本申请提供了一种放电信号处理装置，包括信号采集模块、信号放大装置、极性反转模块、双极性检波模块、锁相放大单元、报警模块和多电平电源。所述信号采集模块与所述信号放大装置连接，所述双极性检波模块一端与所述信号放大装置和所述极性反转模块连接，另一端与所述锁相放大单元连接，所述锁相放大单元与所述报警模块连接。信号采集模块用于耦合电力设备绝缘系统中产生的放电信号并将其转换为电压或电流信号，报警模块用于对锁相放大单元输出信号进行强度判断，并在其超过门限值计数次数达到设定值时发出报警信号。根据报警模块发出的报警信号，进行故障预警。进行故障预警。进行故障预警。
【技术实现步骤摘要】
一种放电信号处理装置
[0001]本申请涉及电路安全领域，主要涉及一种放电信号处理装置。
技术介绍
[0002]电力设备绝缘系统中发生的异常放电是危害电力设备绝缘安全的重要因素。对异常放电的检测是评估电力设备绝缘健康状态的重要手段。
[0003]特高频检测法、高频电流检测法、超声检测法及光测法是较为主流的在线监测方法，上述方法均通过前端电磁、电流、声或光信号耦合，将各类信号转换为电压信号或电流信号。在实际应用中，上述方法均容易受到现场复杂电磁辐射干扰、回路传导干扰、声学干扰或光学干扰，导致放电脉冲埋没在频段复杂的干扰信号中。这类干扰信号中，非周期性的宽频干扰是较难处理的一类干扰类型，因此当现场出现不定期、非周期性干扰时，常常引起检测系统的误判或置信度降低。
[0004]为了解决在复杂的电磁、声学、光学非周期干扰情况下，不能准确甄别与工频周期同频率和同相位的真实放电信号成分的问题，本申请提出了一种放电信号处理装置。
技术实现思路
[0005]为了解决在复杂的电磁、声学、光学非周期干扰情况下，不能准确甄别与工频周期同频率和同相位的真实放电信号成分的问题，本申请提供了一种放电信号处理装置，包括信号采集模块、信号放大装置、极性反转模块、双极性检波模块、锁相放大单元、报警模块和多电平电源，所述多电平电源与所述信号放大装置、所述极性反转模块、所述双极性检波模块、所述锁相放大单元和所述报警模块电性连接，所述信号采集模块与所述信号放大装置连接，所述双极性检波模块一端与所述信号放大装置和所述极性反转模块连接，另一端与所述锁相放大单元连接，所述锁相放大单元与所述报警模块连接；其中，
[0006]所述信号采集模块被配置为：
[0007]耦合电力设备绝缘系统中产生的放电信号，并将所述放电信号转变为待处理信号，将所述待处理信号发送至所述信号放大装置，所述待处理信号为电压信号或电流信号；
[0008]所述信号放大装置被配置为：
[0009]接收所述待处理信号后，将所述待处理信号放大得到原始电压信号，将所述原始电压信号发送至双极性检波模块；
[0010]所述极性反转模块被配置为：
[0011]接收工频电压信号，根据所述工频电压信号的极性，向所述双极性检波模块发送工作模式切换指令，所述工作模式切换指令包括切换正极性电压检波模式指令和切换负极性电压检波模式指令；
[0012]所述双极性检波模块被配置为：
[0013]接收原始电压信号后，响应于所述工作模式切换指令，将所述原始电压信号转变为低频电压信号，并将所述低频电压信号发送至所述锁相放大单元；
[0014]所述锁相放大单元被配置为：
[0015]接收所述低频电压信号，对所述低频电压信号进行工频交流基波信号成分提取得到检测电压，并将所述检测电压发送至所述报警模块；
[0016]所述报警模块被配置为：
[0017]接收所述检测电压，并根据所述检测电压的数值，发出报警信号。
[0018]本申请提供了一种放电信号处理装置，信号采集模块用于耦合电力设备绝缘系统中产生的放电信号并将其转换为电压或电流信号，信号放大装置用于将耦合单元输出的电压或电流信号转变为经放大的电压信号；极性反转模块用于监测工频电压的过零点控制双极性检波模块的工作模式，双极性检波模块用于将信号放大装置输出的高频电压信号转变为仅保留其包络线的低频电压信号，并保持原信号峰值不变，锁相放大单元用于对双极性检波模块输出的正极性或负极性电压信号进行时间工频基波幅值提取，多电平电源用于给除信号采集模块外的所有单元提供电力，报警模块用于对锁相放大单元输出信号进行强度判断，并在其超过门限值计数次数达到设定值时发出报警信号。
[0019]本申请提供的装置，能够有效避免各类局部放电信号的非周期性干扰，并且无需高速采集单元和复杂的信噪分离算法即可进行故障预警，是一种置信度高且成本较低的异常放电预警装置，解决了在复杂的电磁、声学、光学非周期干扰情况下，不能准确甄别与工频周期同频率和同相位的真实放电信号成分的问题。
[0020]可选的，所述极性反转模块包括过零比较器和极性反转单元，所述极性反转单元一端连接所述过零比较器，另一端连接所述双极性检波模块，所述过零比较器被配置为：
[0021]接收工频电压信号，将所述工频电压信号的数值与所述第一门限电压进行比较，当所述工频电压信号大于所述第一门限电压时，向所述极性反转单元发送第一高电平信号。
[0022]可选的，所述过零比较器被配置为：
[0023]接收工频电压信号，将所述工频电压信号的大小与所述第一门限电压进行比较，当所述工频电压信号小于所述第一门限电压时，向所述极性反转单元发送第一低电平信号。
[0024]可选的，所述极性反转单元被配置为：
[0025]响应于所述第一高电平信号，向所述双极性检波模块发送正极性电压检波模式指令；
[0026]响应于所述第一低电平信号，向所述双极性检波模块发送负极性电压检波模式指令。
[0027]可选的，所述双极性检波模块包括正极性检波回路、负极性检波回路、NPN三极管和PNP三极管，所述NPN三极管和PNP三极管与所述正极性检波回路和所述负极性检波回路连接，所述双极性检波模块被配置为：
[0028]接收原始电压信号和所述工作模式切换指令，所述工作模式切换指令包括切换正极性电压检波模式指令和切换负极性电压检波模式指令；
[0029]响应于所述切换正极性电压检波模式指令，NPN三极管和PNP三极管控制正极性检波回路将原始电压信号转换为正极性低频电压信号，并将所述正极性低频电压信号发送至所述锁相放大单元；
[0030]响应与所述切换负极性电压检波模式指令，NPN三极管和PNP三极管控制负极性检波回路将原始电压信号转换为负极性低频电压信号，并将所述负极性低频电压信号发送至所述锁相放大单元。
[0031]可选的，所述锁相放大单元包括第一锁相放大单元和第二锁相放大单元，所述第一锁相放大单元被配置为:
[0032]接收所述正极性低频电压信号后，对所述正极性低频电压信号进行基频成分提取，得到第一检测电压，并将所述第一检测电压发送至报警单元。
[0033]可选的，所述第二锁相放大单元被配置为：
[0034]接收所述负极性低频电压信号后，对所述负极性低频电压信号进行基频成分提取，得到第二检测电压，并将所述第二检测电压发送至报警单元。
[0035]可选的，所述报警模块包括求和运算器、迟滞比较器和计时器，所述迟滞比较器一端连接所述求和运算器，另一端连接所述计时器，所述求和运算器被配置为：
[0036]接收所述第一检测电压和第二检测电压后，对所述第一检测电压和第二检测电压进行求和计算得到合计电压，将所述合计电压发送至所述迟滞比较器。
[0037]可选的，所述迟滞比较器被配置为：
[0038]接收所述求和电压后，将所述求和电压的数值与第二门限电压进行比较，当本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种放电信号处理装置，其特征在于，包括信号采集模块、信号放大装置、极性反转模块、双极性检波模块、锁相放大单元、报警模块和多电平电源，所述多电平电源与所述信号放大装置、所述极性反转模块、所述双极性检波模块、所述锁相放大单元和所述报警模块电性连接，所述信号采集模块与所述信号放大装置连接，所述双极性检波模块一端与所述信号放大装置和所述极性反转模块连接，另一端与所述锁相放大单元连接，所述锁相放大单元与所述报警模块连接；其中，所述信号采集模块被配置为：耦合电力设备绝缘系统中产生的放电信号，并将所述放电信号转变为待处理信号，将所述待处理信号发送至所述信号放大装置，所述待处理信号为电压信号或电流信号；所述信号放大装置被配置为：接收所述待处理信号后，将所述待处理信号放大得到原始电压信号，将所述原始电压信号发送至双极性检波模块；所述极性反转模块被配置为：接收工频电压信号，根据所述工频电压信号的极性，向所述双极性检波模块发送工作模式切换指令，所述工作模式切换指令包括切换正极性电压检波模式指令和切换负极性电压检波模式指令；所述双极性检波模块被配置为：接收原始电压信号后，响应于所述工作模式切换指令，将所述原始电压信号转变为低频电压信号，并将所述低频电压信号发送至所述锁相放大单元；所述锁相放大单元被配置为：接收所述低频电压信号，对所述低频电压信号进行工频交流基波信号成分提取得到检测电压，并将所述检测电压发送至所述报警模块；所述报警模块被配置为：接收所述检测电压，并根据所述检测电压的数值，发出报警信号。2.根据权利要求1所述的放电信号处理装置，其特征在于，所述极性反转模块包括过零比较器和极性反转单元，所述极性反转单元一端连接所述过零比较器，另一端连接所述双极性检波模块，所述过零比较器被配置为：接收工频电压信号，将所述工频电压信号的数值与所述第一门限电压进行比较，当所述工频电压信号大于所述第一门限电压时，向所述极性反转单元发送第一高电平信号。3.根据权利要求2所述的放电信号处理装置，其特征在于，所述过零比较器被配置为：接收工频电压信号，将所述工频电压信号的大小与所述第一门限电压进行比较，当所述工频电压信号小于所述第一门限电压时，向所述极性反转单元发送第一低电平信号。4.根据权利要求3所述的放电信号处理装置，其特征在于，所述极性反转单元被配置为：响应于所述第一高电平信号，向所述双极性检波模块发送正极性电压检波模式指令；响...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦体权，彭兆裕，宁小飞，李开平，李晔，陈浩，高敏，袁春，汪昊铭，宋鑫源，黄照祥，刘德红，申国标，惠世贤，白鑫，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司文山供电局，
类型：发明
国别省市：
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