[发明专利]一种无线局部放电在线监测设备

说明书

本发明公开了一种无线局部放电在线监测设备，包括：电源模块、采集模块、数据处理模块以及LoRa通信模块，所述电源模块分别与所述采集模块、数据处理模块以及LoRa通信模块连接，通过采集模块采集的局部放电监测数据，并通过数据处理模块根据局部放电监测数据制备局部放电相位谱图，并将局部放电相位谱图通过LoRa通信模块发送至诊断后台进行诊断，采用无线LoRa通讯模块进行数据收发，不需要现场布线，能快速实现在线监测设备的安装，减少数据收发的功耗，有效解决现有的在线监测设备安装部署时程序繁琐，功耗大的问题。

技术领域

本发明涉及局部放电监测技术领域，尤其涉及一种无线局部放电在线监测设备。

背景技术

随着10kV开关柜和环网柜广泛地部署使用，开关柜和环网柜已成为电网系统中主要的电气设备。在电气设备的三类故障中，绝缘故障所占的比重最大。局部放电是设备绝缘损坏的重要原因，研究人员指出：绝缘材料在长时间内一直受到局部放电的影响，会使得材料的绝缘性能不断下降，当绝缘材质损坏严重时可能会导致绝缘击穿，引起电气设备发生故障，引发停电事故，给社会和经济带来巨大的损失。

在国内，对电力设备的检修大致采用三种模式：事后检修、周期性检修和状态检修。状态检修是在状态监测的基础上决定是否对设备进行检修，带电监测是实现状态检修的前提。常见的在线监测设备，大多使用CAN、RS485进行数据通信，这类在线监测设备，在安装时，需要部署通讯数据线，有的功耗大，往往需要外接电源供电，有的甚至需要在停电状态下才能进行安装部署，因此，现有的在线监测设备安装部署时程序繁琐，功耗大已经成为了本技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种无线局部放电在线监测设备，用于解决现有的在线监测设备安装部署时程序繁琐，功耗大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种无线局部放电在线监测设备，包括：电源模块、采集模块、数据处理模块以及LoRa通信模块，电源模块分别与采集模块、数据处理模块以及LoRa通信模块连接，用于给采集模块、数据处理模块以及LoRa通信模块提供工作电压；

采集模块以及LoRa通信模块均与数据处理模块连接，采集模块用于采集局部放电监测数据，并将局部放电监测数据发送给数据处理模块；

数据处理模块用于接收局部放电监测数据，并根据局部放电监测数据制备局部放电相位谱图，并将局部放电相位谱图发送给LoRa通信模块；LoRa通信模块接收并将局部放电相位谱图发送至诊断后台进行诊断。

优选的，采集模块包括暂态地电波传感器、超声波传感器以及温湿度传感器，暂态地电波传感器通过ADC模块与数据处理模块连接，用于将其监测采集的暂态地电波信号通过ADC模块发送给数据处理模块；超声波传感器通过SAI模块与数据处理模块连接，用于将其监测采集的超声波信号通过SAI模块发送给数据处理模块；温湿度传感器通过I2C模块与数据处理模块连接，用于将其监测采集的湿温度信号通过I2C模块发送给数据处理模块。

优选的，电源模块通过第一负载开关与超声波传感器连接，电源组件通过第二负载开关与暂态地电波传感器连接，电源模块通过第三负载开关与LoRa通信模块连接。

优选的，数据处理模块包括局放数据处理模块，局放数据处理模块用于将接收的来自采集模块的超声波信号和暂态地电波均进行以下处理：

对超声波信号/暂态地电波信号进行数模转换，得到局放序列X(i)，对X(i)进行最大值包络，将时域序列进行区域分割，并对每个区域计算幅值绝对最大值，得到包络后局放序列Y(i)，再计算噪声阈值Thr，根据计算的噪声阈值Thr对超声波信号/暂态地电波信号中的有效脉冲进行提取，得到超声波信号/暂态地电波信号的局部放电相位谱图。