[实用新型]局部放电超高频信号包络检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号检测装置，尤其涉及一种局部放电信号的检测装置。

背景技术

绝缘故障是电力设备在运行中的主要故障之一，电力设备发生绝缘故障前，一般都会有一个逐渐发展的局部放电过程，并最终导致绝缘击穿。如果在这个过程能够对运行设备进行局部放电监测和诊断，及时发现局部放电信号，提前对缺陷进行处理，就能有效避免绝缘击穿故障的发生。此外，对局部放电位置的定位，也有助于制定更有针对性的检修处理方案，减少停电时间，提高检修效率。

GIS(Gas Insulated Switchgear)，即气体绝缘组合电器设备，其全部或者部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有绝缘性能和灭弧性能优异的SF6(六氟化硫)气体作为绝缘和灭弧介质，故也称SF6全封闭组合电器。GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。气体绝缘组合电器设备不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。因此，作为常用的电力设备，为了保证气体绝缘组合电器设备的正常工作，往往需要对气体绝缘组合电器设备的局部放电超高频信号进行检测。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种局部放电超高频信号包络检测装置，其应当能够对局部放电超高频信号进行准确、有效的捕捉，并对采集的信号进行处理，从而实现对发出局部放电超高频信号的电力设备的工作状态进行准确高效的判断。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种局部放电超高频信号包络检测装置，其用于检测电气设备发出的局部放电超高频信号，例如气体绝缘组合电器设备(GIS)发出的局部放电超高频信号。所述局部放电超高频信号包络检测装置包括：

一特高频(UHF，Ultra High Frequency)传感器(特高频的频率范围是指300-3000MHz)，其实时检测局部放电超高频信号；

一特高频(UHF)放大器，其与所述特高频传感器连接，将所述特高频传感器传输的局部放电超高频信号放大并提取出包络信号后输出；

一DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)数据采集装置，其与所述特高频放大器连接，采集所述特高频放大器输出的数据；

一数据服务器，其与所述DSP数据采集装置连接，对所述DSP数据采集装置输出的数据进行分析和显示。

本实用新型所述的局部放电超高频信号包络检测装置采用UHF传感器实时检测气体绝缘组合电器设备发出的局部放电超高频信号，然后经UHF放大器获取GIS局部放电超高频信号的包络，然后DSP数据采集系统用相对低速的采样率将包络信号数字化后将其传输至数据服务器，由于不同的气体绝缘组合电器设备(或称为GIS)缺陷产生的局部放电电磁波信号波形特征和持续时间均不同，故包络信号特征也不同，这就使得数据服务器可以对数字化后的包络信号进行特征提取和模式识别，从而得到绝缘缺陷的相关信息，实现缺陷的判别。

在局部放电超高频信号包络检测装置中，所述DSP数据采集装置与所述数据服务器通过光缆远距离连接，从而实现数据的传输。

在上述局部放电超高频信号包络检测装置中，所述特高频传感器为圆盘形，采用圆盘形可以保证局部放电测量过程中的安全。

在上述局部放电超高频信号包络检测装置中，所述特高频放大器包括：

一带通滤波器，其输入端与所述特高频放大器的输入端连接，滤除所述局部放电超高频信号中的带外噪声和通讯频率信号；

一信号放大器，其输入端与所述带通滤波器的输出端连接，将接收到的局部放电超高频信号放大；

一包络检波电路，其输入端与信号放大器的输出端连接，所述包络检波电路提取经过放大的局部放电超高频信号中的包络信号，所述包络检波电路的输出端与所述DSP数据采集装置连接。

在上述局部放电超高频信号包络检测装置中，所述特高频放大器的输入端并联连接有一保护电阻，所述保护电阻的电阻值最小为100kΩ。由于当UHF传感器空载或后端电路的输入阻抗较大时，其输出端的工频电压高达几千伏，如此的高电压可能导致后端的特高频放大器的损坏，甚至危害人身安全，因此根据本技术方案的特点，设置一个具有适当电阻值的保护电阻。