一种GIS局部放电数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种GIS局部放电数据采集装置，包括机箱外壳，安装于机箱外壳内的通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块以及供电模块；其中，供电模块分别和通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块相连接，以为通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块提供工作电压；本GIS局部放电数据采集装置综合应用了计算机技术，模拟电子技术、高速信号采集和抗干扰技术。装置能够采集GIS的特高频局部放电信号，分析信号并将处理后的特高频局部放电模拟信号转换成数字信号，最后采用标准协议，通过TCP/IP以太网向后台传输。

A GIS partial discharge data acquisition device

The utility model discloses a GIS partial discharge data acquisition device, which comprises a case housing, a channel conditioning module, a data acquisition module, a data transmission module and a power supply module installed in the case housing, wherein the power supply module is connected with a channel conditioning module, a data acquisition module and a data transmission module respectively. In order to provide working voltage for channel conditioning module, data acquisition module and data transmission module, this GIS PD data acquisition device integrates computer technology, analog electronic technology, high-speed signal acquisition and anti-jamming technology. The device can collect the ultra-high frequency partial discharge signal of GIS, analyze the signal and convert the processed ultra-high frequency partial discharge analog signal into digital signal. Finally, it uses standard protocol to transmit to the background through TCP / IP Ethernet.

【技术实现步骤摘要】
一种GIS局部放电数据采集装置
本技术涉及电力设备，具体涉及一种GIS局部放电数据采集装置。
技术介绍
随着我国电力工业的发展，GIS的应用日渐增多。由于受现场条件的限制，环境温度、湿度和空气的洁净度、安装工器具的精度、安装工艺水平都很难有效控制，现场安装时灰尘颗粒或其它异物极易进入母线筒，导体极易造成损伤，这些缺陷在运行电压下产生局部放电，发展到一定程度造成绝缘损坏甚至闪络。通过分析局部放电检测数据，能够发现GIS内部存在的安全隐患，保证电网的安全运行。针对以上情况，研制一种GIS局部放电数据采集装置十分必要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种GIS局部放电数据采集装置，以及时准确地采集并传输GIS局部放电数据。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种GIS局部放电数据采集装置，包括机箱外壳，安装于机箱外壳内的通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块以及供电模块；其中，供电模块分别和通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块相连接，以为通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块提供工作电压；通道调理模块包括结构相同的GIS内部局部放电信号通道调理单元和外部电晕干扰信号通道调理单元；GIS内部局部放电信号通道调理单元用于接收GIS内部局部放电信号并对GIS内部局部放电信号进行滤波、放大，滤波、放大后的GIS内部局部放电信号传输至数据采集模块；外部电晕干扰信号通道调理单元用于接收影响GIS局部放电测量的外部电晕干扰信号并对外部电晕干扰信号进行滤波、放大，滤波、放大后的外部电晕干扰信号传输至数据采集模块；数据采集模块包括干扰消除单元、AD转换器以及数字信号输出端；其中，干扰消除单元用于接收滤波、放大后的GIS内部局部放电信号和滤波、放大后的外部电晕干扰信号，并利用滤波、放大后的外部电晕干扰信号将滤波、放大后的GIS内部局部放电信号所包含的外部电晕干扰信号消除；AD转换器用于将消除外部电晕干扰信号后的GIS内部局部放电信号转换为数字信号，转换后的数字信号由数字信号输出端输出至数据传输模块；数据传输模块用于将其所接收的数字信号传输至后台数据分析系统。所述GIS内部局部放电信号通道调理单元设置有三个，外部电晕干扰信号通道调理单元设置有一个。所述GIS内部局部放电信号通道调理单和外部电晕干扰信号通道调理单元的放大倍数为10000倍，滤波频带为100MHz-3000MHz。所述GIS内部局部放电信号通道调理单和外部电晕干扰信号通道调理单元均包括电容C4、C6、C9，电阻R5、R7、R3、R4、R16、R100、R10以及第一放大器和第二放大器；其中，电容C4的输入端为信号输入端，输出端分别和电阻R5和R7的一端以及第一放大器的正极相连接，电阻R7的另一端接地；电阻R3的一端接地，另一端和第一放大器的负极以及电阻R4的一端相连接，第一放大器的输出端分别和电容C6的一端以及电阻R4的另一端相连接，电容C6的另一端和电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端和电容C9的一端、电阻R100的一端以及第二放大器的正极相连接，电容C9的另一端以及电阻R100的另一端分别接地，第二放大器的负极和电阻R10的一端相连接，电阻R10的另一端接地。所述电容C4、C6、C9均采用无感电容，电阻R5、R7、R3、R4、R16、R100、R10均采用绕行电阻，第一放大器和第二放大器。所述数据传输模块采用标准协议，通过TCP/IP以太网将数字信号输至后台数据分析系统。所述机箱外壳采用铝合金材质。所述数据传输模块采用以太网数据传输芯片，传输速率为1000MHz。本技术与现有技术相比，其有益效果在于：通过使用本实施例提供的GIS局部放电数据采集装置能够实时、准确地采集GIS局部放电数据，并实时地将数据传输至后台数据分析系统中，通过分析GIS局部放电检测数据，能够发现GIS内部存在的安全隐患，保证电网的安全运行。附图说明图1为本技术实施例提供的GIS局部放电数据采集装置的工作原理图；图2为数据采集模块的工作原理图；图3为通道调理模块的电路原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术的内容做进一步详细说明。实施例：参阅图1所示，为本实施例提供的GIS局部放电数据采集装置的工作原理图，该装置包括机箱外壳，安装于机箱外壳内的通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块以及供电模块。供电模块分别和通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块相连接，供电模块通过POE端口获得12V电压，帮将12V电压转变成±5V电压提供给通道调理单元、数据采集模块、数据传输模块。其中，该通道调理模块包括结构相同的GIS内部局部放电信号通道调理单元和外部电晕干扰信号通道调理单元。该GIS内部局部放电信号通道调理单元用于接收GIS内部特高频信号，特高频信号频率范围是100MHz-2000MHz,局部放电信号并对GIS内部特高频局部放电信号进行滤波、放大,通过滤波放大使局部放电信号消除干扰信号，提高信噪比，滤波、放大后的GIS内部特高频局部放电信号传输至数据采集模块；外部电晕干扰信号通道调理单元用于接收影响GIS局部放电测量的外部电晕干扰信号，并对外部电晕干扰信号进行滤波、放大，滤波、放大后的外部电晕干扰信号传输至数据采集模块。如图2所示，该数据采集模块包括干扰消除单元、AD转换器以及数字信号输出端。其中，干扰消除单元用于接收滤波、放大后的GIS内部特高频局部放电信号和滤波、放大后的外部电晕干扰信号，并利用滤波、放大后的外部电晕干扰信号将滤波、放大后的GIS内部特高频局部放电信号所包含的外部电晕干扰信号消除，也就是说，干扰消除单元通过接收采集GIS内部特高频局部放电信号和外部电晕干扰信号，采用Q-φ统计图进行诊断，Q-φ统计图是描述一段时间内幅值与相位的关系，一般情况下x轴表示相位，y轴表示信号的幅值。图谱将一个工频周期(360°)等分为若干个相位窗,每个相位窗内的最大放电量Vs为放电最大幅值，瞬时放电最大值Vs为第S个检测周期在相位窗放电量。将Vs视为相位(φ)函数,并以柱状图表示,可以做出Q-φ统计图。Q-φ统计图反映的是最大放电幅值随相位分布的特征。利用Q-φ统计图关系，将GIS内部特高频局部放电信号内部放的外部电晕干扰信号消除，从而可以保证数据采集的准确性；而AD转换器用于将消除外部电晕干扰信号后的GIS内部局部放电信号转换为数字信号，转换后的数字信号由数字信号输出端输出至数据传输模块。最后，数据传输模块则将其所接收的数字信号传输至后台数据分析系统，由后台数据分析系统对相关的疏浚进行分析，从而可以及时地发现GIS内部存在的安全隐患，保证电网的安全运行。当然，需要说明的是后台数据分析系统并不是本装置的组成部分。由上述分析可知，通过使用本实施例提供的GIS局部放电数据采集装置能够实时、准确地采集GIS局部放电数据，并实时地将数据传输至后台数据分析系统中，通过分析GIS局部放电检测数据，能够发现GIS内部存在的安全隐患，保证电网的安全运行。作为本实施例的一种优选，上述的GIS内部局部放电信号通道调理单元设置有三个，分别为CH1、CH2、CH3；外部电晕干扰信号通道调理单元设置有一个为CH4，一般GIS是三相一体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GIS局部放电数据采集装置，其特征在于，包括机箱外壳，安装于机箱外壳内的通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块以及供电模块；其中，供电模块分别和通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块相连接，以为通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块提供工作电压；通道调理模块包括结构相同的GIS内部局部放电信号通道调理单元和外部电晕干扰信号通道调理单元；GIS内部局部放电信号通道调理单元用于接收GIS内部局部放电信号并对GIS内部局部放电信号进行滤波、放大，滤波、放大后的GIS内部局部放电信号传输至数据采集模块；外部电晕干扰信号通道调理单元用于接收影响GIS局部放电测量的外部电晕干扰信号并对外部电晕干扰信号进行滤波、放大，滤波、放大后的外部电晕干扰信号传输至数据采集模块；数据采集模块包括干扰消除单元、AD转换器以及数字信号输出端；其中，干扰消除单元用于接收滤波、放大后的GIS内部局部放电信号和滤波、放大后的外部电晕干扰信号，并利用滤波、放大后的外部电晕干扰信号将滤波、放大后的GIS内部局部放电信号所包含的外部电晕干扰信号消除；AD转换器用于将消除外部电晕干扰信号后的GIS内部局部放电信号转换为数字信号，转换后的数字信号由数字信号输出端输出至数据传输模块；数据传输模块用于将其所接收的数字信号传输至后台数据分析系统。...

【技术特征摘要】
1.一种GIS局部放电数据采集装置，其特征在于，包括机箱外壳，安装于机箱外壳内的通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块以及供电模块；其中，供电模块分别和通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块相连接，以为通道调理模块、数据采集模块、数据传输模块提供工作电压；通道调理模块包括结构相同的GIS内部局部放电信号通道调理单元和外部电晕干扰信号通道调理单元；GIS内部局部放电信号通道调理单元用于接收GIS内部局部放电信号并对GIS内部局部放电信号进行滤波、放大，滤波、放大后的GIS内部局部放电信号传输至数据采集模块；外部电晕干扰信号通道调理单元用于接收影响GIS局部放电测量的外部电晕干扰信号并对外部电晕干扰信号进行滤波、放大，滤波、放大后的外部电晕干扰信号传输至数据采集模块；数据采集模块包括干扰消除单元、AD转换器以及数字信号输出端；其中，干扰消除单元用于接收滤波、放大后的GIS内部局部放电信号和滤波、放大后的外部电晕干扰信号，并利用滤波、放大后的外部电晕干扰信号将滤波、放大后的GIS内部局部放电信号所包含的外部电晕干扰信号消除；AD转换器用于将消除外部电晕干扰信号后的GIS内部局部放电信号转换为数字信号，转换后的数字信号由数字信号输出端输出至数据传输模块；数据传输模块用于将其所接收的数字信号传输至后台数据分析系统。2.如权利要求1所述的GIS局部放电数据采集装置，其特征在于，所述GIS内部局部放电信号通道调理单元设置有三个，外部电晕干扰信号通道调理单元设置有一个。3.如权利要求1或2所述的GIS局部放电数据采集装置，其特征在于，所述GIS内部局部放电信号通道调理单元和外...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋作森，周海滨，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：新型
国别省市：广东,44