[发明专利]高频局部放电信号检测系统

说明书

本专利公开一种模块化的高频局部放电信号检测系统。其功能是利用高频电流传感器（HFCT）搭建检测系统，包括滤波放大电路、高速比较电路、数字信号处理器、无线数据传输模块，对电缆局部放电（PD）信号在线检测。本发明通过HFCT采集PD信号，经过滤波放大电路处理，后与高速比较电路连接，将连续的模拟信号转化为离散的数字信号传给DSP，通过软件算法将比较后的离散信号，恢复为原始的PD信号，实现类型识别，极大地降低了数据采样的成本。最后由无线传输模块将数据发送到监控检测主机上，工作人员即可知道开关柜内部是否存在局部放电的现象。

技术领域

本发明涉及电缆放电监测技术领域，具体涉及一种模块化的高频局部放电信号检测系统。

背景技术

高压开关柜（switch cabinet）是电力系统中数量最多且使用范围极广的一种开关设备。高压开关柜在设计、制造、安装和运行维护等方面容易出现不同程度的问题，尤其是在长时间运行后，其出现故障的概率比较高，在不同原因导致的高压开关柜事故中，10kV及以上电压等级的开关柜更容易出现绝缘事故，造成的事故后果也更为严重，因此，迫切需要对10 kV及以上的高压开关柜进行实时的状态监测，根据设备运行实时在线监测结果，判断设备的运行状态和绝缘的劣化程度，从而确定检修时间和检修措施，以减少停电检修时间，降低事故的发生概率，进而提高整个电力系统运行的自动化程度及安全可靠性，高压开关柜采用传统的人工干预监测维护方法，需要安排人员检查未知的不确定存在与否的问题，这种方法不但不可靠，而且相关成本也比较高，人工带电巡检的方式存在漏检等问题，因此，高压开关柜的绝缘状态检测是确保其安全运行的有效方法，而局部放电作为开关柜绝缘故障的重要征兆及表现方式，其类型的识别对于开关柜绝缘状态的评估具有重要的意义。

综上所述，提出一种高频局部放电信号检测系统来解决现有技术问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高频局部放电信号检测系统，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种可以实现类型识别，极大地降低数据采样成本，具有较高的数据传输效率的高频局部放电信号检测系统，本发明中，它包括信号采集模块、数据处理模块，所述系统，通过高频电流传感器采集PD信号，经过滤波放大电路处理，后与高速比较电路连接，将连续的模拟信号转化为离散的数字信号传给DSP，通过软件算法将比较后的离散信号，恢复为原始的PD信号，实现类型识别，最后由无线传输模块将数据发送到监控检测主机上。

所述的信号采集模块包括HFCT、滤波放大电路、高速比较电路。

所述的HFCT基于罗氏线圈结构的 I/U 转化型电流传感器，通过耦合电气设备接地引线上的脉冲电流来检测局部放电信号，HFCT选择 NiZn200作为传感器磁芯，磁芯的外径为 85mm，内径为 55mm，厚度为 15mm，选择铜漆包线绕制HFCT，选择的漆包线直径为0.8mm，绕线匝数为 10 匝，工作频率为800kHz 至 20MHz，通过SMA同轴电缆线将信号传输至滤波放大电路。

所述的滤波采用带通滤波器，工作频率为100KHz-30MHz，这样可以消除大部分不必要的信号干扰，。放大电路采用同相放大的方案，放大倍数为10倍，这样可以较为准确地捕捉到微小的局部放电信号，同时不会造成信号特征的损失。

所述的高速比较电路包括比较电路和D/A模块，比较电路会将放大后的PD信号与不同电压值进行比较，被比较的电压值由D/A模块根据DSP发出的信号产生，不断循环这个过程，完成模拟量到数字量的转换。

所述的信号处理模块包括数字信号处理器（DSP）、无线数据传输模块，在DSP中实现的功能特征包括：对初始PD信号的还原、对放电类型的判断、对D/A模块的控制、数据通信，最终通过WIFI模块将数据传输至上位机。