[发明专利]一种高压开关柜局部放电定位检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种高压开关柜局部放电定位检测系统，其特征在于，包括TEV传感器器组单元(1)、滤波放大单元(2)、脉冲来源方向判断单元(3)、控制处理单元(6)和供电单元(7)；供电单元(7)用于系统供电；

TEV传感器器组单元(1)包括四个TEV传感器，四个TEV传感器依次连线为正方形，TEV传感器用于采集局部放电脉冲信号，并将采集的局部放电脉冲信号发送至滤波放大单元(2)；

滤波放大单元(2)对每一个TEV传感器传送的局部放电脉冲信号进行滤波放大后传输至脉冲来源方向判断单元(3)；

脉冲来源方向判断单元(3)用于获取四个TEV传感器采集的局部放电脉冲信号并将第一个到达脉冲来源方向判断单元(3)的局部放电脉冲信号传输至控制处理单元(6)，控制处理单元(6)将第一个到达脉冲来源方向判断单元(3)的局部放电脉冲信号所对应的TEV传感器连接的脉冲来源方向判断单元传输电路切断，脉冲来源方向判断单元(3)获取剩余TEV传感器采集的局部放电脉冲信号中第一个到达脉冲来源方向判断单元(3)的局部放电脉冲信号传输至控制处理单元(6)，控制处理单元(6)根据获取的局部放电脉冲信号的顺序得到采集相应局部放电脉冲信号的TEV传感器位置，从而得到局部放电脉冲信号发生源与TEV传感器的相对位置，还包括检波单元(4)和数据采集单元(5)，数据采集单元(5)用于对滤波放大单元(2)滤波放大后的局部放电脉冲信号进行采样，获取局部放电脉冲信号信号特征值，检波单元(4)用于将滤波放大单元(2)滤波放大后的局部放电脉冲信号进行降频后传输给数据采集单元(5)进行采样，数据采集单元(5)包括位数为16位的四通道数据采集卡，数据采集卡采样率为10MS/s，四通道数据采集卡分别对通过检波单元的四组TEV超声信号进行采集，TEV传感器中心频率均为40MHz，带宽为1-80MHz，控制处理单元(6)采用嵌入式微处理器，滤波放大单元(2)电路为滤波放大电路，包括两级级联的AD8009芯片，AD8009芯片电路包括运算放大器、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C11和电容C12，电容C11的一端为连接TEV传感器输出端，电容C11的另一端接电阻R11一端和电容C12一端，电容C12的另一端接电阻R12一端、电阻R13一端和运算放大器的同相输出端，电阻R13的另一端接地，电阻R11的另一单接电阻R12的另一端、运算放大器的输出端和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接运算放大器的反向输入端和电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地，运算放大器的输出端为AD8009芯片的输出端；两级级联的AD8009芯片中，其中一个AD8009芯片的电阻R11接TEV传感器输出端，其中一个AD8009芯片的输出端连接另一个AD8009芯片中的电阻R11一端，脉冲来源方向判断单元(3)电路包括四个并联的单脉冲来源方向判断电路，单脉冲来源方向判断电路的输出端均连接有两个并联的可控开关，其中一个单脉冲来源方向判断电路输出端连接的一个可控开关连接控制处理单元(6)，其中一个单脉冲来源方向判断电路输出端连接的另一个可控开关连接其余三个单脉冲来源方向判断电路的输出端。

2.一种基于权利要求1所述高压开关柜局部放电定位检测系统的高压开关柜局部放电定位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、通过四个TEV传感器同时实施采集的局部放电脉冲信号并将第一个到达脉冲来源方向判断单元的局部放电脉冲信号传输至控制处理单元；

步骤2)、控制处理单元将第一个到达脉冲来源方向判断单元的局部放电脉冲信号所对应的TEV传感器连接的脉冲来源方向判断单元传输电路切断，然后进行步骤1)重新获取剩余TEV传感器采集的局部放电脉冲信号中第一个到达脉冲来源方向判断单元的局部放电脉冲信号传输至控制处理单元，控制处理单元根据获取的局部放电脉冲信号的顺序得到采集相应局部放电脉冲信号的TEV传感器位置；

步骤3)、重复步骤2)得到所有TEV传感器获取的局部放电脉冲信号的顺序，从而得到局部放电脉冲信号发生源与TEV传感器的相对位置。

3.根据权利要求2所述高压开关柜局部放电定位检测系统的高压开关柜局部放电定位检测方法，其特征在于，步骤3)中，以四个TEV传感器的中心位置为坐标原点建立直角坐标系，直角坐标系的X轴垂直于四边形的两个平行边，直角坐标系的Y轴垂直于四边形的另外两个平行边；若采集的四个局部放电脉冲信号之间的最大时间差小于对角设置的两个TEV传感器间距下局部放电脉冲信号传输时间，则局部放电脉冲信号发生源位于四个TEV传感器组成的正方形之间，若四个TEV传感器之间形成的正方形尺寸小于等于局部放电脉冲信号源定位范围，则完成局部放电脉冲信号源的定位；若采集的四个局部放电脉冲信号之间的最大时间差大于对角设置的两个TEV传感器间距下局部放电脉冲信号传输时间，则局部放电脉冲信号发生源位于第一个接收到局部放电脉冲信号的TEV传感器所在象限，则将TEV传感器器组单元沿X轴或Y轴向最先接收到局部放电脉冲信号的TEV传感器所在象限移动，直至四个局部放电脉冲信号之间的最大时间差小于对角设置的两个TEV传感器间距下局部放电脉冲信号传输时间，则完成局部放电脉冲信号源的定位。