[发明专利]一种开关柜局放信号检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种开关柜局放信号检测系统，包括设置在开关柜三相出线套管上的屏蔽层以及从屏蔽层中引出信号的局放信号检测装置，其特征在于：所述局放信号检测装置包括第一信号线路、第二信号线路和单片机模块，其中，第一信号线路从任意一相出线套管屏蔽层中采集工频信号，并经过工频信号调理模块处理后输出工频方波信号至单片机模块；所述第二信号线路由三条分支线路组成，每条分支线路分别从一相出线套管屏蔽层获取局部放电信号，并经局放信号调理模块调理后输入到一个信号差分模块进行差分处理，获得的三路差分后局部放电信号再输入单片机模块，单片机模块对工频方波信号和三路差分局部放电信号进行处理，实现局部放电信号的模数转换及局部放电PRPD/PRPS图谱的标准格式的生成。

2.根据权利要求1所述的一种开关柜局放信号检测系统，其特征在于：所述局放信号调理模块包括输入保护模块、信号微分模块、信号放大模块、信号展波模块和信号输出模块，输入的局部放电信号在输入保护模块中实现信号的过电压保护，之后在信号微分模块中实现对高频噪声的抑制，再经信号放大模块实现信号的放大以满足后续的幅值需求，所述信号展波模块实现对信号脉冲宽度的展宽，以满足低速采集卡或者低速ADC模块的采样率要求，所述信号输出模块实现展宽后的信号在传输过程中阻抗的有效匹配。

3.根据权利要求1所述的一种开关柜局放信号检测系统，其特征在于：所述信号差分模块由三组差分电路组成，实现对三路局放信号调理模块输出的局放调理信号差分处理，以抑制外部干扰信号。

4.根据权利要求1所述的一种开关柜局放信号检测系统，其特征在于：所述工频信号调理模块包括低通滤波模块、带通滤波模块和方波调理模块，其中，低通滤波模块滤除工频信号中的高频脉冲信号后，将信号输入带通滤波模块内，以获取通带范围40-60Hz的工频分量并将其送入方波调理模块，所述方波调理模块将信号放大至饱和并将其调理为方波。

5.根据权利要求1所述的一种开关柜局放信号检测系统，其特征在于：所述单片机模块包括MCU模块、复位模块、晶振模块、下载模块和局放信号输入模块，其中，局放信号输入模块分别与三路差分后局部放电信号连接，并利用串联的两个肖特基二极管限制输入信号的幅度；所述MCU模块用于信号的获取、处理和传输；所述复位模块用于对MCU模块进行复位；所述晶振模块为MCU模块提供工作时钟；所述下载模块用于程序下载和MCU模块的调试。

6.一种开关柜局放信号检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)分别在开关柜的三相出线上设置套管从而形成屏蔽层；

2)从任意一相的屏蔽层中采集一路工频信号，并将该工频信号调理成工频方波信号，记作S₅₀(t)；

3)从三相屏蔽层中分别采集出局部放电信号，每一路的局部放电信号先经过调理处理，分别记作S_a(t)、S_b(t)和S_c(t)，之后再将三路局放信号进行差分处理，分别记作S_ab(t)、S_bc(t)和S_ca(t)；

4)将S₅₀(t)输送至单片机中MCU模块的外部中断接口内，将S_ab(t)、S_bc(t)和S_ca(t)输入至MCU模块的ADC接口，之后MCU模块对输入数据进行处理，实现局部放电信号的模数转换及局部放电PRPD/PRPS图谱的标准格式的生成。

7.根据权利要求6所述的开关柜局放信号检测方法，其特征在于，所述步骤2)中将工频信号调理成工频方波信号的操作为：

2.1)将工频信号滤除高频脉冲信号；

2.2)从步骤2.1)输出的信号中获取通带范围40-60Hz的工频分量；

2.3)将步骤202)获得的工频分量信号放大至饱和并将其调理为方波，记作S₅₀(t)。