一种配电设施局放监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种配电设施局放监测系统，包括放电模型、信号采集系统和上位机，所述放电模型中间处放置有局放源，在放电模型的下端安装有底座，且底座内部嵌设有超声波传感器，所述超声波传感器连接前置放大器，且前置放大器还连接信号采集系统，所述信号采集系统也与上位机相连，所述信号采集系统内部主要包括第一滤波器、第二滤波器、全波整流器和积分电路，所述全波整流器的输入端分别与第一滤波器和第二滤波器相连，且全波整流器的输出端连接积分电路，利用超声检测能实时监测局部放电，及时发现突发性的绝缘故障，最大限度地避免或减少局部放电造成的损失，保障电力系统的安全运行。

A Local Discharge Monitoring System for Distribution Facilities

The utility model discloses a partial discharge monitoring system for distribution facilities, which comprises a discharge model, a signal acquisition system and a host computer. A partial discharge source is placed in the middle of the discharge model, a base is installed at the lower end of the discharge model, and an ultrasonic sensor is embedded in the base. The ultrasonic sensor is connected with a preamplifier. Moreover, the preamplifier is connected with the signal acquisition system, which is also connected with the host computer. The signal acquisition system mainly includes the first filter, the second filter, the full-wave rectifier and the integration circuit. The input terminals of the full-wave rectifier are connected with the first filter and the second filter, respectively. The output terminal of full-wave rectifier is connected with integral circuit. The partial discharge can be monitored in real time by ultrasonic detection, and sudden insulation failure can be found in time. The loss caused by partial discharge can be avoided or reduced to the maximum extent, and the safe operation of power system can be ensured.

【技术实现步骤摘要】
一种配电设施局放监测系统
本技术涉及配电设施应用
，特别涉及一种配电设施局放监测系统。
技术介绍
由于配电设施在制作过程中会产生气泡或杂质，其内部存在高压导体尖刺、金属颗粒群以及设备制造安装缺陷等会引起电场和电介质的不均匀，在交变的电场作用下，电场强度较高的地方就会发生放电现象。正常情况下，局部放电的能量很小，不会影响配电设施的绝缘性能，但是持续的局部放电会形成一系列的电脉冲，在放电点的介质上产生很高的温度，使绝缘设备的介电性能劣化，最终致使绝缘击穿和闪络，导致更严重的电弧短路事故，造成不可估量的经济损失。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种配电设施局放监测系统，能实时监测配电设施内部的局部放电，及时发现突发性的绝缘故障，最大限度地避免或减少局部放电造成的损失，这样可以有效解决
技术介绍
中的问题。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种配电设施局放监测系统，包括放电模型、信号采集系统和上位机，所述放电模型中间处放置有局放源，在放电模型的下端安装有底座，且底座内部嵌设有超声波传感器，所述超声波传感器连接前置放大器，且前置放大器还连接信号采集系统，所述信号采集系统也与上位机相连，所述信号采集系统内部主要包括第一滤波器、第二滤波器、全波整流器和积分电路，所述全波整流器的输入端分别与第一滤波器和第二滤波器相连，且全波整流器的输出端连接积分电路。作为本技术一种优选的技术方案，所述底座还连接接地端。作为本技术一种优选的技术方案，所述超声波传感器采用的是SR150N型号发射传感器。作为本技术一种优选的技术方案，所述第一滤波器的滤波频段为80-140KHz，所述第二滤波器的滤波频段设置为20-40KHz。作为本技术一种优选的技术方案，所述接地端的接线方式采用单点接地。采用上述技术方案，通过设置接地端，将整个试验回路设计成可靠的单点接地，接地电阻小，接地点与一般配电设施内的地网及电力网中线分开，提高了安全性能；第二滤波器和第一滤波器对超声波信号进行20K-40KHz和80K-140KHz两路滤波，提取这两个频段的信号，用于区分有无局放，通过上位机对来源于超声波传感器的数据的一系列的处理，能实时监测局部放电，及时发现突发性的绝缘故障，最大限度地避免或减少局部放电造成的损失，保障配电设施电力系统的安全运行。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术简化结构示意图。图中，1-放电模型；2-局放源；3-底座；4-接地端；5-超声波传感器；6-前置放大器；7-信号采集系统；8-上位机；9-第一滤波器；10-第二滤波器；11-全波整流器；12-积分电路。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。请参阅图1和图2，本技术提供一种技术方案：一种配电设施局放监测系统，包括放电模型1、信号采集系统7和上位机8，所述放电模型1中间处放置有局放源2，在放电模型1的下端安装有底座3，且底座3内部嵌设有超声波传感器5，所述超声波传感器5连接前置放大器6，且前置放大器6还连接信号采集系统7，所述信号采集系统7也与上位机8相连，所述信号采集系统7内部主要包括第一滤波器9、第二滤波器10、全波整流器11和积分电路12，所述全波整流器11的输入端分别与第一滤波器9和第二滤波器10相连，且全波整流器11的输出端连接积分电路12。优选的是，所述底座3还连接接地端4；所述超声波传感器5采用的是SR150N型号发射传感器；所述第一滤波器9的滤波频段为80-140KHz，所述第二滤波器10的滤波频段设置为20-40KHz；所述接地端4的接线方式采用单点接地。本技术的工作原理：具体使用时，在配电设施的内部，由局放源2产生的弹性波传播到达放电模型1的表面，引起可以用底座3中的超声波传感器5探测的表面位移，超声波传感器5将材料的机械振动转换为电信号，然后再进行放大、处理和记录就能得到局放源2的相关特征。超声波频率在20K-300MHz之间，具有良好的方向性，且传播的能量大，传播距离远，穿透能力强。超声波传播形式有纵波、横波和表面波三种，其中横波只能在固体中传播，表面波只在固体的表面传播，纵波则能在三态中都能传播；SR150N型号发射传感器，响应频带宽，能采集到丰富的超声波信号，且具有受电磁干扰较小，灵敏度高等优点，可满足我们所需的功能。通过接地端4将整个试验回路设计成可靠的单点接地，接地电阻小，接地点与一般配电设施内的地网及电力网中线分开，提高了安全性能；局放电产生时，超声波信号的能量主要集中在20K-40KHz以及80K-140KHz这两个频段，这是区分有无局放的重要标志。对经过前置放大器6后的超声波信号通过第二滤波器10和第一滤波器9进行20K-40KHz和80K-140KHz两路滤波，提取这两个频段的信号，经过精密全波整流器11，把交流信号变为单极性脉动信号，最后用积分电路12对信号进行积分，得到超声信号这两个频段的功率值，将功率谱积分值转换积分电压值，最后通过上位机8内的嵌入式芯片采集，对其进行模式识别。主核芯片在积分完成后进行采集，采样间隔只要能小于积分周期即可，这样对采样频率的要求大大降低，普通的嵌入式芯片就能满足要求。由于模式识别比较复杂，对芯片的运算能力要求很高，所以选择特别适合于数字信号处理运算的DSP作为主核芯片。通过上位机8对来源于超声波传感器5的数据的一系列的处理，能实时监测局部放电，及时发现突发性的绝缘故障，最大限度地避免或减少局部放电造成的损失，保障配电设施电力系统的安全运行。以上结合附图对本技术的实施方式作了详细说明，但本技术不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本技术原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电设施局放监测系统，包括放电模型(1)、信号采集系统(7)和上位机(8)，其特征在于：所述放电模型(1)中间处放置有局放源(2)，在放电模型(1)的下端安装有底座(3)，且底座(3)内部嵌设有超声波传感器(5)，所述超声波传感器(5)连接前置放大器(6)，且前置放大器(6)还连接信号采集系统(7)，所述信号采集系统(7)也与上位机(8)相连，所述信号采集系统(7)内部主要包括第一滤波器(9)、第二滤波器(10)、全波整流器(11)和积分电路(12)，所述全波整流器(11)的输入端分别与第一滤波器(9)和第二滤波器(10)相连，且全波整流器(11)的输出端连接积分电路(12)。

【技术特征摘要】
1.一种配电设施局放监测系统，包括放电模型(1)、信号采集系统(7)和上位机(8)，其特征在于：所述放电模型(1)中间处放置有局放源(2)，在放电模型(1)的下端安装有底座(3)，且底座(3)内部嵌设有超声波传感器(5)，所述超声波传感器(5)连接前置放大器(6)，且前置放大器(6)还连接信号采集系统(7)，所述信号采集系统(7)也与上位机(8)相连，所述信号采集系统(7)内部主要包括第一滤波器(9)、第二滤波器(10)、全波整流器(11)和积分电路(12)，所述全波整流器(11)的输入端分别与第一滤波器(9)和第二滤波器(10)相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，李美华，程海萍，李苏华，
申请(专利权)人：云南日创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53