本实用新型属于电力设备安全检测技术领域，更具体地说，涉及一种用于GIS绝缘状态监测和诊断设备测试的超声放电模式控制装置。
背景技术：
电力设备是现代化工业生产中极为重要的装置之一，电力设备一旦发生故障将会带来重大的经济损失。绝缘击穿是造成电力设备故障的主要原因。随着制造工艺的提高和技术的进步，越来越多的新型电力设备不断投入到电力系统中，组合电器(GIS/HGIS)因其结构紧凑、环境友好等优点应用日趋广泛。
GIS内部放电缺陷的原因有如下几种：微小金属颗粒、绝缘介质中的微小气泡、接地外壳上的微小尖端与导体上的微小尖端等。超声波传感器可以检测局部放电产生的超声波信号，并已广泛应用于电力设备的绝缘现场检测中。但局部放电检测设备的性能考核，一般都通过在GIS内部设置人工缺陷，施加高压使其发生放电，以此检验仪器性能。这种方式存在人工缺陷一致性不理想、实验重复性难以保证、更换人工缺陷模型繁琐等缺点，迫切需要一些新的模拟手段。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种超声放电模式控制装置，可以产生多种局部放电信号，且可确保局部放电脉冲信号及故障模式的准确性及重复性。
为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：
超声放电模式控制装置，包括：绝缘外壳；设置于所述绝缘外壳内的模式存储器，所述模式存储器用于存储不同类型的放电脉冲特征序列；设置于所述绝缘外壳内的主控制器，所述主控制器从所述模式存储器读取放电脉冲特征序列，并进行信号转换后输出；设置于所述绝缘外壳内的信号放大器，所述信号放大器用于将输出自所述主控制器的信号放大；设置于所述绝缘外壳内的放电量校核器，所述放电量校核器用于调整经放大后的信号的幅值及脉冲宽度；设置于所述绝缘外壳内的分时控制器，所述分时控制器用于控制经调整后的信号的输出时间差；设置于所述绝缘外壳内的电源模块，所述电源模块为所述主控制器供电；设置于所述绝缘外壳外的一对电声转换器，所述放电量校核器将信号分成两路经所述分时控制器分别输出至各电声转换器。
更具体的，所述主控制器包括内部存储器、ARM处理器和D/A转换器，所述ARM处理器分别与所述内部存储器和所述D/A转换器连接；所述内部存储器用于存储文件系统，所述ARM处理器与所述模式存储器连接，从所述模式存储器读取放电脉冲特征序列后，由所述D/A转换器进行信号转换后输出。
更具体的，所述ARM处理器采用德州仪器的OMAP34X0系列处理器。
更具体的，所述内部存储器采用型号为WS25S022A的存储器。
更具体的，所述D/A转换器采用型号为AD9959的直接数字频率合成器芯片。
更具体的，所述信号放大器采用型号为OPA627的运算放大器。
更具体的，所述放电量校核器为脉冲整形电路。
更具体的，所述分时控制器采用FPGA芯片。
更具体的，所述电声转换器采用频率为20kHz～200kHz的电声换能器。
更具体的，所述主控制器、模式存储器、信号放大器、放电量校核器、分时控制器依次相连，所述分时控制器与电声转换器相连。
由以上技术方案可知，本实用新型采用模式存储器存储了多种故障模式的放电类型数据，可产生各种类型的放电信号，通过主控制器读取放电脉冲特征序列后输出信号，从而确保局部放电脉冲信号及故障模式的准确性及重复性；而且局部放电脉冲信号及故障模式也可根据需求随时更新，确保局部放电电脉冲信号及故障模式的多样性。本实用新型可高效、快速的评价不同商家检测设备的性能；还能用于固定安装的在线监测设备局部放电模式识别与故障源定位功能的考核；以及用于检测人员的培训和考核。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为主控制器的电路框图；
图3为本实用新型一个应用实例的示意图。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
如图1所示，本实施例的超声放电模式控制装置包括绝缘外壳11、电源模块12、主控制器13、模式存储器14、信号放大器15、放电量校核器16、分时控制器17以及一对电声转换器18。其中，电源模块12、主控制器13、模式存储器14、信号放大器15、放电量校核器16、分时控制器17均设置于绝缘外壳11内，电声转换器18设置于绝缘外壳11的外表面上。主控制器13、模式存储器14、信号放大器15、放电量校核器16、分时控制器17依次相连，分时控制器17与电声转换器18相连。本实施例的绝缘外壳11采用环氧树脂制成，为一个长80mm、宽80mm、高100mm的盒体，绝缘外壳11的厚度为2mm。
主控制器13用于从模式存储器14中读取放电类型的放电脉冲特征序列，并将发电脉冲脉冲序列转换为脉冲信号输出至信号放大器15。模式存储器14中存储了电晕、尖板及自由粒子等各种类型的放电脉冲特征序列，放电脉冲特征序列中包括了各种放电类型的幅值特征与时序特征。信号放大器15用于将信号放大，提升信号的功率和幅值。放大后的信号输出至放电量校核器16，由放电量校核器16对信号进行调整后分成两路，经分时控制器17分别输出至两个电声转换器18。分时控制器17用于调整两路信号输出的时间差。电源模块12为主控制器13供电。电源模块12包括可充电锂电池和电源转换器，电源转换器将锂电池的电压转换为主控制器13所需的5V与3.3V电压，电压纹波小于1mV。
如图2所示，主控制器13包括内部存储器131、ARM处理器132和D/A转换器133，ARM处理器132分别与内部存储器131和D/A转换器133连接。内部存储器131用于存储文件系统，D/A转换器用于数模信号转换。ARM处理器132与模式存储器14连接，从模式存储器14读取放电脉冲特征序列后，由D/A转换器133进行信号转换并输出。本实施例的ARM处理器132采用德州仪器(TI)的OMAP34X0系列处理器，内部存储器131采用型号为WS25S022A的存储器，D/A转换器133采用型号为AD9959的直接数字频率合成器芯片。
本实施例的信号放大器15采用型号为OPA627的运算放大器。放电量校核器16为脉冲整形电路，通过调整信号的幅值与脉冲宽度，实现放电量的控制与检测精度考核。分时控制器17采用FPGA芯片。电声转换器18采用频率为20kHz～200kHz的电声换能器。
本实用新型的超声放电模式控制装置通过电声转换器输出特征脉冲信号，可用于检测局部放电测试设备，局部放电测试设备通过接收耦合器耦合电声转换器输出的特征脉冲信号，实现检测精度考核与模式识别功能考核。如图3所示，将超声放电模式控制装置100放置于GIS101的内部，两个耦合器102分别紧贴在GIS101的盆式绝缘子上，耦合器102的超声信号接入检测仪103中。通过控制超声放电模式控制装置100产生各种放电类型信号，对检测仪103的模式识别功能进行考核。
还可以将超声放电模式控制装置放置于GIS内部，将两个超声波传感器贴在GIS壳体上盆式绝缘子的不同位置，用两根电缆连接线连接两个超声波传感器到示波器。开启超声放电模式控制装置，产生输出时间不同的放电信号；根据两个超声波传感器接收到的信号的传播时间差和两个超声波传感器之间的位置进行局部放电故障源定位的测试。
此外，本实用新型还可应用于培训检测人员，通过控制超声放电模式控制装置产生不同的放电类型以及时间差变化，可对放电类型与定位精度有直观认识，达到培训员工掌握相关仪器的使用方法，提高监测技能的目的。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用性将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。