一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置。
【背景技术】
[0002]当高压设备发生局部放电时，在电力设备的接地系统将伴随相应的电流信号，而现有设备多数采用振动声学或者电压量来反应局部放电量的大小，通过带电检测电流信号的变化可以直观快速的反应局部放电变化情况，因此通过直接检测高压设备接地系统的电流信号，可以更准确的反应局部放电情况，而对脉冲电流的检测，就需要能够快速反应局放信号的变化情况，又不影响检测设备回路，现有的检测手段均未能做到这点。
[0003]有鉴于此，本发明人针对现有技术在对局部放电检测、电磁感应和积分电路的深入研究后，遂有本案产生。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置，以解决局放信号快速变化难于捕获以及难于直接检测高压设备电流信号的问题。
[0005]为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0006]一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置，包括电磁感应单元、采样单元、親合单元以及积分电路单元，以该电磁感应单元的输入端作为装置的输入端，该电磁感应单元的输出端与该采样单元的输入端相连，该采样单元的输出端与该耦合单元的输入端相连，该親合单元的输出端与该积分电路单元的输入端相连，该积分电路单元的输出端作为装置的输出端；其中，
[0007]该电磁感应单元采用感应线圈；
[0008]该采样单元采用电阻元件；
[0009]该親合单元采用电容器；
[0010]该积分电路单元包括低通电路单元、运算放大器、积分电容、反馈电阻和平衡电阻，该低通电路单元与该运算放大器的反相输入端相连，该平衡电阻连接于该运算放大器的同相输入端与地之间，该积分电容和反馈电阻并联在运算放大器的输入端和输出端之间。
[0011]上述耦合单元采用的电容器的容值为WF??ομρ。
[0012]采用上述结构后，本实用新型一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置，该电磁感应单元为互感元件，通过此互感元件可快速响应周围磁场的变化，同时基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律可检测到电流变化；该采样单元为电阻元件，使得电流主要流过采样电阻回路获得电压作为输出电压；该耦合单元为电容器，在积分电路的输入端串入一个较大电容值的耦合电容，可有效抑制不必要的低频干扰信号的增益；该积分电路单元用于校准采样信号与实际电流信号的幅值和相位，从而反应被测电流的变化过程，便于分析局部放电故障信息，积分电路主要由低通电路单元、运算放大器、积分电容、反馈电阻、平衡电阻组成，其中，反馈电阻用于稳定工作点防止积分电容C饱和，避免带来积分器的阻塞，平衡电阻用于消除输入偏置电流的影响。
[0013]与现有技术相比，本实用新型解决了难于直接检测高压设备局部放电电流问题，以及局部放电检测过程中信号快速变化所带来的信号丢失问题，从而使得局放检测结果更加准确可靠，更能准确的反应真实局部放电水平。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型涉及一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置的电路原理不意图；
[0015]图2为图1中积分电路单元的电路原理图。
[0016]图中:
[0017]用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置I
[0018]电磁感应单元2采样单元3
[0019]耦合单元4积分电路单元 5
[0020]LPF低通电路单元 51运算放大器 52。
【具体实施方式】
[0021]为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
[0022]如图1所示，其示出的为本实用新型涉及的一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置I，其包括电磁感应单元2、采样单元3、耦合单元4以及积分电路单元5。以该电磁感应单元2的输入端作为装置的输入端，该电磁感应单元2的输出端与该采样单元3的输入端相连，该采样单元3的输出端与该親合单元4的输入端相连，该親合单元4的输出端与该积分电路单元5的输入端相连，该积分电路单元5的输出端作为装置的输出端。
[0023]该电磁感应单元2采用感应线圈，该感应线圈一端接地，另一端连接到采样单元3的一端。具体地，是由绕线均匀地绕制在一个无磁性的骨架上做成的感应线圈，无磁性骨架使得这种感应线圈输出线性度极好，不会出现磁饱和和磁滞等现象，通过此感应线圈可快速响应周围磁场的变化，同时基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律可检测到电流变化，根据幅值、图谱反应局部放电的变化。
[0024]该采样单元3采用电阻元件，可使得电流主要流过采样单元的电阻回路获得电压作为输出电压。
[0025]该耦合单元4采用电容器，此电容器的容值为IKF?ΙΟμΡ。这样，在积分电路单元5的输入端串入一个容值为WF?1PF的耦合电容，可有效的抑制不必要的低频干扰信号的增益。容值为WF?1PF是较佳的容值范围，当耦合电容太小时，信号会衰减；耦合电容太大时，电路会出现延迟，达不到快速检测局部放电目的。
[0026]该积分电路单元5用于校准采样信号与实际电流信号的幅值和相位，从而反应被测电流的变化过程，便于分析局部放电故障信息，如图2所示，积分电路包括低通电路单元51、运算放大器52、积分电容C、反馈电阻Rl和平衡电阻R2，低通电路单元51与该运算放大器52的反相输入端相连，该平衡电阻R2连接于该运算放大器52的同相输入端与地之间，该积分电容C和该反馈电阻Rl并联在运算放大器52的输入端和输出端之间。
[0027]具体地，低通电路单元51选用RC低通滤波器，运算放大器52采用失调电压小、偏置电流小和失调电流小的运放，积分电容C选用泄露电流小的电容以减小漏电流产生的积分误差，反馈电阻Rl用于稳定工作点防止积分电容C饱和，避免带来积分器的阻塞，平衡电阻R2用于消除输入偏置电流的影响。
[0028]上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【主权项】
1.一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置，其特征在于，包括电磁感应单元、采样单元、耦合单元以及积分电路单元，以该电磁感应单元的输入端作为装置的输入端，该电磁感应单元的输出端与该采样单元的输入端相连，该采样单元的输出端与该耦合单元的输入端相连，该親合单元的输出端与该积分电路单元的输入端相连；该积分电路单元的输出端作为装置的输出端；其中， 该电磁感应单元采用感应线圈； 该采样单元采用电阻元件； 该耦合单元采用电容器； 该积分电路单元包括低通电路单元、运算放大器单元、积分电容、反馈电阻和平衡电阻，该低通电路单元与该运算放大器单元的反相输入端相连，该平衡电阻连接于该运算放大器单元的同相输入端与地之间，该积分电容和该反馈电阻并联在运算放大器的输入端和输出端之间。2.根据权利要求1所述的一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置，其特征在于:上述耦合单元采用的电容器的容值为IKF?ΙΟμΡ。
【专利摘要】本实用新型公开一种用于局部放电带电检测的电磁感应信号转换装置，包括电磁感应单元、采样单元、耦合单元以及积分电路单元，以该电磁感应单元的输入端作为装置的输入端，该电磁感应单元的输出端与采样单元的输入端相连，该采样单元的输出端与耦合单元的输入端相连，该耦合单元的输出端与积分电路单元的输入端相连，该积分电路单元的输出端作为装置的输出端。本实用新型解决了设备难于直接检测高压设备局部放电电流问题，以及局部放电检测过程中信号快速变化所带来的信号丢失问题，从而更能准确的反应真实局部放电水平。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN204832422
【申请号】CN201520496177
【发明人】黄锋, 郭金明, 唐捷
【申请人】广西电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月10日