一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置的制作方法

本技术涉及局放线路诊断，更具体的是涉及一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置。

背景技术：

1、目前，10kv、35kv开关柜已经广泛应用于配电网，主要作用是对线路、设备进行控制和保护，在配电网中，开关柜长期运行于高温、高压、潮湿等恶劣的环境下，其绝缘性很容易遭到损坏，进而引发局部放电，如果任其发展最终会导致绝缘丧失介电性能，造成严重事故，破坏电力系统的稳定性，根据北京电力公司对2013年～2014年的配网开关柜故障次数的统计分析，由局部放电产生的故障次数在开关柜缺陷总次数中占第二位，因此对开关柜的绝缘性能进行带电检测，从而采取相应的预防措施是十分必要的。

2、目前国内局放设备的绝缘状态主要通过定期进行预防性试验和检修，检测出设备内部是否存在绝缘缺陷，防止发生绝缘事故，随着国民经济的发展，社会对供电可靠性的要求越来越高，电力系统也日益壮大，传统的定期停电进行预防性试验的做法不仅不能满足电网高可靠性的要求，在测试期间断电会间接带来许多经济损失，且不能真实反映设备在带电运行状态下的绝缘状态，不易发现设备在运行状态下绝缘缺陷。

3、在中国实用新型专利申请号：cn202210545880.5中公开有一种室内柜体局部放电信号检测系统，包括特高频传感器、地电压传感器和超声波传感器，用于通过各种传感器获取局部放电信号，得到特高频信号、地电波信号和超声波信号。虽然解决了现有技术设备体量大，且检测信息单一，导致应用成本较高的同时效率还较低的技术问题，但是，该检测系统的动态范围小、效率低。

4、因此，提出一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、本实用新型的目的在于：为了解决检测系统的动态范围小、效率低的问题，本实用新型提供一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置。

3、(二)技术方案中

4、本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

5、一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，包括信号处理电路、电源电路、特高频局部放电检测电路、特高频传感器、同步电路、接触式超声传感器和接触式超声局部放电检测电路，所述特高频传感器用于接收电气设备释放的电脉冲激发的特高频信号，经特高频局部放电检测电路检波后由信号处理电路进行分析最后通过网口模块传输至笔记本端；

6、所述接触式超声传感器用于接收电气设备产生的超声波信号，经接触式超声局部放电检测电路处理后有信号处理电路进行分析最后通过网口模块传输至笔记本端；

7、所述特高频局部放电检测电路由带通滤波器、第一级程控衰减器、低噪声放大器、第二级程控衰减器、固定增益放大器、对数检波器、电平转换电路依次连接构成；

8、所述接触式超声局部放电检测电路由放大电路、窄带滤波电路、模数转换电路依次连接构成。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

10、通过在特高频局部放电检测电路中采用低噪声放大器、第一级程控衰减器和第二级程控衰减器，能够实现了大动态范围的监测，通过带通滤波器的设置能够抑制现场电磁干扰。

11、进一步地，所述带通滤波器由高通滤波器与低通滤波器级联构成，带宽范围为：300mhz～1.5ghz，内部匹配50ω。

12、进一步地，所述第一级程控衰减器采用宽带双向1位gaas ic数字衰减器实现，插损只有0.9db，可进行20db的衰减，内部匹配50ω，所述第二级程控衰减器5位数字衰减器实现，带宽范围为：100mhz～3ghz，内部匹配50ω。

13、进一步地，所述低噪声放大器采用宽带低噪声放大器spf5043z实现，噪声系数低至0.8db，增益典型值为12.9db，内部匹配50ω。

14、进一步地，所述固定增益放大器采用单端rf/if增益模块放大器实现，具有22.2db增益，内部匹配50ω，带宽范围：30mhz～6ghz。

15、进一步地，所述对数检波器采用解调对数检波器实现，响应时间为6ns/10ns。

16、进一步地，所述电平转换电路采用运放级联实现信号幅值从0～2v到1～3v的转换。

17、进一步地，所述放大电路采用高速fet输入仪表放大器。

18、进一步地，所述窄带滤波电路采用精密运放实现，带宽为7khz。

19、进一步地，所述模数转换电路采用4.5msps的adc对放大滤波后的信号进行采样。

技术特征：

1.一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，包括信号处理电路、电源电路、特高频局部放电检测电路、特高频传感器、同步电路、接触式超声传感器和接触式超声局部放电检测电路，其特征在于：所述特高频传感器用于接收电气设备释放的电脉冲激发的特高频信号，经特高频局部放电检测电路检波后由信号处理电路进行分析最后通过网口模块传输至笔记本端；

2.根据权利要求1所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述带通滤波器由高通滤波器与低通滤波器级联构成，带宽范围为：300mhz～1.5ghz，内部匹配50ω。

3.根据权利要求2所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述第一级程控衰减器采用宽带双向1位gaasic数字衰减器实现，插损只有0.9db，可进行20db的衰减，内部匹配50ω，所述第二级程控衰减器5位数字衰减器实现，带宽范围为：100mhz～3ghz，内部匹配50ω。

4.根据权利要求3所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述低噪声放大器采用宽带低噪声放大器spf5043z实现，噪声系数低至0.8db，增益典型值为12.9db，内部匹配50ω。

5.根据权利要求4所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述固定增益放大器采用单端rf/if增益模块放大器实现，具有22.2db增益，内部匹配50ω，带宽范围：30mhz～6ghz。

6.根据权利要求5所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述对数检波器采用解调对数检波器实现，响应时间为6ns/10ns。

7.根据权利要求6所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述电平转换电路采用运放级联实现信号幅值从0～2v到1～3v的转换。

8.根据权利要求7所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述放大电路采用高速fet输入仪表放大器。

9.根据权利要求8所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述窄带滤波电路采用精密运放实现，带宽为7khz。

10.根据权利要求9所述的一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，其特征在于：所述模数转换电路采用4.5msps的adc对放大滤波后的信号进行采样。

技术总结
本技术公开了一种特高频与接触式超声联合的局放电路在线诊断装置，涉及局放线路诊断技术领域，包括信号处理电路、电源电路、特高频局部放电检测电路、特高频传感器、同步电路、接触式超声传感器和接触式超声局部放电检测电路，所述特高频传感器用于接收电气设备释放的电脉冲激发的特高频信号，经特高频局部放电检测电路检波后由信号处理电路进行分析最后通过网口模块传输至笔记本端。本技术，通过在特高频局部放电检测电路中采用低噪声放大器、第一级程控衰减器和第二级程控衰减器，能够实现了大动态范围的监测，通过带通滤波器的设置能够抑制现场电磁干扰。

技术研发人员：毛轩宣,宋斐,陈关涛,常贵星,王林,范家兴,岳志磊,谷肖肖
受保护的技术使用者：河南宏博测控技术有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/12