[实用新型]基于超声信号的智能开关柜局部放电检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种局部放电信号检测装置，尤其涉及一种智能开关柜的局部放电信号检测装置。

背景技术

开关柜是电力配电系统中的重要设备，而绝缘故障是严重威胁开关柜安全运行的重要隐患之一。

大量开关柜故障统计分析表明，局部放电是造成开关柜绝缘故障的主要原因，此外，局部放电也是绝缘劣化的重要征兆。因此，检测局部放电可以及时有效地发现开关柜内部存在的绝缘故障缺陷。

局部放电目前作为高压电力设备绝缘监测与诊断的一种重要手段，已在电力系统广泛推广与应用。因此，目前市场上已有基于多种方法、适用于多种电力设备的局部放电检测装置。对于开关柜而言，由于开关柜附近的环境比较恶劣，传统的用于局部放电检测的工控机数据采集系统必须放置在距开关柜有一定距离的地方，这就导致在模拟信号的传送过程中会引入大量干扰，从而影响了检测结果。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于超声信号的智能开关柜局部放电检测装置，该局部放电检测装置采用超声传感器捕捉局部放电信号，使其该局部放电检测装置较之现有的局部放电检测装置具有良好的抗干扰性，同时还具有良好的局部放电点定位能力，此外本实用新型所涉及的局部放电检测装置还通过采用嵌入式的数据采集系统来提高其抗干扰性能。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种基于超声信号的智能开关柜局部放电检测装置，其包括：

若干个超声传感器，其贴于智能开关柜的柜体上；

若干个超声前置放大器，其分别与所述各超声传感器对应连接，将接收自超声传感器的超声信号放大后送出；

一具有若干个数据采集通道的数据采集系统，其与所述各超声前置放大器连接，采集各超声前置放大器传输的超声信号，所述数据采集系统设置在智能开关柜附近；

一服务器，其距智能开关柜远程设置，所述服务器与所述数据采集系统通过光缆连接并实现数据传输，所述服务器包括一数据处理模块以及一局部放电信号特征数据库，所述数据处理模块对其接收的信号进行处理后将其送入局部放电信号特征数据库。

优选地，在基于超声信号的智能开关柜局部放电检测装置中，所述超声传感器的频带最大宽度为20～180kHz，谐振频率为30kHz，灵敏度为85[-75]V/(m/s)[V/ubar](dB)，输出信号为差分信号。

优选地，在基于超声信号的智能开关柜局部放电检测装置中，所述智能开关柜的柜体与所述各超声传感器之间设有一黄油层，即超声传感器与开关柜的柜体之间采用黄油来耦合，这样可以获得更好超声信号。

本实用新型所述的基于超声信号的智能开关柜局部放电检测装置在进行局部放电检测时，由贴合开关柜柜体的超声传感器捕获信号，并将其传输至超声前置放大器进行放大处理，然后由超声前置放大器传输到数据采集系统进行数据采集，由于该数据采集系统设置在开关柜附近，其与超声传感器之间的距离短，即超声传感器传输数据的路线不长，故超声传感器传输的数据受到的外部干扰也会大大降低。数据采集系统将采集到的数据通过光缆传输给远程设置的服务器，由服务器的数据处理模块对接收到的信号进行抗干扰处理和提取特征参数，而后存入局部放电信号特征数据库，专家系统进而根据特征数据库中的历史数据做出开关柜绝缘状态的诊断。

优选地，为了进一步提高数据采集的速度并提高数据采集系统的抗干扰能力，在本实用新型所述的基于超声信号的智能开关柜局部放电检测装置中，所述数据采集系统包括：

一主板，其上设有若干个第一总线插槽和一个第二总线插槽；

若干个具有总线的AD采样板，其分别对应插设于所述各第一总线插槽中，通过总线与所述主板连接，其中每一个AD采样板采集至少一路超声信号；

一具有总线的DSP信号处理板，其插设于所述第二总线插槽中，通过总线与主板的连接以实现与各AD采样板的连接和数据传输，所述DSP信号处理板上设有一DSP芯片和一TCP/IP接口，所述DSP芯片接收各AD采样板传输的数据，并将其通过TCP/IP接口和与TCP/IP接口连接的所述光缆传输至所述服务器。

其中，所述每一AD采样板均包括：

至少一信号放大器，其将接收的超声信号放大；

至少一低通滤波器，其与所述至少一信号放大器对应连接，将所述超声信号滤波；

至少一射频耦合器，其与至少一低通滤波器对应连接，将经过滤波的超声信号隔离处理后传输出去；