一种开关柜局部放电检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关柜局部放电检测系统，尤其是涉及一种基于内置于开关柜内超高频天线传感器的开关柜局部放电检测系统。
【背景技术】
[0002]高压电气设备的绝缘内部总是存在一些缺陷，如气泡间隙、杂质、尖刺等，在强电场作用下使得设备绝缘内部的电场分布不均匀，在缺陷部位的电场强度增大，从而容易导致该部位发生未贯穿整个绝缘的放电，即局部放电。局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但是却会导致绝缘介质的局部损坏。若其长期存在，则会在一定条件下造成绝缘装置电气强度的破坏，最终造成设备绝缘击穿。因而对于电气设备而言，电气设备发生局部放电现象是导致其绝缘老化或劣化甚至损坏从而引发设备损毁及电力系统事故的重要原因之一，同时局部放电也是设备绝缘完整性退化的标志。因此对电气设备的局部放电进行在线监测是评估设备绝缘状况的重要手段，也是发现设备潜伏性故障，最终实现故障预警，避免故障发生的有效措施之一。
[0003]开关柜是向配电网或用户供电的直接设备，且在电力系统中大量应用。由于和供电直接相关，开关柜故障造成停电事故带来的经济损失和社会损失会非常大。对运行中的尚压开关柜进彳丁局部放电在线监测，能为开关柜状态检修提供重要参数和依据，提尚开关柜试验检修效率，从而避免开关柜突发事故，提高供电质量。
[0004]目前比较成熟的检测开关柜设备局部放电的方法主要是暂态对地电压检测法(TEV)、超声波检测法以及特高频(UHF)检测法。其中特高频检测法是近年来发展起来的一项新技术。它采用测量高压设备绝缘隐患在运行电压下辐射的电磁波来判断设备是否发生局部放电，该方法可以非接触测量及在线检测。与其它局部放电检测方法相比，UHF法具有灵敏度较高、抗干扰能力较强、可识别故障类型以及定位故障源等优点。通过对设备局部放电的特高频在线检测能够及时准确地判断电气设备内部绝缘状态，这对防止电力设备事故发生，保障电力系统安全稳定运行具有重大意义。
[0005]特高频天线作为接收局部放电所产生的电磁波信号的传感器，是特高频监测系统的核心部分，其性能的好坏也直接决定了特高频信号后期提取和识别的难易程度，性能较好的特高频天线传感器应当具有频带宽、驻波比小、增益大、方向性好的特点。而作为内置天线传感器来说，除此之外，还应当具有合理的尺寸和形状，其安装不能影响设备内部的绝缘。
[0006]申请号为CN2012102303160的“一种开关柜内置超高频天线传感器”的中国实用新型专利申请，该天线传感器由辐射天线、电介质层、空气层和接地层组成，该传感器的主要缺点是:结构比较复杂，占用空间大且不便于安装。此外，目前还没有出现过基于内置于开关柜超高频天线传感器的开关柜局部放电检测系统。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种开关柜局部放电检测系统，其高度集成化，具有体积小、重量轻、操作简单等优点，检测人员不需要专业的培训，减小了人力物力的投入。
[0008]解决上述技术问题，本实用新型采用以下的技术方案:
[0009]—种开关柜局部放电检测系统，其特征是:包括通过同轴电缆连接的手持式检测设备和内置于开关柜内的特高频传感器两个子系统；
[0010]所述的内置于开关柜内的特高频传感器包括天线辐射层、电介质层、馈电探针和BNC电缆接头，所述电介质层的一个表面直接贴附在所述开关柜内壁上以开关柜的柜壳作为特高频传感器的信号参考地，所述的天线辐射层铺设在电介质层的另一表面上，所述的馈电探针垂直并内置于电介质层内，其内端与天线辐射层连接、另一端与从外向内穿过所述开关柜壁通孔的BNC电缆接头内芯相连接，BNC电缆接头外壳与开关柜柜体电连接，所述BNC电缆接头用于连接同轴电缆；
[0011]所述的手持式检测设备带有BNC电缆接头，同轴电缆连接特高频传感器的BNC电缆接头与手持式检测设备的BNC电缆接头，从而实现两个子系统的连接；
[0012]所述的手持式检测设备包括一 DSP芯片，所述的DSP芯片经第一 I/O接口与一数据采集模块相连接，所述的数据采集模块与一信号处理模块连接，所述的信号处理模块与BNC电缆接头连接并接收从同轴电缆传来的信号；
[0013]所述的DSP芯片经第二 I/O接口与一工频信号获取模块相连接。
[0014]所述的电介质层为相对介电常数为2.5?6.0的环氧树脂。
[0015]所述天线福射层为厚度为ΙΟμπι?120 μm的铜或招，天线福射层的形状为Koch雪花，在天线辐射层上设置有一孔径为0.5mm?1.5mm的馈电点，所述馈电探针的内端与馈电点焊接。
[0016]所述天线辐射层的外表面镀有厚度为2 μπι?10 μπι的锡层以便焊接馈电探针。
[0017]所述的馈电探针为长度为1.5mm?10mm、直径与馈电点的孔径相同的铜质或铝质探针。
[0018]所述的电介质层贴附在开关柜内壁的具体方式为:所述电介质层的四个角设置有四个通孔、对应的开关柜位置上分别设置有四个螺孔，然后用螺栓将电介质层固定在开关柜上或者利用粘胶将所述电介质层粘在开关柜内壁上。
[0019]所述的工频信号获取模块由光电传感器、A/D采集器依次连接而成，所述的A/D采集器经第二 I/O接口与DSP芯片相连接。
[0020]所述的DSP芯片经第三I/O接口与一信息显示模块相连接。
[0021]所述的信息显示模块为IXD显示屏。
[0022]作为本实用新型的一种改进，所述的DSP芯片经第四I/O接口与一数据储存模块相连接。
[0023]进一步地，所述的数据储存模块为flash闪存。
[0024]再进一步地，所述的DSP芯片经第五I/O接口与一按键控制模块相连接，所述的按键控制模块设有电源按键、初始化按键、设备信息录入按键、单次放点波形按键、工频周期波形按键、输入键盘、hold on按键以及存储按键。
[0025]所述的DSP芯片经第六I/O接口与一接口扩展模块相连接，所述的接口扩展模块为 USB2.0 接口。
[0026]本实用新型的开关柜局部放电检测系统的使用步骤如下:
[0027]1、对需要停电检修的开关柜设备，装上内置于开关柜内的特高频传感器；
[0028]2、手持式检测设备连接特高频传感器，通过同轴电缆经特高频传感器输出端连接到手持式检测设备，以实现信号的获取；
[0029]3、设备开机，连接好同轴电缆检查无误后，按下手持式检测设备电源按钮；
[0030]4、设备初始化，设备打开电源后按下设备初始化按键，对检测设备的设置做初始化操作，按下按键到初始化结束默认30s完成该操作；
[0031]5、设备信息录入，设备初始化完成后，按下设备信息录入按钮，输入开关柜相关信息;
[0032]6、信息处理，特高频传感器只将局部放电信号转化为一定电压信号，包含较多复杂的电信号，并且电压信号较弱，一般为几十毫伏；因为局部放电信号的频率在300MH-3GHZ之间，所以设置信息处理模块将信号中频率在300MHz-3GHz之外的信号通过滤波电路，并放大10倍；
[0033]7、初步判断，由手持式检测设备自动判