开关柜局部模拟放电检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种开关柜局部模拟放电检测装置，包括电源、开关柜模块和电脉冲局部放电检测仪，开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和放电模型，电源输出稳定的电压至放电模型，放电模型在柜体内模拟开关柜局部放电现象，超声波传感器、高频传感器、TEV传感器采集放电模型在模拟开关柜局部放电现象中的各项参数，并采集到的参数发送至电脉冲局部放电检测仪，视频监控系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据。放电模型能够准确模拟出开关柜局部放电现象，各项传感设备准确采集各项参数，再由电脉冲局部放电检测仪分析，无需复杂的模拟检测操作，其检测效率高、能广泛模拟多种缺陷。
【专利说明】开关柜局部模拟放电检测装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电力电网【技术领域】，特别是涉及开关柜局部模拟放电检测装置。
【背景技术】
[0002]开关柜是一种电设备，外线先进入柜内主控开关，然后再进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。
[0003]在电力电网正常运行中，会存在有开关柜局部放电的现象，这时需要对开关柜局部放电进行检测，并且根据检测结果做出相应的处理方案，确保电力电网的正常安全运行。如何根据开关柜局部放电现象，准确制定出解决方案是个非常重要的问题，那么这时就需要在实验室中对开关柜局部放电进行模拟检测，以便寻找准确的解决方案。
[0004]目前开展开关柜局部放电模型检测都需要都需要对开关柜进行放电，再把缺陷布置在开关柜内部，再对开关柜进行充气，这样会耗费大量的时间进行开关柜的缺陷布置和模拟，模拟检测效率低下，且模拟缺陷种类数量少，不能满足实际开关柜局部模拟放电检测的需求。
实用新型内容
[0005]基于此，有必要针对现有开关柜部放电模型检测效率低下、且模拟缺陷种类数量局限的问题，提供一种开关柜部放电模型检测效率高、能广泛模拟多种缺陷的开关柜局部模拟放电检测装置。
[0006]一种开关柜局部模拟放电检测装置，包括依次连接的电源、开关柜模块和电脉冲局部放电检测仪；
[0007]所述电源包括依次连接的电源控制器、电源滤波器和无局放升压变器，所述开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和用于模拟局部放电的放电模型，所述超声波传感器、所述高频传感器、所述TEV传感器紧贴所述柜体的内壁设置，所述放电模型内置于所述柜体，所述视频监控系统设置于所述柜体，所述超声波传感器、所述高频传感器以及所述TEV传感器分别与所述电脉冲局部放电检测仪连接，所述放电模型的两端分别与所述电源的正负极连接。
[0008]本实用新型开关柜局部模拟放电检测装置，包括依次连接的电源、开关柜模块和电脉冲局部放电检测仪，开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和用于模拟局部放电的放电模型，电源输出稳定的电压至放电模型，放电模型在柜体内模拟开关柜局部放电现象，超声波传感器、高频传感器、TEV传感器采集放电模型在模拟开关柜局部放电现象中的各项参数，并采集到的参数发送至电脉冲局部放电检测仪，视频监控系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据。整个装置，放电模型能够准确模拟出开关柜局部放电现象，各项传感设备准确采集各项参数，再由电脉冲局部放电检测仪分析，无需复杂的模拟检测操作，其检测效率高、能广泛模拟多种缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型开关柜局部模拟放电检测装置第一个实施例的结构示意图；
[0010]图2为本实用新型开关柜局部模拟放电检测装置第二个实施例的结构示意图；
[0011]图3为本实用新型开关柜局部模拟放电检测装置第三个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，一种开关柜局部模拟放电检测装置，其特征在于，包括依次连接的电源100、开关柜模块200和电脉冲局部放电检测仪300 ；
[0013]所述电源100包括依次连接的电源控制器110、电源滤波器120和无局放升压变器130，所述开关柜模块200包括柜体210、超声波传感器220、高频传感器230、TEV传感器240、视频监控系统250和用于模拟局部放电的放电模型260，所述超声波传感器220、所述高频传感器230、所述TEV传感器240紧贴所述柜体210的内壁设置，所述放电模型260内置于所述柜体210，所述视频监控系统250设置于所述柜体210，所述超声波传感器220、所述高频传感器230以及所述TEV传感器240分别与所述电脉冲局部放电检测仪300连接，所述放电模型260的两端分别与所述电源100的正负极连接。
[0014]电源对输入的电进行过压/过流保护、滤波处理和电压调节处理，传输处理后的电至放电模型，放电模型模拟局部放电现象，超声波传感器、高频传感器、TEV传感器采集放电模型在局部放电过程中的传感参数，并将采集到的传感参数发送至电脉冲局部放电检测仪，视频监测系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据，电脉冲局部放电检测仪根据接收到的传感参数，对放电模型模拟局部放电现象进行分析。
[0015]其中，放电模型是一种常见的模拟局部放电的装置，市场上可以查找到其具体的硬件装置。
[0016]电脉冲局部放电检测仪体积小、重量轻。该仪器是根据IEC(270)标准，利用脉冲电流法原理研制而成，并满足GB-7354-87、GB-1207-97、GB — 1208 一 97中关于局部放电测试对测试仪器规定的技术要求。该仪器具有灵敏度高、放大器系统动态范围大、测试的试品范围广、操作简便等优点。并采用先进的抗干扰组件和独特的门显示电路，抗干扰能力强，并具有四种高频椭圆扫描。在百度中查找相关硬件，例如有杭州西湖电子X54系列电脉冲局部放电检测仪。
[0017]具体来说，电脉冲局部放电检测仪的参数优选如下:
[0018]测量通道:2;
[0019]检测灵敏度:0.1pc;
[0020]测量频带与截止频率:
[0021]3dB带宽:10kHz?500kHz,可多档任意组合；
[0022]低端分10K、20K、40K，80K ;
[0023]高端分100Κ、200Κ、300Κ, 500Κ ；
[0024]视在放电量Q的测量基本误差:
[0025]线性度误差应不大于± (5% +0.1PC)；
[0026]量程换档误差应不大于± (5% +0.1PC)；
[0027]低重复率脉冲响应误差应不大于±5% ;
[0028]正负脉冲响应的不对称度误差应不大于±5% ;
[0029]脉冲分辨时间:脉冲分辨时间小于100 μ S ;
[0030]稳定性:局部放电测量仪连续工作8小时后，注入恒定幅值的校准脉冲信号时，其脉冲响应值的变化应不超过±3% ;
[0031]增益范围:一20dB ^ +40dB四档，可粗调细调；
[0032]采样精度:12Bit;
[0033]外零标电压输入范围:AC10V?220V ；
[0034]电压监测:有效值，10位A/D精度；
[0035]同步:内外可选,夕卜同步:30?300Hz自动同步。
[0036]本实用新型开关柜局部模拟放电检测装置，包括依次连接的电源、开关柜模块和电脉冲局部放电检测仪，开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和用于模拟局部放电的放电模型，电源输出稳定的电压至放电模型，放电模型在柜体内模拟开关柜局部放电现象，超声波传感器、高频传感器、TEV传感器采集放电模型在模拟开关柜局部放电现象中的各项参数，并采集到的参数发送至电脉冲局部放电检测仪，视频监控系统采集放电模型模拟局部放过程中的图像数据。整个装置，放电模型能够准确模拟出开关柜局部放电现象，各项传感设备准确采集各项参数，再由电脉冲局部放电检测仪分析，无需复杂的模拟检测操作，其检测效率高、能广泛模拟多种缺陷。
[0037]在具体实施例中，无局放升压变压器的具体参数性能如下:
[0038]额定功率:3KVA ；
[0039]相数:单相；
[0040]工作频率:50Hz ；
[0041]输入额定电压:200V;
[0042]输出额定电压:50KV;
[0043]100%额定电压下局放量:< 2PC ;
[0044]在具体实施例中，电源控制器具体参数性能如下:
[0045]电压方式:手动；
[0046]额定容量:5KVA ；
[0047]工作频率:50Hz ；
[0048]输入额定电压:220V;
[0049]输出额定电压:250V;
[0050]局放量:SlPC;
[0051]具备过压、过流保护；
[0052]在具体实施例中，电源滤波器具体参数性能如下
[0053]额定容量:5KVA ；
[0054]工作频率:50Hz ；
[0055]输入额定电压:250V;
[0056]输出额定电压:250V;
[0057]滤波效果:彡20dB ；
[0058]在具体实施例中，视频监测系统具体参数性能如下:
[0059]通道数:2路；
[0060]模式:红外；
[0061]最小分辨率:1024*768；
[0062]供电方式:电池；
[0063]具备自动记录、备份功能；
[0064]实时影像传递。
[0065]放电模块用于模拟局部放电现象，放电模块的选择可以根据实际需要模拟的放电现象进行选择，具体来说，放电模块主要包括:尖端放电:具备尖端锋锐度选择，尖端位置选择(高压侧低压侧)，气隙放电:具备气隙大小数量选择，悬浮放电:具备悬浮物种类选择，金属颗粒放电:具备颗粒大小、种类、数量选择，沿面放电:具备材料选择。
[0066]超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。优选的，超声波传感器感应中心频率为40KHz，高频传感器感应频带:3M?30MHz，TEV传感器感应频带:3M?100MHz。
[0067]如图2所示，在其中一个实施例中，所述开关柜局部模拟放电检测装置还包括耦合电容400，所述耦合电容400与所述电源100并联连接。
[0068]耦合指信号由第一级向第二级传递的过程，从电路来说，总是可以区分为驱动电源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻(特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹)，这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。在本实施例中，增设耦合电容可以处理电路存在噪声电流，提高整个装置模拟检测的精度和准确度。
[0069]在其中一个实施例中，所述柜体为环网柜柜体。
[0070]如图3所示，在其中一个实施例中，所述开关柜局部模拟放电检测装置还包括，六氟化硫气压检测模块500和六氟化硫充放气接口 600，其中，所述六氟化硫气压检测模块500设置于所述环网柜柜体210，所述六氟化硫充放气接口 600内嵌于所述环网柜柜体210
的柜壁。
[0071]六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能，如:断路器、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。在环网柜体中，增设六氟化硫气压检测模块和六氟化硫充放气接口，便于六氟化硫的直接检测和充放气，避免在检测过程中复杂的缺陷布置和充放气准备，提高了检测效率。
[0072]在其中一个实施例中，所述耦合电容为无局放耦合电容器。
[0073]具体来说，无局放耦合电容器具体参数如下:
[0074]额定电容量:800PF;
[0075]额定最高电压:100KV ；
[0076]分压比:986:1 ；
[0077]100%额定电压下局放量:< 3PC ;
[0078]如图3所示，在其中一个实施例中，所述开关柜局部模拟放电检测装置还包括阻抗检测模块700，所述阻抗检测模块700与所述耦合电容400串联，所述阻抗检测模块700与所述电脉冲局部放电检测仪300连接。
[0079]阻抗检测模块能够检测电路中的阻抗，很好的保护整个电路。
[0080]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种开关柜局部模拟放电检测装置，其特征在于，包括依次连接的电源、开关柜模块和电脉冲局部放电检测仪； 所述电源包括依次连接的电源控制器、电源滤波器和无局放升压变器，所述开关柜模块包括柜体、超声波传感器、高频传感器、TEV传感器、视频监控系统和用于模拟局部放电的放电模型，所述超声波传感器、所述高频传感器、所述TEV传感器紧贴所述柜体的内壁设置，所述放电模型内置于所述柜体，所述视频监控系统设置于所述柜体，所述超声波传感器、所述高频传感器以及所述TEV传感器分别与所述电脉冲局部放电检测仪连接，所述放电模型的两端分别与所述电源的正负极连接。
2.根据权利要求1所述的开关柜局部模拟放电检测装置，其特征在于，还包括耦合电容，所述耦合电容与所述电源并联连接。
3.根据权利要求1或2所述的开关柜局部模拟放电检测装置，其特征在于，所述柜体为环网柜柜体。
4.根据权利要求3所述的开关柜局部模拟放电检测装置，其特征在于，还包括，六氟化硫气压检测模块和六氟化硫充放气接口，其中，所述六氟化硫气压检测模块设置于所述环网柜柜体，所述六氟化硫充放气接口内嵌于所述环网柜柜体的柜壁。
5.根据权利要求2所述的开关柜局部模拟放电检测装置，其特征在于，所述耦合电容为无局放耦合电容器。
6.根据权利要求2或5所述的开关柜局部模拟放电检测装置，其特征在于，还包括阻抗检测模块，所述阻抗检测模块与所述耦合电容串联，所述阻抗检测模块与所述电脉冲局部放电检测仪连接。
【文档编号】G01R31/12GK203950012SQ201420283733
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】易满成, 王波, 苏海博, 崔晓飞, 杜堉榕, 顾春晖, 杨鹏, 李刚, 王勇, 叶建斌, 陈俊 申请人:广州供电局有限公司