一种电气设备局部放电监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种电气设备局部放电监测系统，包括依次连接的用于采样绝缘设备内部超高频局部放电信号的信号采样单元；用于对接收到的所述局部放电信号进行放大的信号放大单元；用于对放大后的局部放电信号进行模-数转换及存储的信号变换单元；用于对所述信号变换单元输出的局部放电信号进行处理及分析，以判断所测的电气设备的绝缘状况的信号处理单元及用于通过无线通讯电路控制所述信号采样单元、信号放大单元、信号变换单元及信号处理单元工作的中央控制单元。本实用新型专利技术电气设备局部放电监测系统的检测精度高、抗干扰性强、可靠性好且使用维护方便。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种电气设备局部放电监测系统
本技术涉及电气设备在线监测的
，尤其是涉及一种电气设备局部放电监测系统。
技术介绍
电气设备是整个电网运行的基础，为了保障电网的正常运行，预防降低事故的发生率，需不间断地对电气设备进行检修。现有的检修方法一般包括定期计划检修和状态检修，而状态检修，亦称视情检修、预知检修、适应性检修等，其是指根据电网设备的运行状态合理安排检修时间和检修项目，其基本思想是设备应尽可能长时间地处于运行状态，只要设备结构和性能即将破坏的临界状态才停运检修，改变以时间为基准的预防性检修为以状态为基准的响应性检修，做到该修才修。所以状态检修与定期计划检修的主要区别是以实际运行状态取代固定的检修周期。状态检修可以减少停电次数，提高供电可靠性；可以减少检修的费用开支，提高经济效益；可以减少设备事故和避免人身伤亡事故。目前，国家电网公司“十一五”规划中明确提出要大力研制推广和应用状态检修技术。其中，电气设备在线监测系统作为状态检修的基础，是常见的一种能准确地对运行设备进行监测的技术。具体来说，电气设备的在线监测就是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行带电检测，以便判断设备是否处于正常状态。其中，GIS(Gas Insulated Switchgear，气体绝缘断路器)是电力系统的重要设备，是保证供电可靠性的基础，一旦发生故障必将引起局部甚至全部地区停电。而导致设备故障的主要原因是GIS绝缘性能的劣化。大型GIS的故障可能造成的经济损失巨大，甚至由于故障的突发性爆炸造成恶性事故。随着国民经济的发展，社会对供电可靠性的要求越来越高。所以对运行中的 GIS的绝缘状况进行在线监测成了解决该问题的最有效手段。GIS设备内部的放电现象是造成其绝缘劣化的主要起因，也是绝缘劣化的征兆和表现形式，而且在GIS运行过程中由于放电的存在造成GIS的绝缘性能逐步劣化，这种情况也是定期维护不易及时发现的，因此有必要在运行的设备上安装局部放电监测系统，能有效地反映设备内部绝缘的潜伏性缺陷，对突发性故障做到及早发现，降低事故发生率，提高电网运行的可靠性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种检测精度高、 抗干扰性强、可靠性好且使用维护方便的电气设备局部放电监测系统。为了解决上述技术问题，本技术提供一种电气设备局部放电监测系统，所述系统包括依次连接的用于采样绝缘设备内部超高频局部放电信号的信号采样单元；用于对接收到的所述局部放电信号进行放大的信号放大单元；用于对放大后的局部放电信号进行模-数转换及存储的信号变换单元；用于对所述信号变换单元输出的局部放电信号进行处理及分析，以判断所测的电气设备的绝缘状况的信号处理单元；及用于通过无线通讯电路控制所述信号采样单元、信号放大单元、信号变换单元及信号处理单元工作的中央控制单元。进一步，在上述监测系统中，所述信号放大单元及信号变换单元之间还设有信号滤波整形单元。进一步，在上述监测系统中，所述中央控制单元为逻辑控制器。进一步，在上述监测系统中，所述逻辑控制器为单片机或微处理器或可编程控制ο进一步，在上述监测系统中，所述逻辑控制器还连接有一用于提供低功率直流电的电源，所述电源为储电池或太阳能充电电池。进一步，在上述监测系统中，所述信号变换单元包括高速A/D转换器及大容量数据存储器。进一步，在上述监测系统中，所述A/D转换器的精度为8位。进一步，在上述监测系统中，所述系统还包括用于控制多个所述信号采样单元，并将其所接收的局部放电信号上传至所述中央控制单元的上位管理单元。进一步，在上述监测系统中，所述无线通讯电路包括特定频率的无线信号发生电路及接收电路，或者为无线载波信号发生电路及接收电路。进一步，在上述监测系统中，所述信号采样单元的超声测量范围0. IpC 100000nC。本技术电气设备局部放电监测系统的检测精度高、抗干扰性强、可靠性好且使用维护方便。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中图1是本技术电气设备局部放电监测系统较佳实施例的结构示意图；图2是图1中信号变换单元的结构示意图。具体实施方式请参阅图1，图1是本技术电气设备局部放电监测系统较佳实施例的结构示意图。所述系统包括依次连接的信号采样单元10、信号放大单元20、信号变换单元30、信号处理单元40及中央控制单元50，中央控制单元50用于通过无线通讯电路控制信号采样单元10、信号放大单元20、信号变换单元30及信号处理单元40工作。其中，信号采样单元10设置为对准待测的GIS设备附近，用于采样绝缘设备内部 (因局部放电而泄漏出)的超高频的局部放电信号并发送给信号放大单元20，其通过设置的天线接收所述局部放电信号，其发送方式可以是有线或无线。本实施例中信号采样单元 10为至少一个无线传感器，其通过无线通讯电路将局部放电信号发送出去。信号放大单元20用于对接收到的所述局部放电信号进行放大，主要是通过高增益射频放大器增强所述局部放电信号的传输和处理过程中的信噪比。信号变换单元30用于对放大后的局部放电信号进行模-数转换及存储，以供后台分析软件调用、显示、存储和进一步处理。信号处理单元40用于对信号变换单元30输出的局部放电信号进行处理及分析， 以判断所测的电气设备的绝缘状况，为用户后续的波形分析、放电类型识别、故障查找等提供依据。进一步，作为本技术的一实施例，在所述信号放大单元20及信号变换单元30 还设有信号滤波整形单元(图未示)，用于对采样到的局部放电信号的电压、电流信号进行过滤、放大，并对其波形和波幅进行整理，使得所述局部放电信号的模拟信号更加规整，提高了其在转换为数字信号的精确度。进一步，作为本技术的一实施例，信号变换单元30包括高速A/D转换器302、 大容量数据存储器304及逻辑控制器306。在基于DSP设计的逻辑控制器306的作用下， 信号放大单元30传输的局部放电信号不断被采集并经高速A/D转换器302变换为数字信号，并将转换后的结果自动存入大容量数据存储器304，供上位机调用，其抗干扰性能好，提高了测量准确性和运行可靠性。由于局部放电检测是一种模糊的定性检测手段，对A/D转换器的精度没有太高的要求。同时，过高的数据采集精度也会限制A/D转换器的转换效率， 因此本实施例的A/D转换器302精度为8位，但转换速度可高达80MHz。这种处理模式一方面能够基本满足局部放电检测对采集精度的要求，降低设备成本，另一方面也可以大幅度提高相位检测的精确度。作为本技术的一实施例，所述逻辑控制器306为单片机或微处理器或可编程控制器。可以理解，逻辑控制器306还连接有一用于提供低功率直流电的电源(图未示)， 其可为储电池或太阳能充电电池。作为本技术的一实施例，信号处理单元40可同时接收两路局部放电检测信号的输入，用户既可以通过比较两路信号的幅值来完成简单的故障定位，也可以将其中一路复用为同步信号输入，实现局部放电信号的相位测量。本技术电气设备局部放电监测系统还包括一上位管理单元(图未示)，用于控制多个信号采样单元10，并将其所接收的信号采样单元10的局部放电信号上传至所述中央控制单元50。所述无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电气设备局部放电监测系统，其特征在于，所述系统包括：依次连接的用于采样绝缘设备内部超高频局部放电信号的信号采样单元；用于对接收到的所述局部放电信号进行放大的信号放大单元；用于对放大后的局部放电信号进行模－数转换及存储的信号变换单元；用于对所述信号变换单元输出的局部放电信号进行处理及分析，以判断所测的电气设备的绝缘状况的信号处理单元；及用于通过无线通讯电路控制所述信号采样单元、信号放大单元、信号变换单元及信号处理单元工作的中央控制单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜国义，王家宏，魏万水，隋德民，杨志华，
申请(专利权)人：内蒙古东部电力有限公司，
类型：实用新型
国别省市：15