一种光纤式开关柜局部放电监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光纤式开关柜局部放电监测装置，其包括三组分别与开关柜中三相高压导线相连接的局放监测电路，每一组局放监测电路均包括：局放取样电路、光信号发射电路、光纤、光信号接收电路、滤波电路、比较电路以及局放指示电路。实施本发明专利技术，利用光纤替代金属导线进行高频局部放电信号的传输，实现局部放电监测装置本体和开关柜分离布置，可改善局部放电监测装置的运行工况，提高了局放监测的准确性以及适用性。

An optical fiber partial discharge monitoring device for switchgear

【技术实现步骤摘要】
一种光纤式开关柜局部放电监测装置
本专利技术涉及开关柜局放监测
，尤其涉及一种光纤式开关柜局部放电监测装置。
技术介绍
开关柜是一种重要的电力设备，其运行相电压一般为6600V，在运行过程中，开关柜内的绝缘件可能发生局部放电，导致绝缘件损坏，引发设备故障。局部放电监测是检验开关柜内缺陷的有效手段，其原理一般在于，绝缘件内发生局部放电时，会产生频率在10MHz-1500MHz之间的高频脉冲信号，对这个脉冲信号进行检测，即可实现对局部放电的检测。但是由于高频信号沿金属导线传播衰减较为严重，传统的开关柜局部放电监测装置一般直接布置在开关柜上，这就导致了开关柜局部放电监测装置受到开关柜自身高温、震动等异常运行工况的损害较为严重，局部放电监测装置故障率较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种光纤式开关柜局部放电监测装置，利用光纤替代金属导线进行高频局部放电信号的传输，实现局部放电监测装置本体和开关柜分离布置，可改善局部放电监测装置的运行工况。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案在于，提供一种光纤式开关柜局部放电监测装置，包括三组分别与开关柜中三相高压导线相连接的局放监测电路，每一组局放监测电路均包括设置于开关柜中的局放取样电路以及光信号发射电路；设置于远端的监控端的光信号接收电路、滤波电路、比较电路以及局放指示电路，所述光信号发射电路与光信号接收电路通过光纤连接，其中：局放取样电路，与开关柜中一相高压导线相连接，用于获取所述相上的局部放电信号；光信号发射电路，连接所述局部放电取样电路，用于将所述局部放电信号转换成光信号并发射出去；光纤，其一端与所述光信号发射电路相连接，用于传送所述光信号；光信号接收电路，其连接在所述光纤的另一端，用于将所述光信号转换电信号；滤波电路，与所述光信号接收电路相连接，用于滤除所述电信号中的低频的基波信号；比较电路，与所述滤波电路相连接，用于将滤波电路输出的信号与基准电位进行比较，并输出比较结果；局放指示电路，与所述比较电路相连接，用于根据所述比较结果通过发光二极管进行指示，确定所述相上是否存在局部放电。优选地，所述局放电取样电路具体包括：相互串联的第一取样电容和第二取样电容，所述第一取样电容远离所述第二取样电容的一端连接开关柜中一相高压导线；所述第二取样电容远离所述第一取样电容的一端连接地电位；其中，第二取样电容的电容量为第一取样电容的电容量的两倍。优选地，所述光信号发射电路具体为：等效的发光二极管，其正极连接在所述第一取样电容与第二取样电容的连接端上，其负极与地电位相连；其中，流经所述发光二极管的电流I为：I＝u*f*0.0000000006；式中，u为局部放电信号有效电压值，f为局部放电信号频率，发光二极管的发光强度与流经发光二极管的电流成正比。优选地，所述光信号接收电路具体为：等效的光敏二极管，其正极与地电位相连，其负极分别通过第一电阻连接5V高电位，以及通过第二电阻连接地电位。优选地，所述滤波电路包括：由第一滤波电容和第三电阻构成的高通滤波器，其中，所述第一滤波电容的第一端连接所述光敏二极管的负极；所述第一滤波电容的第二端连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接电位。优选地，所述比较电路包括：运算放大器，其正输入端通过一第四电阻与所述第一滤波电容的第二端相连接，其负输入端通过一第六电阻与一基准电压相连；当其正输入端接收到的电压高于基准电压时，其输出端输出高电位。优选地，所述局放指示电路包括：第二发光二极管，其正极通过一第五电阻与所述运算放大器的输出端相连接，其负极与地电位相连接。优选地，所述开关柜中三相高压导线分别为A相导线、B相导线、C相导线，其相电压为6600V；所述高通滤波器的截止频率为450kHz；所述运算放大器为LM324运算放大器；所述基准电压为3.3V。实施本专利技术的实施例，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提供一种光纤式开关柜局部放电监测装置，在开关柜中设置局放取样电路以及光信号发射电路；在远端的监控端设置光信号接收电路、滤波电路、比较电路以及局放指示电路；且所述开关柜与远端采用光纤替代金属导线进行高频局部放电信号的传输，从而实现局部放电监测装置本体和开关柜分离布置，能够改善局部放电监测装置的运行工况；且便于远端了解开关柜局部放电状况；提高了局放监测的准确性以及适应性，降低了局放监测装置的故障率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术提供的一种光纤式开关柜局部放电监测装置的结构示意图；图2为图1中A相局放监测电路的电路原理图；图3为图1中B相局放监测电路的电路原理图；图4为图1中C相局放监测电路的电路原理图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。请参照图1所示，为本专利技术提供的一种种光纤式开关柜局部放电监测装置的结构示意图。一并结合图2至图4所示。在本实施例中，所述装置包括三组分别与开关柜中三相高压导线相连接的局放监测电路，即A相局放监测电路、B相局放监测电路以及C相监测电路。下述以图2中的A相局放监测电路为例进行说明，所述A相局放监测电路包括有设置于开关柜中的局放取样电路以及光信号发射电路；设置于远端的监控端的光信号接收电路、滤波电路、比较电路以及局放指示电路，所述光信号发射电路与光信号接收电路通过光纤连接，其中：局放取样电路，与开关柜中一相(如A相)高压导线(PA)相连接，用于获取所述相上的局部放电信号；具体地，所述局放电取样电路具体包括：相互串联的第一取样电容C11和第二取样电容C12，所述第一取样电容C11远离所述第二取样电容C12的一端连接开关柜中一相高压导线PA；所述第二取样电容C12远离所述第一取样电容C11的一端连接地电位；其中，第二取样电容C12的电容量为第一取样电容的电容量C11的两倍，在一个例子中，C11的电容量为110pF、C12为220nF；局放电取样电路可以根据PA处局放的工频信号的频率获得对应的信息。光信号发射电路，连接所述局部放电取样电路，用于将所述局部放电信号转换成光信号并发射出去；具体地，所述光信号发射电路包含有：等效的发光二极管D11，其正极连接在所述第一取样电容C11与第二取样电容C12的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤式开关柜局部放电监测装置，其特征在于，包括三组分别与开关柜中三相高压导线相连接的局放监测电路，每一组局放监测电路均包括设置于开关柜中的局放取样电路以及光信号发射电路；设置于远端的监控端的光信号接收电路、滤波电路、比较电路以及局放指示电路，所述光信号发射电路与光信号接收电路通过光纤连接，其中：/n局放取样电路，与开关柜中一相高压导线相连接，用于获取所述相上的局部放电信号；/n光信号发射电路，连接所述局部放电取样电路，用于将所述局部放电信号转换成光信号并发射出去；/n光纤，其一端与所述光信号发射电路相连接，用于传送所述光信号；/n光信号接收电路，其连接在所述光纤的另一端，用于将所述光信号转换电信号；/n滤波电路，与所述光信号接收电路相连接，用于滤除所述电信号中的低频的基波信号；/n比较电路，与所述滤波电路相连接，用于将滤波电路输出的信号与基准电位进行比较，并输出比较结果；/n局放指示电路，与所述比较电路相连接，用于根据所述比较结果通过发光二极管进行指示，确定所述相上是否存在局部放电。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤式开关柜局部放电监测装置，其特征在于，包括三组分别与开关柜中三相高压导线相连接的局放监测电路，每一组局放监测电路均包括设置于开关柜中的局放取样电路以及光信号发射电路；设置于远端的监控端的光信号接收电路、滤波电路、比较电路以及局放指示电路，所述光信号发射电路与光信号接收电路通过光纤连接，其中：
局放取样电路，与开关柜中一相高压导线相连接，用于获取所述相上的局部放电信号；
光信号发射电路，连接所述局部放电取样电路，用于将所述局部放电信号转换成光信号并发射出去；
光纤，其一端与所述光信号发射电路相连接，用于传送所述光信号；
光信号接收电路，其连接在所述光纤的另一端，用于将所述光信号转换电信号；
滤波电路，与所述光信号接收电路相连接，用于滤除所述电信号中的低频的基波信号；
比较电路，与所述滤波电路相连接，用于将滤波电路输出的信号与基准电位进行比较，并输出比较结果；
局放指示电路，与所述比较电路相连接，用于根据所述比较结果通过发光二极管进行指示，确定所述相上是否存在局部放电。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述局放电取样电路具体包括：
相互串联的第一取样电容和第二取样电容，所述第一取样电容远离所述第二取样电容的一端连接开关柜中一相高压导线；所述第二取样电容远离所述第一取样电容的一端连接地电位；其中，第二取样电容的电容量为第一取样电容的电容量的两倍。


3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光信号发射电路具体为：
等效的发光二极管，其正极连接在所述第一取样电容与第二取样...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炜昭，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44