一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备制造技术

一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，用于对开关柜局部放电进行精确检测，解决干扰信号对检测信号的干扰问题。它包括设置在设备主体上的：信号采集单元，它包括若干接触式传感器；信号处理单元，它包括与接触式传感器一一对应且电气连接的采样信号电路板，每个信号采样电路板均包括放大电路、滤波电路和A/D转换电路；核心控制单元，它包括控制部分和信号分析识别部分，控制部分为DSP芯片；信号分析识别部分由内置计算机运行小波变换分析算法，对采集信号进行故障类型识别；人机交互界面，它包括液晶屏和按键。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备
本专利技术涉及电气设备局部放电检测
，具体地说是一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备。
技术介绍
局部放电是威胁电网稳定运行的一个重要隐患，高压电气设备是否正常运行关系到整个电力系统的安全性、可靠性。开关柜是被广泛用于城市电网的重要开关设备，由于开关柜的绝缘缺陷而导致的局部放电时有发生，若不能及时发现并处理问题，将可能会导致大范围停电等重大事故。近年来，GIS局放检测技术有了很大的进步，局放检测设备向着更精确和更高端的方向发展。现有局放检测设备通常依靠无线局部网络技术，在检测仪器与服务器之间进行信息传输。然而，在特高压变电站内，电磁干扰信号繁多且干扰信号幅值较大，影响设备之间的信号质量，降低了信噪比，对局放检测设备的准确性和可靠性带来影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，用于对开关柜局部放电进行精确检测，解决干扰信号对检测信号的干扰问题。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，其特征是，它包括设置在设备主体上的：信号采集单元，它包括若干接触式传感器；信号处理单元，它包括与接触式传感器一一对应且电气连接的采样信号电路板，每个信号采样电路板均包括放大电路、滤波电路和A/D转换电路，接触式传感器采集到的信号经放大电路后进行放大，然后经滤波电路过滤提高信号的信噪比，最后经过A/D转换电路进行数模转换；r>核心控制单元，它包括控制部分和信号分析识别部分，其中控制部分为DSP芯片，其作用包括调整接触式传感器输入信号的放大倍数、调整滤波器接入电感、电容数量调整滤波带宽、A/D转换电路采样频率、实现检测数据自动备份；信号分析识别部分由内置计算机运行小波变换分析算法，对采集信号进行故障类型识别；人机交互界面，它包括液晶屏和按键，液晶屏上显示的内容包括：局部放电信号波形、局部放电故障类型、设备剩余电量、时间和位置信息；通过按键对检测端参数进行设置，查看历史测量数据。进一步地，DSP芯片经I/O接口与内存卡连接，内存卡选用大容量快速闪存卡。进一步地，在接触式传感器与设备主体之间设有伸展臂，伸展臂向外伸展时接触式传感器远离设备主体。进一步地，伸展臂包括固定在设备主体上的外壳、滑动设置在外壳内的第一伸缩臂、滑动设置在第一伸缩臂内的第二伸缩臂、滑动设置在第二伸缩臂内的第三伸缩臂以及设置在外壳、第一伸缩臂、第二伸缩臂内的驱动机构，在驱动机构的作用下第一伸缩臂相对外壳、第二伸缩臂相对第一伸缩臂、第三伸缩臂相对第二伸缩臂移动，接触式传感器设置在第三伸缩臂上。进一步地，在第三伸缩臂上固定有固定板，在固定板上方设有活动板，在固定板与活动板之间设有弹簧，接触式传感器固定在活动板上。进一步地，驱动机构包括一对上下设置的链轮、设置在两链轮之间的链条，在链条上固定有固定块，该固定块用于与第一、第二或第三伸缩臂固定连接。进一步地，外壳为长方体形的中空结构，外壳顶部敞口，且在外壳敞口的右端设有一对前后设置的挡板，挡板与外壳铰接连接，在挡板与外壳之间设有扭簧，在扭簧的作用下两挡板处于同一水平面内将敞口右端封闭。进一步地，在外壳、第一伸缩臂和第二伸缩臂的内壁上均设有滑槽，在第一伸缩臂、第二伸缩臂和第三伸缩臂的外壁上均设有滑块，滑块与对应的滑槽滑动连接，进而实现外壳与第一伸缩臂、第二伸缩臂与第一伸缩臂、第三伸缩臂与第二伸缩臂之间的滑动连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，采用超声波传感器(接触式传感器)采集局部放电信号，绝缘材料发生局部放电的时刻会向外释放能量，而此时的局放位置会向外发出声波。一般局部放电的放电持续时间很短，发出声波频率可达数兆赫兹，所以在选择声音传感器的时候应该考虑选择合适的频带。DSP芯片作为整个检测装置的控制芯片，能够实现数字信号处理功能，程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据，具有快速的中断处理和硬件I/O支持，支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠。该芯片可大规模集成。稳定性好、精度高，具有高速性能和可嵌入性，有利于局部放电故障的识别。该设备集检测、分析、识别功能于一体，不存在通过无线网络进行数据传输的过程，降低了外界电磁信号对信号传输过程的影响，提高了局部放电检测识别设备检测结果的准确性和可靠性；该设备高度集成化，在保持原有尺寸的基础上，增加了对局放信号的分析识别功能，实现了对局部放电故障信号的“一站式”识别，有效提升了变电站运维人员的工作效率。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术的工作流程示意图；图3为伸展臂的正面示意图；图4为伸展臂的俯视示意图；图5为伸展臂的内部结构示意图；图6为外壳的三维透视图；图7为第一伸缩臂的三维图之一；图8为第一伸缩臂的三维图之二；图9为第三伸缩臂的三维图；图10为第三伸缩臂与接触式传感器的连接示意图；图11为导轨的俯视图；图12为驱动机构的示意图；图13为图12中的A处局部放大图；图中：1外壳，11滑槽，12第一长条孔，13第二长条孔，14挡板，2第一伸缩臂，21滑块，22第三长条孔，23线槽，3链轮，31链条，32第一电机，33第二电机，34第三电机，35固定块，36耳板，4第二伸缩臂，5第三伸缩臂，51固定板，52弹簧，53活动板，54接触式传感器，6导轨，61缺口，62圆锥孔。具体实施方式特高压变电站内通信设施比较完善，在现场都会存在不同种类的通信干扰信号。部分特高压变电站附近存在通信基站、信号塔等设施，上述设施在运行工作过程中不可避免的会产生固定频率的通讯信号。因此，在变电站局部放电检测的过程中，很难做到完全屏蔽外界电磁干扰信号，这些干扰信号对局部放电检测设备与服务器之间的信号收发产生干扰，影响了检测设备的准确性和可靠性。如图1、2所示，本专利技术主要包括信号采集单元、信号处理单元、核心控制单元和人机交互界面。信号采集单元，包括接触式传感器、电气连接件，电气连接件位于接触式传感器与本专利技术主体之间，用于实现接触式传感器与本专利技术主体的电气连接。此外，在接触式传感器与本专利技术主体之间还设有伸展臂，伸展臂的设置可以将接触式传感器向外推出并使其与开关柜接触。当需要进行信号采集时，根据具体采样标准要求，通过伸展臂的外伸使得合适数量的接触式传感器贴于开关柜表面。伸展臂的可伸缩长度范围为0到50cm，接触式传感器在同一设备的不同位置同时采集局部放电信号。信号处理单元、核心控制单元和人机交互界面位于本专利技术的主体上，本专利技术的主体为立体塑料件，本专利技术主体的实质为壳体，用于实现对信号处理单元、核心控制单元和人机交互界面的承载。如图3至图13所示，伸展臂包括外壳1、第一伸缩臂2、第二伸缩臂3、第三伸缩臂4、驱动机构和安装机构，下面结合附图对伸展臂进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，其特征是，它包括设置在设备主体上的：/n信号采集单元，它包括若干接触式传感器；/n信号处理单元，它包括与接触式传感器一一对应且电气连接的采样信号电路板，每个信号采样电路板均包括放大电路、滤波电路和A/D转换电路，接触式传感器采集到的信号经放大电路后进行放大，然后经滤波电路过滤提高信号的信噪比，最后经过A/D转换电路进行数模转换；/n核心控制单元，它包括控制部分和信号分析识别部分，其中控制部分为DSP芯片，其作用包括调整接触式传感器输入信号的放大倍数、调整滤波器接入电感、电容数量调整滤波带宽、A/D转换电路采样频率、实现检测数据自动备份；信号分析识别部分由内置计算机运行小波变换分析算法，对采集信号进行故障类型识别；/n人机交互界面，它包括液晶屏和按键，液晶屏上显示的内容包括：局部放电信号波形、局部放电故障类型、设备剩余电量、时间和位置信息；通过按键对检测端参数进行设置，查看历史测量数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，其特征是，它包括设置在设备主体上的：
信号采集单元，它包括若干接触式传感器；
信号处理单元，它包括与接触式传感器一一对应且电气连接的采样信号电路板，每个信号采样电路板均包括放大电路、滤波电路和A/D转换电路，接触式传感器采集到的信号经放大电路后进行放大，然后经滤波电路过滤提高信号的信噪比，最后经过A/D转换电路进行数模转换；
核心控制单元，它包括控制部分和信号分析识别部分，其中控制部分为DSP芯片，其作用包括调整接触式传感器输入信号的放大倍数、调整滤波器接入电感、电容数量调整滤波带宽、A/D转换电路采样频率、实现检测数据自动备份；信号分析识别部分由内置计算机运行小波变换分析算法，对采集信号进行故障类型识别；
人机交互界面，它包括液晶屏和按键，液晶屏上显示的内容包括：局部放电信号波形、局部放电故障类型、设备剩余电量、时间和位置信息；通过按键对检测端参数进行设置，查看历史测量数据。


2.根据权利要求1所述的一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，其特征是，DSP芯片经I/O接口与内存卡连接，内存卡选用大容量快速闪存卡。


3.根据权利要求1所述的一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，其特征是，在接触式传感器与设备主体之间设有伸展臂，伸展臂向外伸展时接触式传感器远离设备主体。


4.根据权利要求3所述的一种基于超声波检测法的开关柜局部放电检测识别设备，其特征是，伸展臂包括固定在设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春旭，杜业平，王军波，杨富栋，宋方超，王彦清，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司烟台供电公司，
类型：发明
国别省市：山东;37