专利名称：局部放电在线检测和离线检测的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电气领域的一种装置，尤其是一种局部放电在线检测和离线检测的装置。
背景技术：
局部放电是反映变压器绝缘老化和故障最灵敏的参数，也是加速变压器绝缘劣化的重要因素。为此，国内普遍实行了变压器定期停电进行局部放电测量的预防性试验制度，但该制度既不能及时发现变压器运行时内部的局放和绝缘状况，也不能反映实际运行条件下的绝缘状态。
电力设备在线检测是利用传感技术和电子技术，对运行中的设备进行监测，以获取反映运行状态的各种物理量，并进行分析处理，实现对设备的运行状况作出预测，并在必要时提供报警和故障诊断的方法。目前，国内投入使用的变压器局部放电在线测量装置大部分均为柜式结构，该检测装置固定安装在一个变电站内，只能在线测量该站内的变压器局部放电，在很大程度上提高了局部放电在线测量的成本，不利于在线测量的推广应用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单，具有便携功能，成本低廉，检测方便的局部放电在线检测和离线检测的装置。
实现本实用新型的技术方案是该局部放电在线检测和离线检测的装置，由传感器、信号调理单元、数据采集卡、工控机组成并安装在检测仪箱体内，其特征在于检测仪箱体内安装有控制电路，该控制电路由传感器电路、信号调理单元、数据采集卡、工控机组成，传感器电路耦合局部放电信号并与信号调理单元的模拟信号输入端相连接，信号调理单元的输出端连接数据采集卡的输入端，信号调理单元的触发信号输出连接数据采集卡的触发端，工控机的I/O卡连接信号调理单元，数据采集卡连接工控机的PCI插槽。
而且，所述的传感器电路所采用的传感器为穿心式高频电流传感器，所述的信号调理单元为BYTM-2型信号调理模块，所述的数据采集卡为5102双通道高速数据采集卡，所述的工控机为天钻9002A系列工控机。
本实用新型的优点和积极效果是1.本装置依据IEC60270脉冲电流法测量标准，测量带宽40kHz到2MHz，采用虚拟仪器、高速数据采集卡、工控机、数据库等技术，利用极性鉴别、数字滤波等抗干扰技术，可测得局部放电的幅值、相位、次数等表征参数，并作出直观的二维、三维谱图、长期局放趋势图，为电力变压器绝缘状态诊断提供重要判据。
2.使用该装置即可在线也可离线检测电力变压器的局部放电水平，它可在不同变压器上分时重复使用。从而既利用了在线监测的优越性，又可根据实际情况降低了检测费用，并且兼顾了变压器离线测量的需要。在变压器局部放电在线检测的基础上，结合离线测量技术，利用本实用新型的局部放电检测仪，即可在线测量多台变压器的局部放电，又可离线测量变压器的局部放电。从而大大降低了局部放电在线测量的成本，有利于在线测量的推广应用。
3.本实用新型结构简单，具有便携功能，成本低廉，检测方便。
图1是本实用新型的外形结构图；图2是本实用新型的传感器电路示意图；图3是本实用新型的电气连接图；图4是本实用新型工控机信号处理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述本检测仪1的外形为一长方体结构，在后面板上设置有两路模拟信号输入通道，一路触发信号输入通道，一路数字信号输出通道；上面板为一可随意调整角度的12英寸LCD液晶显示屏。它体积不大于500×300×500mm，重量不大于15Kg，便于携带，可以方便进行变压器局放信号的移动式检测。
本检测仪箱体内的控制电路组成为传感器电路、信号调理单元、数据采集卡、工控机组成。传感器电路由电阻R和电容C组成，并耦合变压器的局部放电信号，该传感器电路所采用的传感器为穿心式高频电流传感器，为罗高夫斯基线圈结构，其频率响应范围在30k～3MHz，内径尺寸大小在10mm～400mm之间。
传感器电路与信号调理单元的模拟信号输入端相连接，该信号调理单元为BYTM-2型信号调理模块，在本实施例中为两个模拟信号输入端和两个输出端，其两个输出端连接数据采集卡的两个输入端，该数据采集卡为5102双通道高速数据采集卡，信号调理单元的触发信号输出连接数据采集卡的触发端，采集相位信息并触发相位。数据采集卡连接工控机的PCI插槽，该工控机为天钻9002A系列工控机，工控机的I/O卡连接信号调理单元，信号调理单元、工控机采用220V交流电源。
上述各个电气部件的连接为唯一连接，因此没有叙述具体的管脚位置连接及连接方式。
本实用新型的工作原理为传感器耦合到的信号输入到检测仪的模拟信号输入通道，由信号调理单元进行程控放大、衰减、滤波等处理，该信号调理单元采用西安交大博源电气有限公司生产的BYTM-2型信号调理模块，它滤波范围为40k～3MHz，程控放大衰减倍数为0.1、1、10、100、1000五档，信号范围为0～10V，输出信号范围在0～10V之间，程控倍数控制数据由一体化工作站输入。此外，信号调理单元还可以输入变压器所带的电压互感器二次信号，以对局部放电信号进行触发采集。
调理后的信号被一体化工作站所带的数据采集单元采集，该单元采用美国NI公司5102双通道高速数据采集卡，该采集卡与工控机通过PCI插槽相连接，它的两个信号输入端、一个触发输入端均与信号调理单元的信号输出端、触发输出端相连，该卡数据采样速度为20MS/s，模拟输入带宽为15MHz。以上所有的模拟信号联系均靠两端带有BNC接头的屏蔽信号电缆连接，由工控机的I/O卡发给信号调理单元的程控倍数控制数据由68根并行数据线连接。)采集后的信号由工控机进行干扰抑制、数据分析和显示。干扰抑制包括幅值鉴别、自适应数字滤波、阈值设置、极性鉴别等功能，数据分析和显示包括局部放电三维谱图、二维谱图统计、局放趋势图显示等，分析后的局部放电数据可以通过网卡和网线向外部监视或控制系统传送。
当变压器带电运行时，传感器耦合到局放信号，并经过信号调理单元放大滤波，经工控机进行数据采集、处理与分析，采用极性鉴别原理、数字滤波等干扰抑制措施。图4为经软件处理后的脉冲信号，其中图4(1)、图4(2)为极性相反——内部放电信号处理示意图，4(3)、图4(4)为极性相同——外部干扰信号处理示意图；即当同相两路传感器耦合到相同极性的脉冲信号时认为是干扰信号，软件将其抑制；当两路信号极性相反时则认为是变压器内部的放电信号，软件将其保存。
此外，利用该装置还在不同变电站进行了多次离线变压器局部放电测量，此时，仅需要将脱离电网的变压器供给一大功率电源电压，再增加一对传感器即可。
权利要求1.一种局部放电在线检测和离线检测的装置，由传感器、信号调理单元、数据采集卡、工控机组成并安装在检测仪箱体内，其特征在于检测仪箱体内安装有控制电路，该控制电路由传感器电路、信号调理单元、数据采集卡、工控机组成，传感器电路耦合局部放电信号并与信号调理单元的模拟信号输入端相连接，信号调理单元的输出端连接数据采集卡的输入端，信号调理单元的触发信号输出连接数据采集卡的触发端，工控机的I/O卡连接信号调理单元，数据采集卡连接工控机的PCI插槽。
2.根据权利要求1所述的局部放电在线检测和离线检测的装置，其特征在于所述的传感器电路所采用的传感器为穿心式高频电流传感器，所述的信号调理单元为BYTM-2型信号调理模块，所述的数据采集卡为5102双通道高速数据采集卡，所述的工控机为天钻9002A系列工控机。
专利摘要本实用新型涉及一种局部放电在线检测和离线检测的装置。其主要技术特点是在检测仪箱体内安装有控制电路，该控制电路由传感器电路、信号调理单元、数据采集卡、工控机组成，传感器电路耦合局部放电信号并与信号调理单元的模拟信号输入端相连接，信号调理单元的输出端连接数据采集卡的输入端，信号调理单元的触发信号输出连接数据采集卡的触发端，工控机的I/O卡连接信号调理单元，数据采集卡通过其PCI插槽连接工控机。本实用新型结构简单，具有便携功能，成本低廉，检测方便准确。
文档编号G01R31/00GK2886587SQ20052013069
公开日2007年4月4日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年12月22日
发明者方琼, 陈沛然, 朱晓辉, 唐庆华, 吴彬 申请人:中国华北电力集团公司天津市电力公司