实现变压器高频超高频局放监测数据测量存储系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储系统及方法，所述系统包括：用于采集高频局部放电信号与超高频局部放电信号的数据采集单元；用于对数据采集单元的信号输出端的数据进行测量，以获取反映故障的信号的特征值的数据测量单元；以及用于将数据测量单元的信号输出端的数据进行存储，并且显示故障结果的数据存储单元。本发明专利技术的优点是：综合了现有的局部放电监测的主要手段，实现各种测试方法的无缝切换，克服了单一局放监测方法所遭遇的诸如测试盲区、复杂局放和外界干扰等困难，而且，其电气结构较为简单，抗干扰性能优异，测试重复性好，局部放电识别和定位的准确度和稳定性都得到了很好的体现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力
，具体涉及一种实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储系统及方法。
技术介绍
电力变压器等电气设备在长期运行时受温度、雷击、过电压、自身发热等因素影响，绝缘会逐步老化，局部放电是电力变压器绝缘劣化的重要原因，其主要是由于电场分布不均，局部电场过高，导致绝缘介质中局部范围内的电气放电或击穿现象。这种放电只存在于绝缘的局部位置，不会立即形成整个绝缘贯通性击穿或闪络。如不及时对局部放电进行有效监测，将会逐步扩大从而导致设备绝缘击穿，造成恶性事故。每一次局部放电的产生都伴随有一个很陡的电流脉冲，并向其周围辐射电磁波，变压器油隔板结构的绝缘强度比较高，因此变压器中的局部放电能够辐射很高频率的电磁波，大量的实际研究表明局部放电的频谱非常宽，约从数百Hz到数千MHz。现有技术中的高频局放检测法的测试原理一般是通过高频CT耦合变压器的地线上的局部防电信号，输入到检测仪器，经过信号放大和信号处理，在检测仪器上实时显示和存储，并接受测试者分析。另外，现有技术中也出现了超高频局放检测，其主要是根据设备中的局部放电会在设备外壳上产生流动的电磁波，使接地线上或套管处产生高频放电脉冲电流流过，从而导致外壳对地呈现高频电压并向周围空间传播，通过测量变压器内部局部放电所产生的超高频(300 3000MHZ)电信号，就能实现局部放电的检测定位。上述现有技术虽然采用了不同的检测手段，但是因为局部放电作为一种非常复杂的放电现象，可能包括气体或液体中的导体尖端或棱角上的放电、不同绝缘材料交界面上的表面放电或滑闪放电、固体或液体绝缘材料中的气泡放电，固体绝缘材料中的树枝状放电等等。因此，其带来的显著缺点是第一，各种局部放电的放电特征不尽相同，而且对每一种测试方法的敏感性也有差别，单纯利用一种局部放电的检测方法不一定能够将局部放电进行准确识别和定位；第二，即便简单集成上述现有技术于一个设备，也将直接导致设备的体积庞大，重量大并且不便于携带，接口复杂，测试接线凌乱，抗干扰性能差，而且，系统的运算速度、容量、稳定性等要求方面也将面临考验。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储系统，其能够显著提高局部放电识别和定位的效率，有效滤除与测试现场无关的电磁干扰，从而节约测试时间和成本。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的一种实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储系统，其特征在于，包括用于采集高频局部放电信号与超高频局部放电信号的数据采集单元；用于对数据采集单元的信号输出端的数据进行测量，以获取反映故障的信号的特征值的数据测量单元；以及用于将数据测量单元的信号输出端的数据进行存储，并且显示故障结果的数据存储单元。所述的数据采集单元包括高频电流互感器和超高频传感器；所述的高频电流互感器连接前置放大器，所述的高频电流互感器采集的信号输入至前置放大器，前置放大器连接输入选择器，超高频传感器采集的信号输入至输入选择器；所述的输入选择器的输出端连接滤波器，所述的滤波器的输出端连接第一放大器。所述的滤波器为由一组低通滤波器和高通滤波器构成的带通滤波器。所述的数据测量单元包括连接第一放大器的输出端的有效值检测模块；所述的第一放大器的输出端连接检波器；所述的检波器的输出端连接平滑电路；所述的平滑电路的输出端连接包络线发生器；所述的包络线发生器的输出端连接扬声器、峰值检测器、频率分量测量电路，以及脉冲测量触发电路。所述的峰值检测器包括用于在脉冲开门时间内工作的第一峰值检测器，以及用于在25ms或75ms工作的第二峰值检测器。所述的数据存储单元包括缓存模块，该模块的输入端连接所述的峰值检测器、频率分量测量电路，以及脉冲测量触发电路的输出端；所述的缓存模块的输出端连接显示模块和存储控制模块；所述的存储控制模块连接有串行接口和存储器。进一步地，本专利技术提供了一种实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储方法，其特征在于，包括步骤一，数据采集单元采集高频局部放电信号与超高频局部放电信号；步骤二，数据测量单元对数据采集单元的信号输出端的数据进行测量，以获取反映故障的信号的特征值；步骤三，数据存储单元将数据测量单元的信号输出端的数据进行存储，并显示故障结果。所述的步骤一具体包括a.前置放大器对采集的信号进行预放大；b.滤波器对前置放大器输出的信号进行滤波，以除去低频和高频噪声；c.第一放大器对滤波器输出的信号进行主放大。所述的步骤二具体包括d.有效值检测模块从第一放大器的输出端提取信号，并测量有效值；e.第一放大器的输出信号经过检波器进行检波处理；f.检波器的输出信号经过平滑电路，以去除掉信号的尖峰频率；g.包络线发生器产生跟踪平滑电路输出的信号，并输入到扬声器、峰值检测器、频率分量测量电路，以及脉冲测量触发电路，以获取相应的特征值。本专利技术相对于现有技术具有以下的有益效果 综合了现有的局部放电监测的主要手段，实现各种测试方法的无缝切换，克服了单一局放监测方法所遭遇的诸如测试盲区、复杂局放和外界干扰等困难，而且，该系统的电气结构较为简单，抗干扰性能优异，测试重复性好，局部放电识别和定位的准确度和稳定性都得到了很好的体现。附图说明图1为本专利技术的实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储系统的结构原理 图2为图1所示系统的具体实施例的结构示意图；图3为图2所示实施例的有效值检测器的一种具体电路 图4为图2所示实施例的检波器的一种具体电路 图5为图2所示实施例的平滑电路的一种具体电路 图6为图2所示实施例的频率分量测量电路的一种具体电路 图7为图2所示实施例的脉冲测量触发电路的一种具体电路 图8为图2所示实施例的数据存储单元的结构示意 图9为本专利技术的实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储方法的流程图。具体实施例方式为了便于对专利技术的进一步理解，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步地详细说明。如图1所示，本专利技术的实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储系统包括用于采集高频局部放电信号与超高频局部放电信号的数据采集单元110 ;用于对数据采集单元110的信号输出端的数据进行测量，以获取反映故障的信号的特征值的数据测量单元150 ;以及用于将数据测量单元150的信号输出端的数据进行存储，并且显示故障结果的数据存储单元190。图2为图1所示系统的具体实施例的结构示意图，如图所示，所述的数据采集单元110包括高频电流互感器和超高频传感器(未示出);所述的高频电流互感器采集的信号输入至前置放大器113，前置放大器113连接输入选择器114，超高频传感器采集的信号输入至输入选择器114 ;所述的输入选择器114的输出端连接滤波器115，所述的滤波器115的输出端连接第一放大器116。作为具体实施例,放大器芯片可以米用AD825。作为具体的实施例，所述的高频电流互感器和超高频传感器设置于变压器外壳、高压套管和/或接地线上。所述的高频电流互感器的频带为IOOKHz IOMHz，所述的超高频传感器的频带为200 MHz 800MHz。所述的滤波器115为由一组低通滤波器和高通滤波器构成的带通滤波器，局放产生的超声信号因为需要通过绝缘层向外传播，考虑到电缆附件结构的复杂性和声波衰减的情况，首先，采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现变压器高频超高频局放监测的数据测量存储系统，其特征在于，包括：用于采集高频局部放电信号与超高频局部放电信号的数据采集单元；用于对数据采集单元的信号输出端的数据进行测量，以获取反映故障的信号的特征值的数据测量单元；以及用于将数据测量单元的信号输出端的数据进行存储，并且显示故障结果的数据存储单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王天正，俞华，李艳鹏，张海，刘永鑫，
申请(专利权)人：山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：