一种开关柜放电监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及放电监测技术领域，提供了一种开关柜放电监测装置，包括设置于开关柜内的天线传感器、前置信号处理电路、工控机；前置信号处理电路包括滤波器、放大器；滤波器前接所述天线传感器，后接所述放大器；工控机包括数据采集单元、数据处理器、数据存储器；数据采集单元前接所述放大器，后接所述数据处理器，数据处理器后接所述数据存储器；本实用新型专利技术的有益效果为：通过设置滤波器、放大器，解决了开关柜内部局部放电信号在开关柜内多次折返射衰减及电磁干扰严重的问题；可选择手动或自动采集模式，对局部放电信号自动进行采集，实现在线监测；对处理后的信号进行存储，便于后期评估、分析；结构简单、可靠、合理，市场应用前景广阔。

Discharge monitoring device for switch cabinet

The utility model relates to the technical field of discharge monitoring, provides a switch cabinet discharge monitoring device, including antenna arranged on the switch cabinet sensor, signal processing circuit, IPC; signal processing circuit includes a filter, amplifier; filter before connected with the antenna sensor, connecting the amplifier; computer including data acquisition unit, data processor, data memory; data acquisition unit connected with the amplifier, followed by the data processor, a data processor connected with the data memory; the utility model has the advantages that: by setting the filter, amplifier, solves the internal partial discharge signal switch in the switch cabinet returned radiation attenuation and the serious electromagnetic interference problem; can choose manual or automatic acquisition mode, automatic acquisition of partial discharge signal The utility model can realize on-line monitoring, store the processed signal, and is convenient for later evaluation and analysis; the structure is simple, reliable and reasonable, and the market application prospect is broad.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及放电监测
，特别涉及一种开关柜放电监测装置。
技术介绍
开关柜内部空间狭小、零件繁多、结构复杂，绝缘距离小，因此比其它电力设备更容易出现绝缘缺陷，如气泡间隙、杂质、尖刺等；在强电场作用下，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。因而对于开关柜而言，其内部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。因此对开关柜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。传统的局部放电检测方法，其检测信号的频率一般不超过1MHz，而且现场局部放电测试特别是在线检测，常常会受到各种电磁干扰的影响；当干扰信号与局部放电信号具有相同或者相似的特征时，被测信号往往被干扰所淹没。天线传感器在不加放大滤波电路的前提下也能够检测到信号，但在实际运用中，高压开关柜内部的局部放电信号通常比较微弱，加之前文对开关柜内部电磁传播特性的研究可得，开关柜内部的局部放电信号在开关柜中的传播过程会产生多次折反射，信号衰减严重。
技术实现思路
本技术的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种开关柜放电监测装置。本技术一种开关柜放电监测装置，包括设置于所述开关柜内的天线传感器、前置信号处理电路、工控机；所述前置信号处理电路包括滤波器、放大器；所述滤波器为二级滤波器；所述滤波器前接所述天线传感器，后接所述放大器；所述工控机包括数据采集单元、数据处理器、数据存储器；所述数据采集单元前接所述放大器，后接所述数据处理器，所述数据处理器后接所述数据存储器。进一步的，所述天线传感器设置于超高频天线上，所述超高频天线设置于开关柜内，所述超高频天线工作频段为500MHz-1500MHz；通带信噪比小于等于2.5；方向性不小于170度。进一步的，所述数据采集单元还与所述工频电压采集电路通过高频同轴电缆连接。进一步的，所述天线传感器与所述滤波器通过高频同轴电缆连接。进一步的，所述数据采集单元为基于PCI总线的高速数据采集卡，所述数据采集卡可直接插入所述工控机的PCI插槽。进一步的，所述数据采集卡的采样率大于1GS/s，具有数字触发和模拟触发2种方式。进一步的，所述滤波器的频带为500MHz-1500MHz。进一步的，所述数据存储器为所述工控机的硬盘。本技术的有益效果为：通过设置滤波器、放大器，对天线传感器接收的信号进行预处理，解决了开关柜内部局部放电信号在开关柜内传播过程中多次折返射，信号衰减及电磁干扰严重的问题；可以选择手动采集和自动采集模式，在自动采集模式下，可对开关柜内的局部放电信号自动进行采集，实现在线监测；对采集、处理后的信号进行存储，便于后期故障评估、分析；本装置结构简单、可靠、合理，市场应用前景广阔。附图说明图1所示为本技术实施例一种开关柜放电监测装置结构示意图。其中：1-开关柜、2-天线传感器、3-前置信号处理电路、4-工控机、5-工频电压采集电路、31-滤波器、32-放大器、41-数据采集单元、42-数据处理器、43-数据存储器。具体实施方式下文将结合具体附图详细描述本技术具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。本技术一种开关柜放电监测装置，包括设置于所述开关柜内的天线传感器2、前置信号处理电路3、工控机4；所述前置信号处理电路3包括滤波器31、放大器32；所述滤波器31为二级滤波器；所述滤波器31前接所述天线传感器2，后接所述放大器32；所述工控机4包括数据采集单元41、数据处理器42、数据存储器43；所述数据采集单元41前接所述放大器32，后接所述数据处理器42，所述数据处理器42后接所述数据存储器43。所述天线传感器2设置于超高频天线上，所述超高频天线设置于开关柜1内，所述超高频天线工作频段为500MHz-1500MHz；通带信噪比小于等于2.5；方向性不小于170度。所述数据采集单元41还与所述工频电压采集电路5通过高频同轴电缆连接。所述天线传感器2与所述滤波器31通过高频同轴电缆连接。所述数据采集单元41为基于PCI总线的高速数据采集卡，所述数据采集卡可直接插入所述工控机4的PCI插槽。所述数据采集卡的采样率大于1GS/s，具有数字触发和模拟触发2种方式。所述滤波器31的频带为500MHz-1500MHz。所述数据存储器43为所述工控机的硬盘。本技术实施例通过安装在开关柜1内的超高频天线对局部放电信号进行接收，通过高频同轴电缆传送至前置信号处理电路3，进行滤波去噪后进入放大器32，然后将处理过的放电模拟信号输入数据采集单元41，经过模数转换进入数据处理器42，数据处理器42对采集到的信号进行识别，并最终保存至数据存储器43。天线传感器2在不加放大器32、滤波器31的前提下也能够检测到信号，但在实际运用中，开关柜1内部的局部放电信号通常比较微弱，加之开关柜1内部的局部放电信号在开关柜1中的传播过程会产生多次折反射，信号衰减严重；同时，开关柜1局部放电检测现场条件复杂，干扰源较多，干扰强度大，其柜体内部往往也存在着较多干扰信号。而且从天线传感器2出发，虽然其频带能对干扰信号进行抑制，但其在非频带上的损耗并不是趋近于无穷大，也就是说，当干扰信号的能量较大时，天线还是能耦合到电磁干扰信号。基于此，采用放大器32、滤波器31组成的前置信号处理电路3对天线传感器2接收的信号进行预处理，以增加信噪比以及提高局部放电的检测灵敏度，采用二级滤波器31，滤波效果较普通滤波器效果更好。考虑到开关柜1中局部放电的超高频检测的频带在300MHz～3GHz，但由于其放电能量主要集中在低频段，频率在1GHz以上时，局部放电信号能量已经非常小，所以滤波器31的频带选为500MHz-1500MHz。局部放电超高频信号经过超高频天线接收后，再经过前置信号处理电路3的滤波放大处理，进入到数据采集单元41，该部分对预处理后的信号进行模数转换，再将数字信号输送至下一单元，对于整个监测装置而言，该单元的性能直接关系整套系统监测的准确性。根据奈奎斯特采样定律，数据采集单元41最小的采样率必须为被采集信号最大频率的两倍，才不至于出现频率混叠现象。因此本装置数据采集单元41的采样率至少要在1GS/s以上，才能对开关柜1超高频信号进行有效采集。优选的，数据采集单元1采用高速数据采集卡，采用PCI总线方式，选择该种总线方式的原因是因为基于PCI总线的数据采集卡在性能、灵活性和易用性等方面具有绝对优势，而且其板卡为插卡式，具有与工控机4插卡相同的尺寸，可直接将板卡插入工控机4的PCI插槽即可使用，系统构架简单，方便，还可充分利用工控机4的资源来实现数据采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关柜放电监测装置，其特征在于，包括设置于所述开关柜内的天线传感器、前置信号处理电路、工控机；所述前置信号处理电路包括滤波器、放大器；所述滤波器为二级滤波器；所述滤波器前接所述天线传感器，后接所述放大器；所述工控机包括数据采集单元、数据处理器、数据存储器；所述数据采集单元前接所述放大器，后接所述数据处理器，所述数据处理器后接所述数据存储器。

【技术特征摘要】
1.一种开关柜放电监测装置，其特征在于，包括设置于所述开关柜内的天线传感器、前置信号处理电路、工控机；所述前置信号处理电路包括滤波器、放大器；所述滤波器为二级滤波器；所述滤波器前接所述天线传感器，后接所述放大器；所述工控机包括数据采集单元、数据处理器、数据存储器；所述数据采集单元前接所述放大器，后接所述数据处理器，所述数据处理器后接所述数据存储器。2.如权利要求1所述的开关柜放电监测装置，其特征在于，所述天线传感器设置于超高频天线上，所述超高频天线设置于开关柜内，所述超高频天线工作频段为500MHz-1500MHz；通带信噪比小于等于2.5；方向性不小于170度。3.如权利要求1所述的开关柜放电监测装置，其特征在于，所述数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨和刚，徐云水，唐玉龙，沈龙，陈宏，李锐，张碧辉，孙成龙，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昭通供电局，
类型：新型
国别省市：云南;53