本实用新型专利技术公开了基于异型波的局部放电检测装置，包括有任意信号发生器a、高压电源放大器a、高频分压器a、罗氏线圈、数据采集卡、前置微小信号放大器及PC机。本实用新型专利技术的检测装置将异型波应用到局部放电检测，用于实验室检测绝缘缺陷局部放电的放电量和放电幅值，同时也能够用于电力设备绝缘缺陷局部放电检测。
A PD detection device based on abnormal wave
【技术实现步骤摘要】
一种基于异型波的局部放电检测装置
本技术属于电力设备绝缘检测装置
，具体涉及一种基于异型波的局部放电检测装置。
技术介绍
局部放电作为一种非破坏性的试验，可以让我们掌握电力设备的绝缘状况。以及时发现设备存在的问题，采取维护措施，从而保障设备安全运行，因而得到人们越来越多的关注。局部放电发生的过程中会产生各种电、光、声、热等现象，因此，局部放电检测技术也相应出现了电检测法、光测法、声测法和红外热测法等检测方法[1]。根据被测量的性质的不同，局部放电检测技术主要分为电测法和非电测法。电测法主要是脉冲电流法，其检测灵敏度很高，但信号的信噪比难以提高。与电测法相比，非电测法具有抗电磁干扰能力强的特点，但通常情况下灵敏度不高或者不能对放电性质、放电强度进行判断。因此，应用范围最广、使用频率最高的仍然是脉冲电流法[2]。脉冲电流法就是通过获取测量回路耦合电容侧检测阻抗上的脉冲电压或者是电力设备接地点罗氏线圈上的脉冲电流的视在放电量，对局部放电进行检测[3]，电路图如图1所示。其中，U为高压电源，Z为保护阻抗，Cx为绝缘缺陷试样，L为罗氏线圈，A为微小信号放大器。高压电源的输出通过保护阻抗连接到绝缘缺陷试样。试样与高压电源单点接地。给试样施加电压，随着电压的不断增高，试样会发生局部放电，此时会在回路中产生一个局部放电的脉冲电流信号，在试样的接地线上，通过罗氏线圈检测此脉冲电流信号，但是，这个信号一般极其微弱，因此，通过，微小信号放大器将此信号放大。高压电源U常为工频交流电压，但采用它进行局部放电试验，往往检测到信号信噪比低，信息不够丰富。局部放电的原理是：在绝缘缺陷部位施加一个电压，该部位会产生一个与外施电压相对应的电压，但这个电压一般要小于缺陷部位的起始放电电压。随着外施电压的不断增大，缺陷部位的电压也随之增大。当缺陷部位的电压达到它的起始放电电压时，缺陷部位发生局部放电。放电过程中因为电荷的迁移使缺陷部位电压下降，此时的电压将小于它的起始放电电压，放电熄灭。随着外施电压的不断增大，缺陷部位的电压将会又一次达到它的起始放电电压，缺陷部位将再一次发生放电。如此循环直至外施电压达到峰值，放电停止。接着，外施电压将不断减小。缺陷部位的电压也随之减小，当外施电压减小至负值，直至缺陷部位的负的起始放电电压时，缺陷部位又将会发生反方向的局部放电。随着外施电压的不断减小，缺陷部位将会重复多次反方向的局部放电，直至外施电压达到负峰值，放电将停止。这样一个脉冲范围的局部放电已经完成，以后的局部放电将如此循环。因此，研制出一种灵敏度高、信号的信噪比高、信息丰富的局部放电检测装置用于实验研究，将对于提高电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。参考文献[1]郭俊,吴广宁,张血琴,等.局部放电检测技术的现状和发展[J].电工技术学报,2005(02):29-35.[2]张仁豫,陈昌渔,王昌长.高电压试验技术[M].北京:清华大学出版社,2009.[3]李军浩,韩旭涛,刘泽辉,等.电气设备局部放电检测技术述评[J].高电压技术,2015,41(08):2583-2601.
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于异型波的局部放电检测装置，能够用于实验室检测绝缘缺陷局部放电的放电量和放电幅值。本技术所采用的技术方案是，一种基于异型波的局部放电检测装置，包括有任意信号发生器a、高压电源放大器a、高频分压器a、罗氏线圈、数据采集卡及前置微小信号放大器；任意信号发生器a的输出端与高压电源放大器a的输入端连接，高压电源放大器a的高压输出端分两路，其中一支路上连接有保护阻抗，保护阻抗的一端用于与高压电源放大器a的高压输出端连接，保护阻抗的另一端用于与被检测的绝缘缺陷试样的一端连接，绝缘缺陷试样的另一端接地；高压电源放大器a高压输出端的另外一支路上连接有高频分压器a；高频分压器a的输入端与高压电源放大器a的高压输出端连接，高压电源放大器a、高频分压器a和绝缘缺陷试样单点接地；数据采集卡为多通道高速数据采集卡，高频分压器a的输出端及前置微小信号放大器的输出端分别连接至数据采集卡其中的两个输入通道，绝缘缺陷试样的接地线上连接有罗氏线圈，罗氏线圈的输出端与所述前置微小信号放大器的输入端连接，数据采集卡的输出端连接有PC机。本技术的特点还在于：任意信号发生器a的型号为TektronixAFG3051C。高压电源放大器a的型号为TREK20/20A。保护阻抗为RC并联电路。高频分压器a的型号为NVR60，电压信号采集范围为，直流：0～60kV；脉冲电压：0～120kV，采集信号频率为0-20MHz，DC准确度0.1％，10Hz～1MHz时准确度1％，大于1MHz时准确度3％。罗氏线圈的型号为Pearson6585，电流信号采集范围为0-500A，精度为1mA，信号频率范围为400Hz-250MHz。前置微小信号放大器的型号为ATA-5510，为单通道，BNC输入接口，输入电阻50Ω，BNC输出接口，最大输出电压2Vp-p，电压增益46dB，超低噪声电源。数据采集卡的型号为DSO3204，具有4路独立模拟通道，1GSa/s高速实时采样，1mV-10V/DIV高输入灵敏度，250MHz高带宽。本技术装置的有益效果在于：(1)本技术的检测装置将异型波应用到局部放电检测，用于实验室检测绝缘缺陷局部放电的放电量和放电幅值，同时也能够用于电力设备绝缘缺陷局部放电检测；(2)本技术的检测装置基于局部放电的发生机理，将异型波应用于局部放电研究具有很多优势：①相比于工频交流电压，异型波的转换斜率大，更加容易激发缺陷部位发生局部放电，因此，施加较低的电压便可以测量局部放电；②一次加压可以得到多次的极性转换，以激发局部放电，可以缩短实验的时间和过程；③加压的时间短，因而对设备的二次伤害小；④因为异型波一周期内振荡幅值不同的特点，可以滤除部分噪声信号，提高信噪比。一般来说，在较低振荡幅值部位不会存在局部放电信号；如果，发现这些部位出现放电信号，那就可以认为这些信号为噪声，将这些以及其他部位类似的信号全部滤除，可以大大提高信噪比；(3)本技术的检测装置采用传感器(罗氏线圈)对线路中的局部放电脉冲信号进行检测，灵敏度高、分辨率高、准确度高；(4)本技术的检测装置采用了多通道高速数据采集卡，采集速度高，可有效地采集到细微的局部放电信号，使得检测更加灵敏；综上所述，本技术的检测装置设计理念新型、结构简单，能够对电力设备典型绝缘缺陷试样的局部放电进行检测，精度高、灵敏性强。此外，此装置便于操作、实用性强，便于现场试验使用。附图说明图1为脉冲电流法测局部放电电路原理图；图2为本技术检测局部放电过程中异型波波形图的参数设置示意图；图3为本技术检测局部放电方法中的异型波波形图；图4为本技术检测局部放电方法中采用软件设计的第一种异型波——对称振荡波波形图；...
【技术保护点】
1.一种基于异型波的局部放电检测装置，其特征在于，包括有任意信号发生器a(1)、高压电源放大器a(2)、高频分压器a(3)、罗氏线圈(4)、数据采集卡(5)及前置微小信号放大器(6)；所述任意信号发生器a(1)的输出端与高压电源放大器a(2)的输入端连接，所述高压电源放大器a(2)的高压输出端分两路，其中一支路上连接有保护阻抗(9)，所述保护阻抗(9)的一端用于与所述高压电源放大器a(2)的高压输出端连接，所述保护阻抗(9)的另一端用于与被检测的绝缘缺陷试样(8)的一端连接，所述绝缘缺陷试样(8)的另一端接地；所述高压电源放大器a(2)高压输出端的另外一支路上连接有高频分压器a(3)；所述高频分压器a(3)的输入端与高压电源放大器a(2)的高压输出端连接，高压电源放大器a(2)、高频分压器a(3)和绝缘缺陷试样(8)单点接地；所述数据采集卡(5)为多通道高速数据采集卡，所述高频分压器a(3)的输出端及前置微小信号放大器(6)的输出端分别连接至数据采集卡(5)其中的两个输入通道，所述绝缘缺陷试样(8)的接地线上连接有罗氏线圈(4)，所述罗氏线圈(4)的输出端与所述前置微小信号放大器(6)的输入端连接，所述数据采集卡(5)的输出端连接有PC机(7)。/n...
【技术特征摘要】
1.一种基于异型波的局部放电检测装置，其特征在于，包括有任意信号发生器a(1)、高压电源放大器a(2)、高频分压器a(3)、罗氏线圈(4)、数据采集卡(5)及前置微小信号放大器(6)；所述任意信号发生器a(1)的输出端与高压电源放大器a(2)的输入端连接，所述高压电源放大器a(2)的高压输出端分两路，其中一支路上连接有保护阻抗(9)，所述保护阻抗(9)的一端用于与所述高压电源放大器a(2)的高压输出端连接，所述保护阻抗(9)的另一端用于与被检测的绝缘缺陷试样(8)的一端连接，所述绝缘缺陷试样(8)的另一端接地；所述高压电源放大器a(2)高压输出端的另外一支路上连接有高频分压器a(3)；所述高频分压器a(3)的输入端与高压电源放大器a(2)的高压输出端连接，高压电源放大器a(2)、高频分压器a(3)和绝缘缺陷试样(8)单点接地；所述数据采集卡(5)为多通道高速数据采集卡，所述高频分压器a(3)的输出端及前置微小信号放大器(6)的输出端分别连接至数据采集卡(5)其中的两个输入通道，所述绝缘缺陷试样(8)的接地线上连接有罗氏线圈(4)，所述罗氏线圈(4)的输出端与所述前置微小信号放大器(6)的输入端连接，所述数据采集卡(5)的输出端连接有PC机(7)。
2.根据权利要求1所述的一种基于异型波的局部放电检测装置，其特征在于，所述任意信号发生器a(1)的型号为TektronixAFG3051C。
3.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹雯，宋倩文，刘倩，薛豪，朱永灿，赵隆，杨昊，黄新波，申巍，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。