[实用新型]一种用于检测高压设备局部放电的校准脉冲的产生装置

说明书

技术领域

本实用新型及一种用于检测高压设备局部放电的校准脉冲的产生装置，特别是涉及一种具有陡脉冲前沿并且具有与参考电压同步功能的高压电力设备局部放电校准脉冲产生方法，属于高压设备监测技术领域。 

背景技术

高压电力设备绝缘中的某些薄弱部位在高电场作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的问题，在一定条件下，将导致绝缘的劣化，甚至击穿。及时地检测出设备存在的局部放电，并且对局部放电强度进行准确地定量，将有助于发现潜伏性的故障，避免突发事故的发生。 

局部放电测量中广泛使用的是脉冲电流法，目前IEC标准IEC60270和中国国家标准GB/T7354中对宽带局部放电测试仪所推荐的上限频率为：f₂≤500kHz，下限频率为30kHz≤f₁≤100kHz。由于所采用的检测频带较窄，主要测量参数为放电脉冲的幅度和所对应的工频相位。近年来发展起来的宽带脉冲电流法将检测频带的上限扩展到数十MHz，数字系统的采样率扩展到100MHz甚至更高，使得获取放电脉冲的原始波形成为可能。由此发展起来了宽带脉冲电流法，并逐渐得到了广泛的应用。 

宽带脉冲电流法要求校准脉冲具有更陡的前沿，传统脉冲电流法的100ns的前沿时间已远远不能满足要求。除此之外，对大型电力设备进行现场局部放电检测时需要可调范围更大的校准脉冲。而目前的脉冲校准发生器难以满足要求，经常导致校准准确度降低或者在强干扰下根本无法校准。 

发明内容

本实用新型的目的是提出一种用于检测高压设备局部放电的校准脉冲的产生装置，以克服现有技术的不足，以产生具有10ns前沿时间，可调范围在10pC-3000pC，并且输出校准脉冲的相位可以与参考电压进行同步的新型放电校准脉冲。 

本实用新型提出的用于检测高压电力设备局部放电的校准脉冲的产生装置，包括： 

按键，用于设定校准脉冲的幅值和输出重复频率以及相对参考信号的起始相位； 

整形电路，用于将外接同步参考信号的正弦波整形为与该信号频率相同的方波信号； 

微控制器，用于读取上述设定的校准脉冲的幅值，并将该幅值通过信号线传送到数模转换器，并检测上述方波信号的过零点，以该过零点时刻为起点，经时刻Δt后输出一个控制脉冲，或检测该方波信号的过零点，并计算出该方波的频率f和周期T；读取上述设定的校准脉冲相对于同步参考信号的起始相位，根据起始相位φ和方波的频率f，得到校准脉冲的输出时刻Δt0；所述的微控制器与按键和整形电路相连； 

数模转换器，用于将接收的校准脉冲的幅值进行数模转换，得到低压直流模拟信号，并将该低压直流模拟信传输至放大驱动器，所述的数模转换器与为处理器相连； 

放大驱动器，用于将接收的低压直流模拟信号进行放大成为高压直流模拟信号，放大驱动器与数模转换器相连； 

高速开关，用于在高压直流模拟信号的驱动下，经上述控制脉冲的控制快速开启和关闭，产生一个检测高压电力设备局部放电的校准脉冲，高速开关与微控制器和放大驱动器相连。 

一种用于检测高压设备局部放电的校准脉冲的产生装置，其优点是：与现有技术相比，本实用新型的校准脉冲的产生装置可以产生一个校准脉冲信号，其前沿陡度（10ns）远远高于目前已有的校准脉冲发生器（100ns）产生的校准脉冲信号，因此本实用新型产生的校准脉冲信号能够更加真实的模拟高压电力设备的局部放电信号，完全满足宽带脉冲电流法校准的要求。本实用新型装置产生的校准脉冲的幅值输出范围为10pC-3000pC，远远大于目前的10pC-500pC，可以满足现场校准的需要。根据本实用新型的校准脉冲产生装置，可以具有外部同步功能，便于观察和对比。 

附图说明

图1是本实用新型提出的用于检测高压设备局部放电的校准脉冲的产生装置的结构框图。 

图2是本实用新型装置的产生的校准脉冲的上升沿波形。 

图3是本实用新型装置产生的校准脉冲的脉冲全波波形。 

图4是本实用新型装置产生的校准脉冲与外接同步参考信号相位关系实测图。 

具体实施方式

本实用新型提出的用于检测高压电力设备局部放电的校准脉冲的产生装置，其结构框图如图1所示，包括： 

按键，用于设定校准脉冲的幅值和输出重复频率以及相对参考信号的起始相位； 

整形电路，用于将外接同步参考信号的正弦波整形为与该信号频率相同的方波信号；