一种局放传感器的现场评估系统技术方案

本发明专利技术公开了一种局放传感器的现场评估系统，包括信号发生模块、变电站GIS设备、信号采集模块、安全性检测模块、无线收发模块和数据处理服务器；信号发生模块与变电站GIS设备相连接，信号发生模块产生特高频脉冲信号向变电站GIS设备注入脉冲信号，特高频脉冲信号的发生频率和幅值由数据处理服务器通过无线收发模块发出指令控制；本发明专利技术能够通过信号发生模块模拟不同的局部放电信号模型，通过注入GIS内部，通过特高频传感器接收信号，判定结果与信号发生模块的模型信号进行对比，评估GIS内置传感器的性能，能够实现对内置传感器安全性问题进行检测，将检测的结果通过无线的方式发送到数据处理服务器端。

【技术实现步骤摘要】

一种电力系统
的装置，具体设及一种局放传感器的现场评估系统。
技术介绍
GIS是电力系统中常用的重要设备，GIS部存在绝缘缺陷时会产生局部放电，通过 对局部放电的检测可W有效地判断开关设备的绝缘状态，有效检测局部放电对确保开GIS 的安全稳定运行具有重要意义。 GIS内部由于绝缘缺陷而产生的局部放电现象主要包括电晕缺陷放电、气隙缺陷 放电、悬浮电极缺陷放电和微粒缺陷放电四种类型，其局部放电脉冲波与工频电源相位有 强烈的相关性，例如：电晕缺陷放电的局部放电脉冲大多发生在工频电源负半周上；气隙 缺陷两端承受正向或反向电压时的放电特性较为一致，因此其局部放电脉冲分布的正负半 周对称且相关性强；悬浮电极缺陷位于高压端和接地屏蔽之间，而与两者均不相连，故其正 负半周的局部放电脉冲也较为对称而发生的次数较为稀少；微粒缺陷放电随着微粒的跳动 而产生放电，局部放电脉冲次数稀少且发生时刻与工频相位不相关。 目前GIS内部局部放电信号的检测方法中，特高频法是目前实现GIS局部放电在 线监测比较实用可行的方法。特高频法，是利用传感器接收局部放电激发的300MHz至3GHz 的电磁波来监测局部放电。特高频法的监测范围较宽，在线监测时传感器数目较少，局部放 电在线检测与定位快速方便。特高频法由于其在开关设备局部放电在线监测方面具有不可 替代的优势，近年来已成为GIS运行现场局部放电检测的主要手段。 阳0化]因此内置特高频传感器的性能对于检测结果起着决定性因素。目前市面上有大量 的局部放电检测装置，包括手持式便携检测装置及在线监测装置等。局部放电所产生的电 磁振动会产生电磁波，在固气与气体介质中，局部放电脉冲波会发生非常丰富的电磁波特 高频分量，特高频局部放电检测设备通过监测GIS内局部放电时激发的300MHz至3GHz的 电磁波来判断GIS内部绝缘缺陷故障的严重性。但是对于GIS内置传感器的性能校验，缺 乏检测手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于克服现有技术的缺陷而提供能够产生模拟真实的四种典型 的局部放电信号，特高频局部放信号采集模块通过检测局部放电信号发生模块产生的局部 放电信号，展示检测结果，与在模型信号比对，从而评估内置传感器的性能。 阳007] 本专利技术技术方案如下： 一种局放传感器（局部放电传感器）的现场评估系统，包括信号发生模块、变电站 GIS设备、信号采集模块、安全性检测模块、无线收发模块和数据处理服务器6 ; 信号发生模块与变电站GIS设备相连接，信号发生模块产生特高频脉冲信号 (300MHZ-3GHZ)向变电站GIS设备注入脉冲信号，特高频脉冲信号的发生频率和幅值由数 据处理服务器通过无线收发模块发出指令控制； 变电站GIS设备内置特高频传感器（300MHz-3GHz)，为被评估对象； 信号采集模块用于采集接收变电站GIS设备的特高频信号，采集结果通过无线收 发模块发送到数据处理服务器； 安全性检测模块用于评估内置特高频传感器的安全性能，包括测试接地电阻、电 容等特性参数，W评估内置特高频传感器安全性能，是否会对操作人员产生伤害。 无线收发模块，用于与信号发生模块、信号采集模块、安全性检模块进行无线通 讯，发送命令和接收数据结果，无线收发模块与数据处理服务器之间通过无线或者USB通 讯。 数据处理服务器，用于控制信号发生模块和显示评估结果。 信号发生模块产生局部放电类型信号（四种局部放电类型信号：电晕放电信号、 气隙放电信号、悬浮电极放电信号和微粒放电信号），并通过接口输出，可W对局部放电检 测设备进行校验等应用。信号发生模块1基于灯光进行工频同步模拟局部放电信号发生 器，采用光敏二极管获取灯光强弱信号，W获得电源工频同步相位，产生的多周期信号能 够与电源电压相位精确同步，便于对局部放电检测设备做有效性判定。 一般的信号源只能采用自身内部设备的重复频率，例如设定的50化周期发生率 信号，即输出信号与50化的信号保持同步。但由于电网电压的频率不是精确的50Hz，一般 在49化~51化之间飘动，因此本专利技术的信号发生模块，产生的模拟信号能够精准补抓同步 信号的相位，保证多次产生信号之间与50化的同步关系。 信号发生模块包括第一无线收发电路、同步触发电路、信号发生电路、键盘按钮和 输出接口；第一无线收发电路、同步触发电路、信号发生电路和输出接口依次顺序连接，键 盘按钮和信号发生电路相连接。 阳01引 输出接口为N型、BNC或者SMA头。 信号采集模块包括检波电路，检波电路包括第一检波二极管D1、第二检波二极管 D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2和第Ξ电容C3 ;第二电阻R2、第二 电容C2串联后连接在电源和地线之间，第一检波二极管D1、第二检波二极管D2串联连接后 与第二电容C2并联，第一电阻R1与第二电容C2并联，第一电容C1的一端连接特高频信号 输入端，另一端连接在第一检波二极管D1的负极、第二检波二极管D2的正极之间，第Ξ电 容C3的一端连接第二检波二极管D2的负极，另一端为峰值保持检测信号输出端。 安全性检测模块包括局放传感器安全性检测电路，局放传感器安全性检测电路包 括无线收发电路、555定时检测电路、显示及按键单元和接口电路，无线收发电路、显示及按 键单元、接口电路均与555定时检测电路相连接。 555定时检测电路包括多谐振荡电路，多谐振荡电路包括555定时器、第一电阻 R11、第二电阻R12、第一电容C11、第二电容C12、第一继电器K1和第二继电器K2 ;第一电阻 R11连接在555定时器的复位端和放电端，复位端连接电源端，继电器K1、第二电阻R12串 联连接后连接在555定时器的放电端和触发端之间，触发端、阔值端相连接，第一电容C11、 继电器K2串联连接后连接在555定时器的触发端和接地端之间，第二电容C12连接在555 定时器的控制电压端和接地端之间。 555定时检测电路包括测量线忍端对地的电阻值和测量线忍端对地的电容值，具 体包括W下步骤： Sl，测量线忍端对地的电阻，具体包括W下步骤， S101，断开第一继电器K1，将局放传感器的线忍端连接在555定时器的放电端，局 放传感器的外壳端连接在触发端，放电端和触发端之间测量的阻值为测量线忍端对地的电 阻RX的阻值； 阳0巧]S102, 555定时器单稳态电路555定时检测电路产生脉冲波形：接通电源，电源Vcc通过第一电阻R11和线忍端对地的电阻RX对第一电容Cl1充电，Ucl为第一电容Cl1两端 的电压值，当Ucl< 1/3VCC时，555定时器内部的振荡器输出电平Vo= 1，555定时器内部 的放电管截止；当化1充电到> 2/3VCC后，555定时器内部的振荡器输出电平Vo翻转成0， 此时放电管导通，使放电端接地，第一电容C11通过线忍端对地的电阻RX对地放电，使化1 下降；当Ucl下降到《1/3VCC后，555定时器内部的振荡器输出电平Vo翻转成1，放电管截 止，使放电端不接地，电源Vcc通过第一电阻和线忍端对地的电阻RX又对第一电容C11充 电，使Ucl从1/3VCC上升到2/3VCC，555定时器内部的触发器发生翻转； S103重复步骤S102,在输出端Vo得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种局放传感器的现场评估系统，其特征在于，包括信号发生模块(1)、变电站GIS设备(2)、信号采集模块(3)、安全性检测模块(4)、无线收发模块(5)和数据处理服务器(6)；所述信号发生模块(1)与变电站GIS设备(2)相连接，信号发生模块(1)产生特高频脉冲信号向变电站GIS设备注入脉冲信号，所述特高频脉冲信号的发生频率和幅值由数据处理服务器(6)通过无线收发模块(5)发出指令控制；所述变电站GIS设备(2)内置特高频传感器，为被评估对象；所述信号采集模块(3)用于采集接收变电站GIS设备2的特高频信号，采集结果通过无线收发模块(5)发送到数据处理服务器6；所述安全性检测模块(4)用于评估内置特高频传感器的安全性能；所述无线收发模块(5)，用于与信号发生模块(1)、信号采集模块(3)、安全性检模块(4)进行无线通讯；所述数据处理服务器(6)，用于控制信号发生模块(1)和显示评估结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卞超，孙毅，王荣，甘强，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32