【技术实现步骤摘要】
一种基于弧光和电流信号的直流故障电弧检测装置与方法
本公开属于电力设备在线监测及故障诊断领域，具体涉及一种基于弧光和电流信号的直流故障电弧检测装置与方法。
技术介绍
在直流系统中，若发生绝缘老化或破坏、金属接头松动、高压线路发生开路或接地等故障时，都有可能伴随故障电弧的发生。高温电弧容易使故障范围迅速扩大，从而损坏导线绝缘，点燃附近的可燃物，造成设备的损毁和人员伤亡。因此，对直流故障电弧进行及时有效的检测具有十分重要的意义。目前，国内针对直流故障电弧的检测方法是通过对直流系统中的电流信号进行分析来判断系统中是否发生故障电弧，这一方法判据单一，容易受到干扰从而产生误判。因此，研制多判据的直流故障电弧检测装置，对于及时有效地检测出直流系统中发生的故障电弧具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对上述不足，本公开的目的在于提供一种基于弧光和电流信号的直流故障电弧检测装置与方法，通过同时检测直流故障电弧发生时产生的弧光信号和电流信号，以提高直流故障电弧检测的准确性。本公开通过以下技术方案实现上述目的：一种基于弧光和电流信号的直流故障电弧检测装置，包括：信号采集转换模块，所述信号...
【技术保护点】
1.一种基于弧光和电流信号的直流故障电弧检测装置，包括：信号采集转换模块，所述信号采集转换模块包括紫外光敏二极管和霍尔电流传感器，其中，所述紫外光敏二极管电路用于采集直流故障电弧发生时产生的弧光信号并转换为第一电压信号，所述霍尔电流传感器电路用于采集直流故障电弧发生时产生的电流信号并转换为第二电压信号；信号调理模块，所述信号调理模块包括第一放大电路、第二放大电路、电压比较电路和四阶巴特沃斯低通滤波电路，其中，所述第一放大电路用于放大所述第一电压信号，所述第二放大电路用于放大所述第二电压信号，所述电压比较电路用于将放大后的第一电压信号与门槛电压比较后转换为第一数字信号，所述四...
【技术特征摘要】
1.一种基于弧光和电流信号的直流故障电弧检测装置，包括：信号采集转换模块，所述信号采集转换模块包括紫外光敏二极管和霍尔电流传感器，其中，所述紫外光敏二极管电路用于采集直流故障电弧发生时产生的弧光信号并转换为第一电压信号，所述霍尔电流传感器电路用于采集直流故障电弧发生时产生的电流信号并转换为第二电压信号；信号调理模块，所述信号调理模块包括第一放大电路、第二放大电路、电压比较电路和四阶巴特沃斯低通滤波电路，其中，所述第一放大电路用于放大所述第一电压信号，所述第二放大电路用于放大所述第二电压信号，所述电压比较电路用于将放大后的第一电压信号与门槛电压比较后转换为第一数字信号，所述四阶巴特沃斯低通滤波电路用于滤除放大后的第二电压信号中的高频噪声；信号处理模块，所述信号处理模块包括第一读取单元、第二读取单元、转换单元和提取单元，其中，所述第一读取单元用于读取所述第一数字信号，所述第二读取单元用于读取滤除高频噪声后的第二电压信号，所述转换单元用于将所读取的滤除高频噪声后的第二电压信号转换为第二数字信号，所述提取单元用于将所述第二数字信号进行快速傅里叶变换并提取频域特征。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，优选的，所述信号处理模块还包括判断单元，用于根据所读取的第一数字信号和第二数字信号判断直流故障电弧是否发生。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一放大电路与依次串联的电阻R23、R24和紫外光敏二极管D1相连，所述第一放大电路包括电阻R25、R26、R27、R28和运算放大器A1，其中，电阻R25的一端与电阻R23和电阻R24的连接点相连，另一端与所述运算放大器A1的正向输入端引脚3和所述电阻R27的一端相连，所述电阻R27的另一端接地，所述电阻R26的一端与电阻R24和紫外光敏二极管D1的连接点相连，另一端分别与所述运算放大器A1的反向输入端引脚2和所述电阻R28的一端相连，所述电阻R28的另一端与所述运算放大器A1的输出引脚1相连，所述运算放大器A1的引脚4接地。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二放大电路通过电阻R63与霍尔电流传感器U11相连，所述第二放大电路包括电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67和运算放大器U12，其中，所述电阻R64的一端与霍尔电流传感器U11的输出引脚1相连，另一端与所述运算放大器U12的正向输入端引脚3和所述电阻R65的一端相连，所述电阻R65的另一端接地，所述电阻R67的一端接地，另一端与所述运算放大器U12的反向输入端引脚2和电阻R66的一端相连，所述电阻R66的另一端与所述运算放大器U12的输出引脚1相连。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压比较电路包括电压比较器A2，所述电压比较器A2包括引脚1-8，其中，所述引脚1用于输出数字信号，所述引脚...
【专利技术属性】
技术研发人员：荣命哲，羿敏，杨爱军，师晨光，赵依梵，谭佳明，王小华，袁欢，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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