[发明专利]一种局部放电电磁波信号高速采集装置

说明书

本发明公开了一种局部放电电磁波信号高速采集装置，包括前端采样模块、信号调理模块、信号处理模块、信号分析模块、显示模块和数据通信模块，前端采样模块与信号调理模块连接，信号调理模块与信号处理模块连接，信号处理模块与信号分析模块连接，信号分析模块与显示模块连接，信号分析模块与数据通信模块连接。采用上述技术方案制成了一种局部放电电磁波信号高速采集装置。本发明在超高速模拟‑数字转换器件技术被国外垄断且芯片禁售的情况下，提供一种可以和超高速模拟‑数字转换器件实现同等效果的局部放电电磁波信号高速采集的装置。

技术领域

本发明涉及电磁波信号采集装置领域，特别涉及一种局部放电电磁波信号高速采集装置。

背景技术

电力系统作为工业发展的基础与命脉，近几年的发展可谓是日新月异。特高压、超高压技术的崛起与应用，也使得西电东输等超远距离电力传输工程得以落地实施。然而随着电压等级的提高，绝缘在高电压场强作用下因自身的缺陷、老化，激发出的局部放电现象呈逐年上升趋势。尤其是绝缘老化问题，随着时间推移几乎是不可避免的。绝缘老化、绝缘缺陷导致绝缘强度变弱。在高电压场强作用下，带电粒子不断轰击绝缘强度薄弱部位形成局部放电。绝缘在局部放电作用下会持续劣化并最终被彻底击穿，若局部放电不被及时发现并改善，最终会导致重大电力事故发生。

局部放电过程会伴生电磁波、超声波等信号，特高频局放监测则是选取频段在300MHz～3000MHz的特高频局部放电伴生电磁波来进行监测。该频段因频率高于绝大多数电力系统及外界干扰信号频率，可以有效规避绝大多数干扰源，是一种最为有效的局放监测手段。

局部放电产生的特高频信号一般是以光速传播。要实现对放电信号的有效监测并通过采集信号的传播时间差来精准定位放电源，对局部放电检测设备的采样率提出了相当苛刻的要求。然而，高速采集ADC技术一般被国外垄断、GHz级别的ADC芯片一般都是对中国禁售。如何在缺少高速ADC芯片的条件下，有效提升局部放电检测装置的采样率，进而实现对电力系统局部放电故障的有效监测及准确定位，是目前急需解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种局部放电电磁波信号高速采集装置。

本发明中的一种局部放电电磁波信号高速采集装置，包括前端采样模块、信号调理模块、信号处理模块、信号分析模块、显示模块和数据通信模块，所述前端采样模块与信号调理模块连接，所述信号调理模块与信号处理模块连接，所述信号处理模块与信号分析模块连接，所述信号分析模块与显示模块连接，所述信号分析模块与数据通信模块连接。

上述方案中，所述前端采样模块包括放电检测传感器壳体、放电检测传感器和放电信号传输电缆，所述放电检测传感器壳体内设有放电检测传感器，所述放电检测传感器与放电信号传输电缆连接。

上述方案中，所述放电信号传输电缆与信号调理模块连接。

上述方案中，所述信号调理模块包括滤波器模块、初级信号放大器模块、信号检波器模块、信号增益控制模块和次级信号放大模块，所述滤波器模块与初级信号放大器模块连接，所述初级信号放大器模块与信号检波器模块连接，所述信号检波器模块与信号增益控制模块连接，所述信号增益控制模块与次级信号放大模块连接，所述信号检波器模块与次级信号放大模块连接。

上述方案中，所述信号处理模块包括采样时钟控制模块、第一模拟数字转换模块和第二模拟数字转换模块，所述采样时钟控制模块和第一模拟数字转换模块连接，所述采样时钟控制模块和第二模拟数字转换模块连接。

上述方案中，所述第一模拟数字转换模块与信号分析模块连接，所述第二模拟数字转换模块与信号分析模块连接。

上述方案中，所述次级信号放大模块与第一模拟数字转换模块连接，所述次级信号放大模块与第二模拟数字转换模块连接。