[实用新型]一种局部放电AE位置检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中局部放电的检测，尤其是局部放电AE位置检测系统。

背景技术

局部放电是导致高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素，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。局部放电的检测是局部放电监测的首要一环，只有检测准确，才能保障后续的监测。

局部放电发生时，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。本发明通过检测超声波的方法来定位局部放电，这种方法具有简单实用的特点，近些年来采用较多。但是局部放电发生时，所散射的超声波具有不同频率，不同频段超声波所蕴含的局部放电信息不同，这就要求对不同频段进行采集。但是，这种不同频段采集的方案几乎不可行，首先是现有的滤波电路还不具备超声波分频段的要求；其次是需要的A/D元件及电路多，采样复杂，易出故障，且成本高；还有就是这样得到的采样数据也是不同频段下的值，不具有统一的参考标准，不能为局部放电监测系统所用。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种局部放电AE位置检测系统。

一种局部放电AE位置检测系统,包括AE检测器、程控放大器、DAC、CPLD、A/D转换模块、FPGA、PCI控制器以及处理器。

所述的AE检测器的模拟信号输出端口与程控放大器的信号输入端口连接，程控放大器的模拟信号输出端口与A/D转换模块的信号输入端口连接，DAC的模拟增益控制信号输出端口与程控放大器的放大倍数控制端口连接， CPLD数字增益控制信号输出端口与DAC的信号输入端口连接， A/D转换模块的数字信号输出端口与FPGA的信号输入端口连接， FPGA的信号输出端口与PCI控制器的信号输入端口，向后者输出需要传送至处理器的数据；PCI控制器的信号输出端口连接处理器。

有益效果：能够提取局部放电产生的超声波所蕴含的放电的信息，从中计算出局部放电位置，为局部放电监测系统所用，提高了局部放电监测的准确度。

附图说明

    图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种局部放电AE位置检测系统,包括AE检测器、程控放大器、DAC、CPLD、A/D转换模块、FPGA、PCI控制器以及处理器。

所述的AE检测器的模拟信号输出端口与程控放大器的信号输入端口连接，程控放大器的模拟信号输出端口与A/D转换模块的信号输入端口连接，DAC的模拟增益控制信号输出端口与程控放大器的放大倍数控制端口连接， CPLD数字增益控制信号输出端口与DAC的信号输入端口连接， A/D转换模块的数字信号输出端口与FPGA的信号输入端口连接， FPGA的信号输出端口与PCI控制器的信号输入端口，向后者输出需要传送至处理器的数据；PCI控制器的信号输出端口连接处理器。

所述的信号采集中心主要完成信号采集，A/D(数／模)转换的功能，以便信号能为后续的信号调理电路所用。模拟信号数据采集电路由前端数据采集、程控放大器件及A／D转换器实现，完成数据采集和模数转换。实际工作时，各路模拟信号首先通过增益可控的高速运算放大器实现信号放大，其放大倍数由CPLD(复杂可编程逻辑器件)控制的D／A(数／模)转换器决定，放大后输入到高速A／D(模／数)转换器进行A／D(数／模)变换。当一次采集结束后，数据将被传递到信号调理电路模块进行后续处理，

程控放大器和A／D转换器分别采用AD公司的高速运放AD604和AD9057。AD604是一个低噪声的双通道可变增益放大器，带宽40 MHz。AD9057是AD公司生产的一款低功耗八位模数转换器，功耗200 mW，模拟带宽120 MHz；所述的从信号采集中心过来的数据需要进行处理，采集到的数据如果都让软件来实时处理对CPU压力非常大。所以后端设计了FPGA进行数据处理，FPGA的功能是实现FFT变换，数字滤波，消除干扰和噪声信号，功率统计，统计结果输出。经过FPGA处理后的数据送入处理器，处理器利用神经元网络算法算出局部放电发生的位置。

因为系统的数据量非常大，而又必须实时的将FPGA输出的数据送到处理器，需要选用一种快速总线来将数据传送至处理器，而PCI总线以稳定高速著称，所以选用PLX公司的PCI总线控制器，其总线速度可达33M。