[实用新型]高压开关柜局部放电监测系统

摘要

本实用新型公开了一种高压开关柜局部放电监测系统，本系统包括泄漏电流监测单元、超声波放电监测单元、超高频放电监测单元、数字信号处理器和上位机；泄漏电流监测单元包括泄漏电流引流环、电流互感器、放大滤波电路、前端信号调理电路和后端信号调理电路，实现泄漏电流检测，超声波放电监测单元和超高频放电监测单元分别包括超声波传感器、第一放大电路、带通滤波电路和第一偏置电路以及超高频传感器、第二放大电路、前端滤波放大电路、频谱搬移电路和第二偏置电路，实现放电信号检测；数字信号处理器采集泄漏电流和放电信号并进行处理后传输至上位机，上位机对泄漏电流和放电信号进行监控。本系统对局部放电在线监测，确保电网的安全可靠运行。

主权项

1.一种高压开关柜局部放电监测系统，其特征在于：包括泄漏电流监测单元、超声波放电监测单元、超高频放电监测单元、数字信号处理器和上位机；所述泄漏电流监测单元包括泄漏电流引流环、电流互感器、放大滤波电路、前端信号调理电路和后端信号调理电路，所述泄漏电流引流环采用导电胶涂制而成并检测高压开关柜泄漏电流，所述电流互感器采集所述泄漏电流引流环的电流信号并且传输至所述放大滤波电路，所述放大滤波电路将电流信号转换成电压信号并进行放大和低通滤波，所述前端信号调理电路将放大后的电压信号转换为电流信号传输至所述后端信号调理电路，所述后端信号调理电路将电流信号转换为数字信号；所述超声波放电监测单元包括超声波传感器、第一放大电路、带通滤波电路和第一偏置电路，所述超声波传感器设于高压开关柜内壁并且通过屏蔽电缆将监测到的信号传输至所述第一放大电路，所述第一放大电路输出信号依次经所述带通滤波电路和第一偏置电路将信号调理成数字信号；所述超高频放电监测单元包括超高频传感器、第二放大电路、前端滤波放大电路、频谱搬移电路和第二偏置电路，所述超高频传感器接收高压开关柜内局部放电产生的高频电磁波信号并将电磁波信号转换成微电压信号传输至所述第二放大电路，所述第二放大电路将微电压信号进行放大并将放大后的信号依次经所述前端滤波放大电路、频谱搬移电路和偏置电路输出局部放电信号；所述数字信号处理器分别采集所述泄漏电流监测单元、超声波放电监测单元和超高频放电监测单元的输出信号，所述数字信号处理器对所述泄漏电流监测单元的输出信号进行FIR滤波和运算处理后上传至所述上位机，所述上位机监控高压开关柜的泄漏电流；所述数字信号处理器对超声波放电监测单元输出信号进行短时傅里叶变换，得到所述超声波放电监测单元输出信号的频谱特征，再与实验得到的放电信号频谱特征进行模式识别，判断是否为放电信号并计算出放电参数，同时将放电参数上传至上位机进行监控；所述数字信号处理器对所述超高频放电监测单元输出的局部放电信号进行模数转换，模数转换后的信号经FIR滤波和短时傅里叶变换将信号由时域信号转变为频域信号，将频域信号在频轴上对各频率分量平移，恢复原高频电磁波信号的频谱，提取恢复后频谱信号的特征参量，并与实验得到的各放电类型的特征参量模式对比识别，诊断放电类型，统计放电发生的频次和幅值作为表征放电强度的参数，将所有放电强度的参数上传至所述上位机进行监控。