一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，包括超声波信号处理电路、暂态地信号处理电路、特高频信号处理电路，通过设置超声波信号处理电路、暂态地信号处理电路、特高频信号处理电路，使用三合一智能传感器，采用超声波法、暂态地电压法、特高频法三种检测机制相互配合实施持续性的在线监测，保证测量结果全面、准确，能准确捕捉局部放电信号中的超声波信号、暂态地信号、特高频信号；能做到持续性的监测，不遗漏信号，传感器信号采单元包含信号增幅、信号放大、滤波；采集探头采集到局部放电信号后，经由内部电路转换成电信号，通过对信号进行数据分析，确定放电类型及缺陷等级。缺陷等级。缺陷等级。

【技术实现步骤摘要】
一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器


[0001]本技术涉及一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，属于局放检测


技术介绍

[0002]局放检测是高压电局部放电检测的简称。随着时间的推移，高压电气设备会慢慢老化，绝缘性能也会随之下降，导致其内部可能产生局部放电现象，这对电气设备的安全来讲是一个非常大的隐患。所以为了消除这种潜在隐患，电厂工作人员会定期检查设备的情况，检查设备是否存在局部放电现象以及严重程度如何。
[0003]在电力系统变电设备的日常运行中，如果开关柜设备内部存在缺陷就会发生局部放电，局部放电是一种复杂的物理过程，除了会产生电荷转移和电能损耗，还会在开关柜设备内部和周围空间产生电磁辐射、超声波、光、声、电等。这些伴随着局部放电产生的物理现象和化学变化可以为检测开关柜设备内部是否产生局部放电提供依据。根据检测原理和手段的不同，常用的局放检测方法有超声波法、暂态地电压法、特高频法、高频电流法等。
[0004]关于局部放电检测面临如下问题：局部放电信号不稳定、不连续、易受干扰；因此不但需要长时间的持续监测，还需要同时采用多种检测方法对信号进行叠加监测，这样才能够更精确的确定是否产生局部放电现象。
[0005]由于目前市面上大多数检测传感器都是单一的手持式巡检设备，只针对超声波信号进行的当前局部放电信号的有无，而无法确定其他时间段是否有局部放电现象的发生；而且临时性的巡检设备也面临着只能检测到局放信号而无法对局放信号的强弱和大小数值进行一个精确量化分析判断，这种情况也就导致了运检人员在面对发现的开关柜运行中发生的局部放电信号时，无法精准判断次故障缺陷等级以及是否需要等待检修还是需要立即检修。
[0006]由此开发一种满足全天候、且同时采用超声波法、暂态地电压法、特高频法多重检测机制监测开关柜运行状态的三合一在线监测智能传感器，对数据分析，故障诊断，超过一定阈值的信号，进行数据上报，触发报警机制，及时提示管理人员查看情况，尤为重要。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是克服现有的局放检测设备只针对超声波信号进行的当前局部放电信号的有无，而无法确定其他时间段是否有局部放电现象的发生；而且临时性的巡检设备也面临着只能检测到局放信号而无法对局放信号的强弱和大小数值进行一个精确量化分析判断，这种情况也就导致了运检人员在面对发现的开关柜运行中发生的局部放电信号时，无法精准判断次故障缺陷等级以及是否需要等待检修还是需要立即检修的情况。
[0008]为了达到上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0009]一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，包括超声波信号处理电路、暂态地信号处理电路、特高频信号处理电路，
[0010]超声波信号处理电路包括电容C16、射频检测器U8、场效应晶体管U10、运放放大器U1和运放放大器U2，所述电容C16的正负极与所述射频检测器U8的输入端相连，所述射频检测器U8的输出端连接有电阻R12一端，所述电阻R12另一端连接有场效应晶体管U10的输入端，所述电阻R12和场效应晶体管U10之间连接有电阻R3一端，所述电阻R3另一端连接电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接有运放放大器U1的输入端，所述运放放大器U1输出端连接有运放放大器U2的输入端；
[0011]暂态地信号处理电路为磁阻芯片U27组成；
[0012]特高频信号处理电路包括射频放大器U400和磁阻芯片U403，所述射频放大器U400的输入端连接有接入点J400的输入端，所述射频放大器U400与接入点J400之间连接有滤波电容C404，所述射频放大器U400的输出端与所述磁阻芯片U403的输入端相连；
[0013]所述射频放大器U400、磁阻芯片U403、运放放大器U1和运放放大器U2的接地端均与地GND相连。
[0014]前述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，所述射频检测器U8的输入端负极与电容C16之间连接有电阻R9，所述射频检测器U8的输入端正极与电容C16之间连接有电阻R8，且所述电阻R8和电阻R9与地GND相连，所述射频检测器U8电源正极连接有电感L3的一端，所述电感L3的另一端连接有电源正极，所述射频检测器U8电源正极和电感L3之间并联有电容C12和电容C11，所述射频检测器U8电源负极连接有电感L7一端，所述电感L7另一端连接有电源负极，所述射频检测器U8电源负极和电感L7之间并联有电容C23和电容C27，所述电容C23和电容C27以及电容C12和电容C11均分别与地GND相连，所述射频检测器U8的电极连接有电阻R84一端，所述电阻R84另一端与地GND相连。
[0015]前述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，所述电阻R12与场效应晶体管U10的输入端之间并联有电容C17和电容C21，所述电容C17和电容C21连接有电阻R15，所述场效应晶体管U10信号输入端正极连接有电阻R5一端，所述电阻R5另一端与地GND相连，所述场效应晶体管U10电源正极连接有电感L4一端，所述电感L4另一端与电源正极相连，所述场效应晶体管U10电源正极与电感L4之间连接有电容C13和电容C14，所述场效应晶体管U10电源负极连接有电感L8一端，所述电感L8另一端连接有电源负极，所述场效应晶体管U10电源负极和电感L8之间连接有电容C24和电容C28，且所述电容C13和电容C14以及电容C24和电容C28均分别与地GND相连。
[0016]前述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，所述运放放大器U1输出端和运放放大器U2的输入端之间连接有电阻R1，所述运放放大器U1输出端连接有整流二极管D1，所述整流二极管D1和电阻R1相连，所述运放放大器U2和电阻R1之间连接有电阻R6一端，且电阻R6另一端与地GND相连，所述运放放大器U1的电源正极连接有电感L1一端，所述电感L1另一端连接有供电电路，所述运放放大器U1的电源正极和电感L1之间并联有电容C1和电容C2，所述运放放大器U2的电源正极连接有电感L2一端，所述电感L2另一端连接有供电电路，所述运放放大器U2的电源正极和电感L2之间并联有电容C3和电容C4，且电容C1和电容C2以及电容C3和电容C4、运放放大器U1的电源负极和运放放大器U2的电源负极均分别与地GND相连。
[0017]前述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，所述磁阻芯片U27和磁阻芯片U403的型号为HMC1022LC6E。
[0018]前述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，所述射频放大器U400的型号为HMC589。
[0019]前述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，所述射频放大器U400的输出端与所述磁阻芯片U403的输入端之间连接有滤波电容C403。
[0020]前述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，所述射频放大器U400的输出端和滤波电容C403之间连接有电感L400一端，所述电感L400另一端连接有电阻R400一端，所述电阻400另一端连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，其特征在于：包括超声波信号处理电路、暂态地信号处理电路、特高频信号处理电路，超声波信号处理电路包括电容C16、射频检测器U8、场效应晶体管U10、运放放大器U1和运放放大器U2，所述电容C16的正负极与所述射频检测器U8的输入端相连，所述射频检测器U8的输出端连接有电阻R12一端，所述电阻R12另一端连接有场效应晶体管U10的输入端，所述电阻R12和场效应晶体管U10之间连接有电阻R3一端，所述电阻R3另一端连接电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接有运放放大器U1的输入端，所述运放放大器U1输出端连接有运放放大器U2的输入端；暂态地信号处理电路为磁阻芯片U27组成；特高频信号处理电路包括射频放大器U400和磁阻芯片U403，所述射频放大器U400的输入端连接有接入点J400的输入端，所述射频放大器U400与接入点J400之间连接有滤波电容C404，所述射频放大器U400的输出端与所述磁阻芯片U403的输入端相连；所述射频放大器U400、磁阻芯片U403、运放放大器U1和运放放大器U2的接地端均与地GND相连。2.根据权利要求1所述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，其特征在于：所述射频检测器U8的输入端负极与电容C16之间连接有电阻R9，所述射频检测器U8的输入端正极与电容C16之间连接有电阻R8，且所述电阻R8和电阻R9与地GND相连，所述射频检测器U8电源正极连接有电感L3的一端，所述电感L3的另一端连接有电源正极，所述射频检测器U8电源正极和电感L3之间并联有电容C12和电容C11，所述射频检测器U8电源负极连接有电感L7一端，所述电感L7另一端连接有电源负极，所述射频检测器U8电源负极和电感L7之间并联有电容C23和电容C27，所述电容C23和电容C27以及电容C12和电容C11均分别与地GND相连，所述射频检测器U8的电极连接有电阻R84一端，所述电阻R84另一端与地GND相连。3.根据权利要求2所述的一种开关柜局部放电监测三合一智能传感器，其特征在于：所述电阻R12与场效应晶体管U10的输入端之间并联有电容C17和电容C21，所述电容C17和电容C21连接有电阻R15，所述场效应晶体管U10信号输入端正极连接有电阻R5一端，所述电阻R5另一端与地GND相连，所述场效应晶体管U10电源正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔飞飞，刘明鑫，贾克华，梁觉玺，白巧真，
申请(专利权)人：郑州精铖智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：