一种用于开关柜检测的局放传感器

本发明涉及电力设备安全检测，尤其是一种用于开关柜检测的局放传感器。

背景技术：

1、开关柜是一种广泛使用的电力设备。由于内部元件的老化和绝缘缺陷，开光柜在工作过程中有可能出现局部放电的问题。局放传感器就是用来检测局部放电现象的设备，其通常利用局部放电过程所产生的超声波信号和高频电磁信号进行局部放电的检测。但是现有的局放传感器对于不同类型的检测信号需要使用不同的信号处理流程进行处理，然后再根据不同类型信号的处理结果进行综合判定，设备复杂度高。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种用于开关柜检测的局放传感器，能够解决现有技术的不足，降低了局放传感器的设备复杂度。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

3、一种用于开关柜检测的局放传感器，包括，

4、超声检测单元，用于获取超声信号，并将超声信号转换为标准信号；

5、高频脉冲检测单元，用于获取脉冲信号，并将脉冲信号转换为标准信号；

6、信号滤波单元，分别与超声检测单元和高频脉冲检测单元通讯连接，对标准信号进行滤波处理；

7、信号识别单元，用于对标准信号进行识别，得到检测结果。

8、作为优选，所述超声检测单元获取超声信号曲线后，遍历超声信号曲线，分离出背景信号，然后在超声信号曲线中删除背景信号，然后使用预存的特征信号再次遍历超声信号曲线，得到包含特征信号的超声信号曲线段，然后对超声信号曲线段进行时域的伸缩变换和振幅的线性变换得到标准信号，最后在标准信号的起始端存储超声信号曲线段的频率信息并进行超声信号曲线段类型标记。

9、作为优选，所述高频脉冲检测单元获取脉冲信号后，按照脉冲频段进行分类，删除信号数量少于设定阈值的类别，对于剩余类别中的脉冲信号按照脉冲形状相似度进行二次分类，对于二次分类后每个类别的信号进行拟合得到标准信号，最后在标准信号的起始端存储脉冲信号的频率信息并进行脉冲信号类型标记。

10、作为优选，所述信号滤波单元的输入端通过串联的第一电阻和第二电阻连接至运放的正向输入端，运放的反向输入端通过第三电阻接地，运放的反向输入端通过第四电阻连接至运放的输出端，第一电阻和第二电阻之间通过第一电容接地，运放的正向输入端通过第二电容连接至第一三极管的集电极，第一三极管的发射极接地，运放的输出端通过第三电容连接至第二三极管的集电极，第二三极管的基极通过第五电阻连接至第一三极管的集电极，第二三极管的发射极通过第六电阻连接至第一三极管的基极，第一三极管的基极通过第七电阻接地，第二三极管的发射极通过第八电阻接地。

11、作为优选，所述信号识别单预设有检测结果判定分数限值和分数评定数据集，信号识别单元将每个标准信号与分数评定数据集中标准信号进行对比得到对应的分数，信号识别单元对全部分数赋予一个衰减因子，衰减因子与对应分数生成后的保持时间成正比，信号识别单元根据标准信号储存的频率信息和信号类型对每个标准信号对应的分数赋予一个权重因子，信号识别单元对全部进行衰减和加权运算后的分数进行求和，如果求和的结果超过检测结果判定分数限值，则判定为出现局部放电故障。

12、采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明将超声波信号和高频脉冲信号分别进行处理，得到标准信号，然后对标准信号进行统一的滤波处理和判定，得到判定结果。本发明只需要使用一套滤波和判定单元，就可以实现对不同类型信号的同一处理和判定，处理判定过程简单，可以实现对大数据量的快速处理和判定。滤波单元对于输入信号中的高频噪声进行有效的隔离，并通过输入信号和输出信号的双向正反馈控制实现对信号滤波的动态控制，提高信号滤波的准确性。

技术特征：

1.一种用于开关柜检测的局放传感器，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的用于开关柜检测的局放传感器，其特征在于：所述超声检测单元(1)获取超声信号曲线后，遍历超声信号曲线，分离出背景信号，然后在超声信号曲线中删除背景信号，然后使用预存的特征信号再次遍历超声信号曲线，得到包含特征信号的超声信号曲线段，然后对超声信号曲线段进行时域的伸缩变换和振幅的线性变换得到标准信号，最后在标准信号的起始端存储超声信号曲线段的频率信息并进行超声信号曲线段类型标记。

3.根据权利要求2所述的用于开关柜检测的局放传感器，其特征在于：所述高频脉冲检测单元(2)获取脉冲信号后，按照脉冲频段进行分类，删除信号数量少于设定阈值的类别，对于剩余类别中的脉冲信号按照脉冲形状相似度进行二次分类，对于二次分类后每个类别的信号进行拟合得到标准信号，最后在标准信号的起始端存储脉冲信号的频率信息并进行脉冲信号类型标记。

4.根据权利要求3所述的用于开关柜检测的局放传感器，其特征在于：所述信号滤波单元(3)的输入端通过串联的第一电阻(r1)和第二电阻(r2)连接至运放(a1)的正向输入端，运放(a1)的反向输入端通过第三电阻(r3)接地，运放(a1)的反向输入端通过第四电阻(r4)连接至运放(a1)的输出端，第一电阻(r1)和第二电阻(r2)之间通过第一电容(c1)接地，运放(a1)的正向输入端通过第二电容(c2)连接至第一三极管(q1)的集电极，第一三极管(q1)的发射极接地，运放(a1)的输出端通过第三电容(c3)连接至第二三极管(q2)的集电极，第二三极管(q2)的基极通过第五电阻(r5)连接至第一三极管(q1)的集电极，第二三极管(q2)的发射极通过第六电阻(r6)连接至第一三极管(q1)的基极，第一三极管(q1)的基极通过第七电阻(r7)接地，第二三极管(q2)的发射极通过第八电阻(r8)接地。

5.根据权利要求4所述的用于开关柜检测的局放传感器，其特征在于：所述信号识别单元(4)预设有检测结果判定分数限值和分数评定数据集，信号识别单元(4)将每个标准信号与分数评定数据集中标准信号进行对比得到对应的分数，信号识别单元(4)对全部分数赋予一个衰减因子，衰减因子与对应分数生成后的保持时间成正比，信号识别单元(4)根据标准信号储存的频率信息和信号类型对每个标准信号对应的分数赋予一个权重因子，信号识别单元(4)对全部进行衰减和加权运算后的分数进行求和，如果求和的结果超过检测结果判定分数限值，则判定为出现局部放电故障。

技术总结
本发明公开了一种用于开关柜检测的局放传感器，包括超声检测单元，用于获取超声信号，并将超声信号转换为标准信号；高频脉冲检测单元，用于获取脉冲信号，并将脉冲信号转换为标准信号；信号滤波单元，分别与超声检测单元和高频脉冲检测单元通讯连接，对标准信号进行滤波处理；信号识别单元，用于对标准信号进行识别，得到检测结果。本发明能够改进现有技术的不足，降低了局放传感器的设备复杂度。

技术研发人员：张欣唯,刘博闻
受保护的技术使用者：华北电力大学（保定）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14