[发明专利]一种UHF局部放电检测系统的信号接收调理器

说明书

技术领域

本发明涉及一种UHF局部放电检测系统的信号接收调理器。

背景技术

局部放电(partial discharge)是指电力设备绝缘部分在足够强的电场作用下 局部范围内发生的放电。每一次局部放电都会对绝缘介质的绝缘强度有一些 影响，轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢； 而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损 坏的一个重要因素。因此，设计高压电力设备绝缘时，要考虑在长期工作电 压的作用下，不允许绝缘结构内发生较强烈的局部放电。对运行中的设备要 加强监测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更 换。

在绝缘结构中产生局部放电时，会伴随产生电脉冲、超声波、电磁辐射、 光、化学反应，并引起局部发热等现象，利用这些现象衍生出很多在线检测 局部放电现象的方法，特高频(UHF-Ultra High Frequency)局部放电检测技 术其中一种对电力设备的局部放电进行在线检测的手段。

UHF局部放电检测技术检测电力设备的内部局部放电的原理为：利用特 高频探头接收电力设备内部由局部放电辐射出的特高频波段的电磁波，从而 根据所述电磁波判断电力设备内部由局部放电的情况。由于UHF局部放电检 测技术的检测灵敏度高，适用范围广，因此被业界广泛采用。

然而利用UHF局部放电检测时，由于检测现场环境具有多种噪声，由于 电力设备的运行现场往往存在复杂的电磁环境，有较多的随机性宽带、窄带 干扰源，如手机信号、无线电或电视信号、汽车马达、导线电晕、现场施工 电焊机及照明光源、高压出线端部的悬浮性放电、临近设备上的放电等等， 这些都对电力设备局部放电现场检测造成较大的影响。因此，如何抑制干扰 并提高检测灵敏度，成为UHF局部放电检测系统现场应用的瓶颈。

UHF局部放电检测系统的的信号接收调理器通常的做法为对现场检测到 的输入信号进行宽带放大滤波，宽带放大检波的原理为：首先对输入信号进 行带通滤波，滤波的频带范围一般对应局部放电产生的特高频信号频率设置 为500M～1500MHz和400M～800MHz两种；然后在所述两种滤波频带范围内 对信号进行增益放大；最后对放大后的信号进行检波处理，检波的目的是对 高频信号进行降频变换和提取波形的包络波形、峰值以及相位，以便进行分 析。检波处理后的信号即可传输到后续的检测系统进行AD变换、记录和分 析处理。

直接的宽带放大滤波处理虽然能够在局部放电产生的特高频信号的频段 进行滤波、放大，从而提高信噪比，然而由于需要针对多种放电类型进行全 面的检测，所以直接的宽带放大滤波处理设置的滤波频带范围一般比较宽， 在这个滤波频带范围内还可能包括其他噪声的频率，所以在UHF局部放电检 测系统中使用直接的宽带放大滤波处理技术的抗干扰能力较低，降低检测的 准确度。

发明内容

为解决现有技术UHF局部放电检测系统的信号接收调理器抗干扰能力较 低的问题，本发明提供一种抗干扰能力较高的UHF局部放电检测系统的信号 接收调理器。

一种UHF局部放电检测系统的信号接收调理器，包括宽带放大模块、宽 带检波输出模块、智能开关模块和选频调理输出模块。所述宽带放大模块用 于对接收的射频信号在预先设定的频带上进行带通滤波和信号放大，获得宽 带放大信号；所述宽带检波输出模块用于输出其接收到的所述宽带放大信号； 所述选频调理输出模块用于对接收到的所述宽带放大信号进行下混频处理， 其中，所述下混频处理的本振信号的频率根据所述宽带放大信号中的局部放 电辐射信号的频带设定，然后对经过下混频处理后的信号进行低通滤波处理； 所述智能开关模块连接于所述宽带放大模块的输出端，用于接收所述宽带放 大模块产生的宽带放大信号，并在所述宽带放大信号中的噪声干扰的比例不 超过预定值时，将所述宽带放大信号传输至所述宽带检波输出模块，在所述 宽带放大信号中的噪声干扰的比例超过所述预定值时，将所述宽带放大信号 传输至所述选频调理输出模块。