[发明专利]一种基于硅光电倍增器的局部放电检测装置

说明书

本公开揭示了一种基于硅光电倍增器的局部放电检测装置，包括：硅光电倍增器、信号处理单元、信号采集单元、直流供电单元、法兰和显示单元。本公开还揭示了一种基于硅光电倍增器的局部放电检测方法。本公开所述装置具有体积小的特点，能够置于电力设备内部进行放电监测，不受电磁干扰，检测灵敏度高。

技术领域

本公开属于电力设备检测领域，具体涉及一种基于硅光电倍增器的局部放电检测装置。

背景技术

电力设备由于在生产、运输、装配及运行中不可避免形成诸如导体尖端划伤、悬浮电位或绝缘子表面异常等绝缘缺陷，其在电场作用下引起局部放电，甚至在过电压作用下造成绝缘击穿。通过检测局部放电信号可以实现对电力设备绝缘隐患的有效监测。基于对发生局部放电时产生的各种电、光、声、热等现象的研究，局部放电检测技术中也相应出现了电检测、光检测、声检测、红外热检测等非电量检测方法。

光电检测技术的原理是将光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号转为电信号，再放大处理。光电探测器是一种利用半导体材料的光电导效应制成的探测器件，光电导效应是指由福射引起的，使得被照射材料的电导率发生改变的一种物理现象，而电导率的改变也是因为导体内载流子的密度变化所引起的。实际应用中，光电探测器把福射能量转换成电流或电压，并从外部电路测量这些电流、电压值。通过测量这些输出响应，可以测定相应的入射光强度或辐射强度。目前被最广泛应用的弱光探测器主要是光电倍增管，但由于其体积大、工作电压高，功耗高、易损坏，同时受光阴极限制探测效率较低、对磁场变化敏感以及不适合制作大规模探测阵列等缺点的影响，导致基于光电倍增管的局放检测装置目前大多仅用作实验室研究手段，现场应用较少。因此，需要提出一种体积小，便于置入电力设备内部，不受磁场变化影响且灵敏度高的局部放电检测装置。这对于光测法的进一步应用，提高设备现场带电巡检质量，缩短设备事故发现消缺的周期有显著的实际意义。

发明内容

针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种基于硅光电倍增器的局部放电检测装置，该装置工作电压低、体积小、灵敏度高，且不受电磁干扰，可对局部放电所产生的的微弱光信号进行放大分析，实现电力设备的可靠监测。

为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：

一种基于硅光电倍增器的局部放电检测装置，包括：

硅光电倍增器，置于被测电力设备内部，用于接收被测电力设备内局部放电产生的微弱光信号并输出电流信号；

信号处理单元，与所述硅光电倍增器连接，用于对所述硅光电倍增器输出的电流信号进行处理并输出低频脉冲信号；

信号采集单元，与所述信号处理单元连接，用于采集所述信号处理单元输出的低频脉冲信号；

直流供电单元，通过所述信号处理单元与硅光电倍增器连接，用于向所述硅光电倍增器提供工作电压。

优选的，所述信号处理单元包括：

电流-电压转换电路，用于将所述硅光电倍增器输出的电流信号转换为第一电压信号；

信号放大电路，用于接收所述第一电压信号并放大，生成第二电压信号；

检波电路，用于对所述第二电压信号进行检波，获得低频脉冲信号。

优选的，所述电流-电压转换电路包括第一反相放大器和第一反馈电阻，所述第一反相放大器的反相输入端连接所述硅光电倍增器，且同时通过所述第一反馈电阻与输出端连接形成负反馈电路，所述第一反相放大器的同相输入端接地。

优选的，所述信号放大电路包括第二反相放大器、第二反馈电阻、接地电阻和第一负载电阻，所述第二反相放大器的反相输入端连接至所述电流-电压转换电路的输出端，同时，所述第二反相放大器的反相输入端通过所述第二反馈电阻与输出端连接形成负反馈电路，所述第二反相放大器的同相输入端通过接地电阻接地，所述第二反相放大器的输出端连接第一负载电阻。