[实用新型]基于超高频电磁波检测的局部放电监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于智能电网在线监测及其应用领域，特别涉及一种基于超高频电磁波检测的局部放电监测装置。

背景技术

随着国家智能电网技术的发展，对变电站主设备关键部位的实时状态监测和故障诊断，已成为衡量电网可靠运行的一项重要指标。高压开关柜是智能变电站的重要部分，通过研制一种适用高压开关柜局部放电的监测系统，实时监测主要设备局部的放电情况和绝缘性能，掌握设备运行情况，及时发现故障隐患、采取措施检修处理，避免事故进一步扩大，对保障电网安全运行具有深远的理论意义和广泛的实用价值。

当前，国内针对电气设备的绝缘性能的监测和维护，主要采取定期预防性试验和维修，对减少和防止事故的发生起到了很好的作用。但预防性试验是离线进行的，需要停电进行试验，停电后设备状态（如作用电压、温度等）与运行中不符，影响判断的准确度，况且不少重要电力设备，轻易不能停止运行，这给电力设备的试验与检修带来诸多不便。如今，一些便携式的放电检测装置虽然克服了停电试验检修的不足，但其监测方式不是连续的实时监测，绝缘仍可能在检修间隔期内发生故障，降低了检测的准确性。

为了解决以上问题，中国专利（申请号为201110104114.7）公开了一种基于无线网络的开关柜局部放电超声检测装置和中国专利（申请号为200610129824.4）公开了一种基于超声辅助的局部放电带电检测装置，上述两种中国专利都是通过超声传感器采集局部放电信号，经过A/D转换将采集的模拟信号转换成数字信号，最后传至监控室上位机进行数字信号处理得到放电信息。

但是，上述的超声波检测抗干扰能力较强，检测频带主要集中在20kHz～220kHz，而局部放电信号产生的频率范围极宽，高频信号可达到几十GHz，超声波检测范围较窄不利于放电信号的频谱分析。上述两款检测装置都是在监控室上位机进行数据处理，不能就地显示放电信息，不利于现场检修人员的检修和维护。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种基于超高频电磁波检测的局部放电监测装置，以解决检测装置都是在监控室上位机进行数据处理，不能就地显示放电信息，不利于现场检修人员的检修和维护。

本方案中的基于超高频电磁波检测的局部放电监测装置，包括高频传感器模块、模拟信号处理模块、A/D转换电路模块和微机处理单元，所述高频传感器模块电连接所述模拟信号处理模块，所述模拟信号处理模块电连接所述A/D转换电路模块，所述A/D转换电路模块电连接所述微机处理单元，还包括短信模块，所述微机处理单元还包括单片机、光提示模块、旋钮输入设备和通信模块，所述单片机的输出端均电连接所述光提示模块、所述旋钮输入设备和所述通信模块，所述单片机的输入端电连接所述A/D转换电路模块，所述通信模块电连接所述短信模块。

本方案的原理在于：高频传感器模块与模拟信号处理模块连接，模拟信号处理模块与A/D转换电路模块的输入端相连，A/D转换电路模块输出端与微机处理单元的单片机的输入端相连，微机处理单元的通讯模块的输出端与短信模块的串口接口相连；最后通过短信模块的GSM信道单元模块发送到手机，利用高频传感器模块所采集的电磁波信号，通过模拟信号处理模块的信号放大滤波模块将原始电磁波信号过滤成只包含局放的信号传给A/D转换电路模块，然后经A/D转换电路模块通过模数转换电路将局放信号由模拟信号转换成数字信号传给微机处理模块的单片机，单片机对检测后的数据进行处理，并通过光提示模块来提示检测结果，以及通过通讯模块的RS-232接口电路将局放数据报警结果送到短信模块，最后经由短信模块通过GSM信号发送到手机。

本方案的有益效果在于：微机处理单元将从超高频传感器获取的信号数字化，并将信号数字化的数据储存在短信模块中的普通数据采集卡，从而大大降低了数据采集系统的要求和数据量。如果高压开关柜达到危险值将报警，通过短信模块将高压开关柜内的信息数据发送到工作人员手机上，避免工作人员长距离布线，通过电缆接入PC机查询危险的来源。

进一步，所述A/D转换电路模块还包括模数转化电路和A/D参考模块，所述模数转化电路均电连接所述模拟信号处理电路和所述单片机，所述A/D参考模块电连接所述模数转化电路。模数转换电路将模拟电压信号采样为数字信号，通过A/D参考模块修改A/D芯片的偏移量和工作区间，使釆样芯片始终工作于线性度最佳的区间。