一种开关柜局部放电检测系统的制作方法_2

文档序号:10015720阅读:来源:国知局
断此时由内置特高频传感器检测到的的局部放电信号;如果此时的信号幅值较小,为超过检测阈值,认定该台开关柜设备正常,检测结束;相反,如果此时的信号幅值超过检测阈值,则认定该台设备异常,需要进行以下步骤进行详细测量:
[0034]8、此时按下“工频”按键:
[0035](I)工频信号获取,通过光电传感器将开关柜附近的照明光信号转换为工频电压信号,并通过A/D采集送到DSP芯片进行工频信号的提取,以为局部放电信号提供电相位参考;
[0036](2)数据采集,DSP芯片给出指令,令数据采集卡工作在低频段采样频率下,默认为10MHz,能够对局放信号进行每秒100000000次采样,一个工频周期可采2000000个点,采样的信号送到DSP;
[0037](3)数据处理,数据处理有由DSP芯片完成,DSP获取到工频信号进过处理后发出指令,显示器显示;DSP对数据采集模块送来的数据计算出此时局部放电最大值以及工频周期内的放电次数,判断出此时局部放电的严重程度,结合工频参考信号分析现在局部放电的放电类型,最后DSP给出指令将这信息显示在LCD上;
[0038](4)信息显示,在该模式下,IXD显示器,显示工频信号波形,局部放电波形,最大幅值,放电类型以及严重程度;
[0039](5)如果需要对某个波形进行仔细查看,可按下hold on按钮,是当前波形静止,按下储存按键可对当前页面信息进行保存;
[0040]9、按下“单次”按键:
[0041](I)数据采集,DSP芯片给出指令,令数据采集卡工作在高频段采样频率下,默认为10GHz,能够对局放信号进行每秒1G次采样,一共采集20000个点,采样的信号送到DS ;
[0042](2)数据处理,数据处理有由DSP芯片完成,DSP对数据采集模块送来的数据计算出此时单次局部放电最大值,对单次局部放电信号进行频谱分析;
[0043](3)信息显示,在该模式下,IXD显示器,显示单次局部放电波形,最大幅值,以及放电信号对应的频谱图;
[0044](4)如果需要对某个波形进行仔细查看,可按下hold on按钮,是当前波形静止。按下储存按键可对当前页面信息进行保存;
[0045]10、数据输出,技术人员可将每次的数据信息建档保存在手持式设备,并可定期通过USB2.0扩展口将历史数据输出。
[0046]与现有技术相比,本实用新型有以下有益效果:
[0047]本实用新型的特高频传感器仅由天线辐射层、电介质层,而传统的接地层在本实用新型中用开关柜的柜壳替代,从而使得该传感器结构简单,易于现场安装;并且由于主体部分位于开关柜内,由于柜体自身的屏蔽作用,避免了开关柜外面的高频信号的干扰,使得该传感器检测到的高频局部放电信号更加精确;此外,该传感器具有良好的方向性,在工作频带有良好的增益,且与同轴电缆的阻抗匹配良好;
[0048]本实用新型的手持式检测设备能够与特高频传感器实现良好的匹配,能够实现对特高频传感器检测到的局部放电信号进行处理分析,除此之外,本实用新型创新性的加入了工频获取模块,能够从现场照明信号中提取出工频信号,作为局部放电的相位参考,实现了对发生局部放电的相位进行分析,利于局部放电类型的识别;
[0049]本实用新型的开关柜局部放电系统中,手持式检测设备由于其高度集成化,具有体积小、重量轻等优点,检测人员只需随身携带一台检测设备便能实现对现场开关柜的局部放电进行检测,并且测量方式简单,不需要专业的培训,很大程度的减小了人力物力。
【附图说明】
[0050]图1为本实用新型特高频传感器的结构示意图;
[0051]图2为图1的右视图;
[0052]图3为本实用新型的结构示意图;
[0053]图4为本实用新型的特高频传感器检测到200MHz-lGHz频段的驻波比图;
[0054]图5为本实用新型使用过程中显示的驻波比图。
[0055]图中:1_开关柜,2-电介质层,3-辐射天线层,4-BNC电缆接头,5_馈电探针,6_螺栓。
【具体实施方式】
[0056]下面结合附图用实施例对本实用新型作进一步说明。
[0057]如图1、2、3所示,本实用新型的开关柜局部放电检测系统实施例,包括通过同轴电缆连接的手持式检测设备和内置于开关柜内的特高频传感器两个子系统,特高频传感器包括天线辐射层3、电介质层2、馈电探针5和BNC电缆接头4,电介质层2的一个表面直接贴附在开关柜I内壁上以开关柜的柜壳作为信号参考地,电介质层贴附在开关柜内壁的具体方式为:电介质层的四个角设置有四个通孔、对应的开关柜位置上分别设置有四个螺孔,然后用螺栓6将电介质层固定在开关柜上;其中电介质层为相对介电常数为4.4的环氧树月旨,其长为250_?300_、宽为长为210_?290_、厚度为1.5mm?10_,用以作为特高频传感器的绝缘层;直接贴附电介质层2的开关柜I内壁位置处开有通孔;天线辐射层3铺设在电介质层2的另一表面上,天线辐射层的形状为Koch雪花,且其为厚度为ΙΟμπι?120 μπι的铜,相较于其他形状的天线,在相同尺寸下,该形状天线具有更低的谐振频率,并且该天线具有多个谐振频带,可以从一定程度上扩展传感器的检测频带;在天线辐射层上设置有一孔径为0.6mm的馈电点,用于焊接馈电探针,馈电点具体设置在距离天线辐射层中心的83mm处,天线福射层3的外表面镀有厚度为2 μπι?10 μπι的锡层,以便焊接馈电探针;馈电探针垂直并内置于电介质层内,馈电探针5为长度为5_、直径与馈电点的孔径相同的铜质探针,馈电探针5内端与天线辐射层3的馈电点连接、另一端与从外向内穿过所述开关柜壁通孔的BNC电缆接头4的中心铜线连接;BNC电缆接头4的外壳与开关柜电连接;
[0058]所述的手持式检测设备带有BNC电缆接头,同轴电缆连接特高频传感器的BNC电缆接头与手持式检测设备的BNC电缆接头,从而实现两个子系统的连接;
[0059]所述的手持式检测设备包括一 DSP芯片,所述的DSP芯片经第一 I/O接口与一数据采集模块相连接,所述的数据采集模块与一信号处理模块连接,所述的信号处理模块与BNC电缆接头连接并接收从同轴电缆传来的信号,信号处理模块实现在数据采集之前对传感器检测到的电压信号进行的放大滤波处理,电压信号经过放大滤波处理后在由数据采集模块进行数据的采集,数据采集卡具有较高的采样频率,既能以较低的采样频率(50MH-100MHZ)对整个工频的局部放电信号进行采集,也能以较高的采样频率(5GHz-10GHz)对单次放电信号进行采集,并将采集的到信号通过DSP芯片的第一 I/O接口送到DSP芯片进行最后的数据处理;
[0060]所述的DSP芯片经第二 I/O接口与一工频信号获取模块相连接,所述的工频信号获取模块由光电传感器、A/D采集器依次连接而成,所述的A/D采集器经第二 I/O接口与DSP芯片相连接,通过光电传感器检测将现场照明灯的光信号转换为工频电压信号,并经过A/D采集器之后送到DSP芯片,并由DSP芯片提取工频信号,作为局部放电的相位参考信号。
[0061]所述的DSP芯片经第三I/O接口与一信息显示模块相连接;所述的信息显示模块采用LCD显示屏,能够对检测到的局部放电相关信
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