[发明专利]一种开关柜局放信号检测系统及检测方法

说明书

一种开关柜局放信号检测系统及检测方法，涉及到电气设备绝缘状态监测领域，本发明中，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；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，降低采样设备、处理设备的硬件成本，有利于局放设备的小型化和轻量化。

技术领域

本发明涉及到电气设备绝缘状态监测领域，具体的说是一种开关柜局放信号检测系统及检测方法。

背景技术

开关柜局部放电检测方法目前主要有特高频法、超声波法和暂态地电波法，对应的检测装置其基本结构均为传感器+检测模块+显示终端。以上三种检测方法的检测结果的标定单位一般为伏特、dBm等，与现行的局部放电国家标准《GB/T 73542018高电压试验技术-局部放电测量》规定的以pC(皮库)为单位的计量方式不同，且以上三种方法的测量结果与标准规定的测量结果无法准确对应。

利用开关柜出线套管的屏蔽环获取局部放电信号能够实现开关柜局部放电信号的检测，并且检测结果能够与国家标准规定的计量结果保持一致，因此这种检测方法能够大幅提升开关柜局部放电检测的准确度。

基于出线套管的局放信号的检测方法，目前公开的报导有如下技术：

1)基于套管屏蔽环的开关柜脉冲电流法在线局部放电检测系统[J].水电能源科学,2021,39(02):160-164；

2)基于脉冲电流法的10kV开关柜局部放电检测装置的研发[J].山西电力,2020,No.222(03):23-26；

3)高压开关柜局部放电在线监测系统设计与应用[J].计算机与数字工程,2021,49(09):1788-1792+1888；

4)基于脉冲电流法和带电显示器的开关柜局部放电检测[C]//中国电力科学研究院.用电与能效专题讲座暨智能用电及能效管理技术研讨会论文集，2019:5.DOI:10.26914/c.cnkihy.2019.077400.；

5)申请号201710079391.4公开的基于脉冲电流法的内嵌式局部放电在线监测智能仪表；

6)申请号201720132797.X公开的基于脉冲电流法的内嵌式带电指示、局部放电告警装置。

以上方法的检测结果，仅仅实现了局部放电信号幅值的检测，并未实现局部放电信号图谱的有效测量。

另外，这些已经公开的技术方案主要使用高速ADC配合高速数据处理器进行信号的采集和分析，这种方法对信号采集卡采样率、ADC的采样率、数据处理器的运行速度和对信号数据处理有着十分高的实时性要求，因此实现方法的成本很高，不利于将设备进行小型化和轻量化，特别是应用于开关柜这种低成本电气设备的局部放电检测来说，检测设备的成本决定了其推广应用的可行性。

同时，基于出线套管的局放信号的检测需要同时采集和处理ABC三相电路中的局部放电信号(这也有别于特高频法、超声波法和暂态地电波法等传统方法)，需要处理的信号量增大三倍，实时、大量的高速数据的处理难度极高，因此，已经公开的技术中在信号调理过程中将信号进行峰值保持，以实现幅值的提取，如此操作就无法实现实时的局部放电图谱测量功能。

发明内容