一种变压器局部放电检测系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及电气领域，公开了一种变压器局部放电检测系统，用于检测变压器的工作状态。一种变压器局部放电检测系统包括：信号采集装置，用于采集变压器放电产生的电磁波，并将电磁波转换成电压信号；信号预处理模块，接收并处理电压信号，生成预处理信号；信号采集模块，接收并处理预处理信号，生成数据信号流；信号处理模块，通过信号传输模块接收数据信号流，并对数据信号流进行处理，生成所需的检测信号。本发明专利技术提供的一种变压器局部放电检测系统，能够对放电部位进行精确定位。

A partial discharge detection system of transformer

【技术实现步骤摘要】
一种变压器局部放电检测系统
本专利技术实施例涉及电气领域，尤其涉及一种变压器局部放电检测系统。
技术介绍
电力变压器是电力系统中极其重要的设备之一，它在电网中的重要程度也是十分突出的。如何确保电力变压器安全稳定的运行，对整个电力系统的安全可靠也是至关重要的。电力变压器在工作过程中只有极少的情况下发生局部放电的现象，但局部放电对整个供电系统造成极大的危害，因此，能够有效地实时在线检测变压器局部放电，实时的监测变压器的运行情况，是提前发现变压器的内部缺陷，预防重大甚至特大安全事故的重要方法与手段。目前国内外变压器局部放电在线检测方法有很多种，其中应用比较广泛的主要包括脉冲电流法、超声波检测法、油色谱检测法等，但是传统的局部放电检测方法测量频率低，易受外界干扰，以及为后期的局部放电的定位带来难题等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种变压器局部放电检测系统，能够对放电部位进行精确定位。本专利技术实施例提供一种变压器局部放电检测系统，用于检测变压器的工作状态，包括：信号采集装置，用于采集变压器放电产生的特高频电磁波，并将特高频电磁波转换成电压信号；信号预处理模块，接收并处理电压信号，生成预处理信号；信号采集模块，接收并处理预处理信号，生成数据信号流；信号处理模块，通过信号传输模块接收数据信号流，并对数据信号流进行处理，生成所需的检测信号。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，信号采集装置的功能是通过阿基米德天线式特高频传感器实现的。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，特高频电磁波的频率在300-3000MHZ。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，信号预处理模块包括：带通滤波单元，用于接收并处理电压信号，生成滤波信号；信号放大单元，用于接收并处理滤波信号，生成放大信号；检波单元，用于接收并处理放大信号，生成预处理信号。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，带通滤波单元的功能通过工作频率为500-1500MHZ的带通滤波器实现的。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，信号预处理模块还包括：电压跟随器，用于实现检波单元的阻抗与信号采集模块的阻抗相匹配。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，信号信号采集模块包括：A/D转换器，接收并处理预处理信号，生成数据信号流；现场可编程逻辑门阵列单元，用于控制A/D转换器的采样速率，并对数据信号流进行存储。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，A/D转换器为型号为AD9288A/D的转换器。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，信号处理模块处理数据信号流包括以下步骤：步骤1，将数据信号流分解得到多频率的模态函数；步骤2，模态函数通过小波进行去噪，得到峭度值大小不等的去噪模态函数；步骤3，制定合适的阈值来选择去噪模态函数的特高频局部放电信号，得到检测信号。本专利技术提供了一种变压器局部放电检测系统，具有这样的特征，其中，信号传输模块通过WiFi、蓝牙或4G中任一方式进行信号传输。专利技术的作用与效果根据本专利技术提供的一种变压器局部放电检测系统包括：信号采集装置、信号预处理模块、信号采集模块、信号处理模块以及信号传输模块，信号采集装置与信号预处理模块电性连接；信号预处理模块与信号采集模块电性连接；信号采集模块通过信号传输模块与信号预处理模块通信连接。因为信号采集装置可以采集变压器产生的特高频电磁波，并将特高频电磁波转换成微弱的电压信号，信号预处理模块对电压信号进行滤波、放大、降频处理，生成预处理信号，信号采集模块接收并处理预处理信号，生成数据信号流，数据信号流通过信号处理模块进一步处理生成检测信号，所以一种变压器局部放电检测系统能够对变压器的局部放电点进行精确定位。附图说明图1为本专利技术实施例中的一种变压器局部放电检测系统的整体结构示意图；以及图2为本专利技术实施例中处理数据信号流的流程图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本专利技术作具体阐述。<实施例>图1为本专利技术实施例中的一种变压器局部放电检测系统的整体结构示意图；以及图2为本专利技术实施例中处理数据信号流的流程图。如图1至图2所示，本实施例提供的一种变压器局部放电检测系统100包括：信号采集装置1、信号预处理模块2、信号采集模块3、信号传输模块4以及信号处理模块5。信号采集装置1为阿基米德天线式特高频传感器。由于阿基米德平面天线具有其耦合性好、灵敏度高、抗干扰性等优点，因此被广泛应用于空间中的电磁波的检测。信号采集装置1安装在变压器的内部，用于采集变压器放电产生的300-3000MHZ特高频电磁波，然后将特高频电磁波转换成电压信号，最后通过导线的通讯方式将电压信号传输至信号预处理模块2。信号预处理模块2包括：带通滤波单元201、信号放大单元202以及检波单元203。其中，带通滤波单元的功能通过工作频率为500-1500MHZ的带通滤波器实现的，带通滤波单元接收信号采集装置1输出的电压信号，并将电压信号转换成滤波信号。信号放大单元包括电压跟随器204、差分放大器以及程控放大器，用于对滤波信号进行20db的放大生成放大信号，使检波单元203的阻抗与信号采集模块3的阻抗相匹配。检波单元203用于对放大信号进行降频，从而生成预处理信号，最后通过导线的通讯方式将预处理信号传输至信号采集模块3。信号采集模块3包括型号为AD9288A/D的转换器301以及现场可编程逻辑门阵列单元(FPGA)302。AD9288型号转换器是一种高速，低功耗，双通道8位转换精度，最高采样速率为100MSPS的AD转换器。AD9288将采集到的模拟信号转换成数字信号，并将数据存放到FPGA内部的SDRAM中。FPGA是该特高频局部放电检测的核心模块，实现对AD转换控制、采样率选择、数据的存储等功能。信号传输模块4可以通过WiFi、蓝牙或4G中任意方式实现信号的传输，在本实施例中，选用蓝牙实现信号采集模块3与信号处理模块5之间信号通讯。信号处理模块5处理数据信号流包括以下步骤：步骤1，数据信号流通过经验小波变换(EWT)分解得到多频率的模态函数；步骤2，模态函数通过小波进行去噪，得到峭度值大小不等的去噪模态函数；步骤3，制定合适的阈值来选择去噪模态函数的特高频局部放电信号，得到检测检测信号。制定合适的阈值来去除峭度值较小的模态函数，利用有效的模态函数进行重构信号，从而得到检测信号。小波变换是信号去噪处理过程中的一种非常典型的算法。小波变换主要包括小波分解以及高频系数的阈值量化和小波重构。其中最主要的的是后两个系数对去噪效果产生重要的影响。小波去噪选择阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器局部放电检测系统，用于检测变压器的工作状态，其特征在于，包括：/n信号采集装置，用于采集所述变压器放电产生的特高频电磁波，并将所述特高频电磁波转换成电压信号；/n信号预处理模块，接收并处理所述电压信号，生成预处理信号；/n信号采集模块，接收并处理所述预处理信号，生成数据信号流；/n信号处理模块，通过信号传输模块接收所述数据信号流，并对所述数据信号流进行处理，生成所需的检测信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种变压器局部放电检测系统，用于检测变压器的工作状态，其特征在于，包括：
信号采集装置，用于采集所述变压器放电产生的特高频电磁波，并将所述特高频电磁波转换成电压信号；
信号预处理模块，接收并处理所述电压信号，生成预处理信号；
信号采集模块，接收并处理所述预处理信号，生成数据信号流；
信号处理模块，通过信号传输模块接收所述数据信号流，并对所述数据信号流进行处理，生成所需的检测信号。


2.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电检测系统，其特征在于：
其中，所述信号采集装置的功能是通过阿基米德天线式特高频传感器实现的。


3.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电检测系统，其特征在于：
其中，所述特高频电磁波的频率在300-3000MHZ。


4.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电检测系统，其特征在于：
其中，所述信号预处理模块包括：
带通滤波单元，用于接收并处理所述电压信号，生成滤波信号；
信号放大单元，用于接收并处理所述滤波信号，生成放大信号；
检波单元，用于接收并处理所述放大信号，生成所述预处理信号。


5.根据权利要求4所述的一种变压器局部放电检测系统，其特征在于：
其中，所述带通滤波单元的功能通过工作频率为500-1500MHZ的带...

【专利技术属性】
技术研发人员：江友华，黄荣昌，王春吉，易罡，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：上海;31