[发明专利]一种电气设备局部放电故障源的定位检测系统

说明书

本发明涉及一种电气设备局部放电故障源的定位检测系统，系统包括：依次连接的放电传感器模块、信号调理模块、A/D转换模块和主控制模块，以及与主控制模块连接的存储模块；放电传感器模块为局放超声阵列传感器，局放超声阵列传感器的方向锐度角为0度，波束宽度的角偏向损失为‑3db；局放超声阵列传感器获取局部放电故障的局放超声信号，将局放超声信号依次通过信号调理模块和A/D转换模块发送至主控模块，主控模块基于局放超声信号确定放电故障源的位置，并将局放超声信号确定放电故障源的位置发送至存储模块存储，其检测成本低，检测精度高。

技术领域

本发明涉及电气检测故障定位技术领域，尤其涉及一种电气设备局部放电故障源的定位检测系统。

背景技术

电力设备是整个电网的基础组成单元，其安全运行对电网的供电可靠性有着至关重要的影响。由于电力设备绝缘劣化引起的大面积停电事故时有发生，所以电力设备的绝缘状况直接影响着电网的安全运行。经研究发现，局部放电是导致绝缘劣化的主要原因。因此有必要对局部放电检测技术和定位技术进行研究，从而准确判断绝缘状况，并准确定位局部放电的位置，保障电力设备的安全可靠性。

目前输变配电力系统中大量的电气设备布置紧凑集中，绝缘裕度越来越小，尤其是空气污染比较严重，湿度较大时，在此种环境中运行的电气设备自身就有表面放电加重的情况，而且设备内部放电尤其是早期绝缘损坏的局部放电不易被巡检人员检测发现。局部放电是高压电气设备在较高电场强度处的一种放电现象，这种放电仅造成电气设备绝缘局部短路而不形成导电通道，轻微的局部放电电气设备绝缘影响较小，绝缘强度下降较慢，但是强烈的局部放电会使电气设备绝缘强度迅速下降。因此高强度局部放电作为电气设备绝缘损伤的早期特征之一，是日常巡检的一个重要方面。

申请号为201911349716.1的发明专利公开了一种高压电缆局部放电检测装置，其包括：局部放电传感器、触发模块、多通道采集模块、电源模块和主控模块，但是其检测精度不高，为此，本申请提出了一种电气设备局部放电故障源的定位检测系统，以提高检测精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测精度高的电气设备局部放电故障源的定位检测系统。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种电气设备局部放电故障源的定位检测系统，所述系统包括：依次连接的放电传感器模块、信号调理模块、A/D转换模块和主控制模块，以及与所述主控制模块连接的存储模块；

所述放电传感器模块为局放超声阵列传感器，所述局放超声阵列传感器的方向锐度角为0度，波束宽度的角偏向损失为-3db；

局放超声阵列传感器获取局部放电故障的局放超声信号，将所述局放超声信号依次通过信号调理模块和A/D转换模块发送至主控模块，所述主控模块基于所述局放超声信号确定放电故障源的位置，并将所述局放超声信号确定放电故障源的位置发送至所述存储模块存储。

作为本发明的进一步改进，所述放电传感器模块包括：多个MEMS超声传感阵元、解调单元和滤波单元，解调单元分别与多个所述MEMS超声传感阵元和所述滤波单元连接；

多个所述MEMS超声传感阵元用于获取局部放电故障的局放超声信号并输出PDM信号至所述解调单元，所述解调单元在对所述PDM进行降采样处理，将所述PDM的频率降为奈奎斯特频率，并将降采样处理后的信号传输至所述滤波单元，所述滤波单元对所述降采样处理后的信号进行解调。

作为本发明的进一步改进，所述解调单元利用 CIC 滤波器对所述PDM进行降采样处理；所述滤波单元通过低通滤波器对所述降采样处理后的信号进行解调。

作为本发明的进一步改进，所述放电传感器模块还包括用于承载多个所述MEMS超声传感阵元的基片，所述基片呈螺旋状，其包括中心基片、以及若干沿所述中心基片轴向方向设置的弧形基片。

作为本发明的进一步改进，多个所述MEMS超声传感阵元均布设置在所述基片上，以使多个所述MEMS超声传感阵元呈螺旋状。