高压电气设备外部放电紫外脉冲法检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力监测领域，具体地，涉及一种高压电气设备外部放电紫外脉冲法检测系统。
【背景技术】
[0002]随着电网规模的不断扩大、电力负荷要求的不断提高，电力系统中使用的各种类型的高压设备的损坏、故障也不断增加，相应地，对预防性维护的要求也不断提高。输电线路和变电站电气设备在大气环境下工作。在某些情况下，随着绝缘性能的降低结构缺陷的出现.会产生电晕放电和表面局部放电现象。对电气设备进行电晕放电检测，能够及时掌握绝缘可能出现的劣化情况.在严重事故发生之前就可以确定绝缘的危险状况。从而避免事故的发生:采用紫外脉冲法检测高压电气设备放电对于故障诊断智能化及电气设备状态检修的实现具有重要的意义。电气设备放电过程中，电晕和局部放电部位将向外辐射大量紫外线.这样便可以利用电晕放电和局部放电的产生和增强来间接评估运行设备的绝缘状况，及时发现绝缘设备的缺陷，紫外脉冲法检修技术在电力系统中与超声波检测和红外检测等传统检测方法相比.紫外脉冲法检测技术具有许多独特的优点。
[0003]可用于实施高压电气设备状态检测的特征量主要有脉冲电流、绝缘子电压、电场分布、电荷分布、声和超声波、光(含红外线、紫外线)等等，其中基于紫外线的检测目前在紫外成像仪上得到应用。
[0004]目前逐渐推广的紫外成像仪比起其他检测手段，具有观察直观、预见性好、观测距离远等优点，但这仍然是一种非在线的人工检测手段，无法做到对电力设备全线放电情况的自动监测。同时，由于紫外成像仪价格昂贵，难以构建在线监测系统。
[0005]利用紫外光传感器构成检测系统，在火灾报告、河流治理、地震预报、气象预报、海洋环境检测等方面都有广泛应用。根据日本滨松(HAMAMATSU)公司介绍，紫外光敏管也可用于电力线电晕放电的检测。但我国开展电力设备紫外在线检测系统方面研究的报告非常少，重庆大学和清华大学在此方面做了初步得研究，紫外脉冲法检测系统可直接统计设备的放电脉冲数，具有更快速直观、预测性更好的特点；比泄漏电流检测法具有不接触、不受高频干扰影响、灵敏度更高的特点，与紫外成像法相比，这种方法有低成本、高灵敏度、在线检测、可提前预警等优点，而且不受交通条件和人为因素限制，更适用于高压电气设备运行状态的实时监测，应用前景广阔。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种高压电气设备外部放电紫外脉冲法检测系统，以实现低成本和高灵敏度的优点。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0008]—种高压电气设备外部放电紫外脉冲法检测系统，包括放电定位装置、光-电转换电路、高压及驱动电源电路、I/U转换电路、滤光装置、脉冲信号放大电路和数据采集电路；
[0009]所述滤光装置设置在放电定位装置的前端、所述放电定位装置的输出端与光-电转换电路的输入端电连接，所述高压及驱动电源电路的输出端与光-电转换电路的输入端电连接，所述光-电转换电路的输出端与I/U转换电路的输入端电连接，所述I/U转换电路的输出端与脉冲信号放大电路的输入端电连接，所述脉冲信号放大电路的输出端与数据采集电路的输入端电连接；
[0010]紫外光经过滤光装置被放电定位装置检测到后，光-电转换电路将放电定位装置检测到的紫外光信号转换成电流脉冲信号，该电流脉冲信号依次经I/U转换电路和脉冲信号放大电路后传输至数据采集电路。
[0011]进一步的，所述滤光装置为光学干涉滤光片。
[0012]进一步的，所述放电定位装置，包括定位圆筒、光电倍增管和CCD相机，所述定位圆筒设置在光电倍增管的前端，所述CCD相机设置在光电倍增管的下方。
[0013]进一步的，还包括红色激光发射器，所述红色激光发射器设置在CCD相机下方，且红色激光发射器发射的光线与定位圆筒平行。
[0014]进一步的，所述高压及驱动电源电路，包括C9619高压电源、电容Cl、电容C2和电容C3，所述电容Cl和电容C2并联，且电容Cl和电容C2组成的并联电路并联在C9619高压电源的输入端，所述电容C3并联在C9619高压电源的输出端。
[0015]进一步的，所述电容Cl的电容值为0.lyF，所述电容C2的电容值为220yF，所述电容C3的电容值为0.022yF。
[0016]本实用新型的技术方案具有以下有益效果:
[0017]本实用新型的技术方案，利用放电定位装置对紫外线进行检测，检测的紫外光依次经光-电转换电路、高压及驱动电源电路、I/U转换电路、滤光装置和脉冲信号放大电路被数据采集电路采集到，因电路结构简单，成本较低，而在光-电转换电路上设置的高压及驱动电源电路对增加了系统的检测灵敏度。从而达到了低成本和高灵敏度的目的。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例所述的高压电气设备外部放电紫外脉冲法检测系统的原理框图；
[0019]图2为本实用新型实施例所述的高压电源电路连接图；
[0020]图3为本实用新型实施例所述的低纹波噪声高压输出电路的电子电路图；
[0021 ]图4为本实用新型实施例所述的放电定位装置的原理框图；
[0022]图5为本实用新型实施例所述的脉冲信号放大电路的电子电路图。
[0023]结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下:
[0024]1-定位圆筒;2-外界光信号。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]如图1所示，一种高压电气设备外部放电紫外脉冲法检测系统，包括放电定位装置、光-电转换电路、高压及驱动电源电路、I/U转换电路、滤光装置、脉冲信号放大电路和数据采集电路；
[0027]滤光装置设置在放电定位装置的前端、放电定位装置的输出端与光-电转换电路的输入端电连接，高压及驱动电源电路的输出端与光-电转换电路的输入端电连接，光-电转换电路的输出端与I/U转换电路的输入端电连接，I/U转换电路的输出端与脉冲信号放大电路的输入端电连接，脉冲信号放大电路的输出端与数据采集电路的输入端电连接；
[0028]紫外光经过滤光装置被放电定位装置检测到后，光-电转换电路将放电定位装置检测到的紫外光信号转换成电流脉冲信号，该电流脉冲信号依次经I/U转换电路和脉冲信号放大电路后传输至数据采集电路。
[0029]其中，滤光装置为光学干涉滤光片。
[0030]放电定位装置，包括定位圆筒、光电倍增管和CCD相机，所述定位圆筒设置在光电倍增管的前端，所述CCD相机设置在光电倍增管的下方。
[0031]放电定位装置还包括红色激光发射器，红色激光发射器设置在CCD相机下方，且红色激光发射器发射的光线与定位圆筒平行。
[0032]高压及驱动电源电路，包括C9619高压电源、电容Cl、电容C2和电容C3，所述电容Cl和电容C2并联，且电容Cl和电容C2组成的并联电路并联在C9619高压电源的输入端，所述电容C3并联在C9619高压电源的输出端。电容Cl的电容值为0.lyF，电容C2的电容值为220yF，电容C3的电容值为0.022yF。
[0033]光-电转换电路是检测系统的核心，主要采用光电倍增管。
[0034]R2078日盲型光电倍增管的增益和外加电压具有密切的关系，外加电压的大小不仅决定了光电倍增管的增益，也决定了探测的距离和紫外光脉冲的幅值。
[0035]高压及驱动电源电路:光电倍增管需要在阴极、各个打拿极和阳极上施加直流的高压，光阴极在光子作用下发射电子，这些电子被外电场(或磁场)加速，聚焦于第一次极，这些冲击次极的电子能使次极释放更多的电子，它们再被聚焦在第二次极，这样，一般经十次以上倍增，放大倍数可达到108?1010。最后，在高电位的阳极收集到放大了的光电流。本系统采用日本滨松公司生产