多功能手持式智能局放檢測裝置制造方法
【專利摘要】多功能手持式智能局放檢測裝置，其特征在于包括高頻電流傳感器(HFCT）、特高頻電流傳感器(UHFCT)、超聲波傳感器（AE）、手持式主機，高頻電流傳感器(HFCT）的電信號輸出、特高頻電流傳感器(UHFCT)的電信號輸出、超聲波傳感器（AE）的電信號輸出分別與手持式主機的電信號輸入相連。本實用新型與已有技術相比，具有多功能，手持式，操作簡單，同時采用脈沖電磁法、超聲波法和超高頻檢測法來測量，并進行智能綜合判定的優點。
【專利說明】多功能手持式智能局放檢測裝置
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種多功能手持式智能局放檢測裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]IOkV電纜配網系統龐大。一旦事故發生故障定位與迅速維修的工作量大、時間長。若能有一種簡易的測試手段做預防性試驗，防犯未然才為上策。在IOKV變壓器和IOKV電纜分接箱的巡檢過程中，檢測其絕緣狀態是一項至關重要的科目，而絕緣檢測最有效的方法是檢測絕緣損壞的局部放電狀況。在設備運行的條件下發生局部放電時，伴隨著出現聲、光、化學、電磁輻射等各種物理現象，并且油中放電還會分解出氣體，產生能量損失，引起局部過熱，因此局部放電監測方法根據監測物理量的不同可分為:脈沖電磁法、超聲波法、化學分析法、超高頻檢測法等。
[0005]
【發明內容】
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[0006]本實用新型的發明目的在于提供一種多功能，手持式，操作簡單，同時采用脈沖電磁法、超聲波法和超高頻檢測法來測量，并進行智能綜合判定的多功能手持式智能局放檢測裝置。
[0007]本實用新型是這樣實現的，包括高頻電流傳感器(HFCT)、特高頻電流傳感器(UHFCT)、超聲波傳感器(AE)、手持式主機，高頻電流傳感器(HFCT)的電信號輸出、特高頻電流傳感器(UHFCT)的電信號輸出、超聲波傳感器(AE)的電信號輸出分別與手持式主機的電信號輸入相連。
[0008]具體功能包括用高頻電流傳感器采集脈沖電磁高頻信號、特高頻電流傳感器采集超高頻信號和超聲波傳感器采集超聲波信號、對上述信號的處理和綜合判定，打印和數據遠程傳輸。
[0009]這里，特高頻電流傳感器的電信號輸出通過包絡檢波電路處理后與手持式主機的相應的電信號輸入相連。
[0010]這里，手持式主機包括信號預處理電路、模擬/數字轉換電路、現場可編程門陣列電路(FPGA)、帶有顯示及控制裝置及USB接口的微電腦芯片(MCU)，高頻電流傳感器(HFCT)的電信號輸出、通過超高頻包絡檢波電路處理后的特高頻電流傳感器(UHFCT)的電信號輸出、超聲波傳感器(AE)的電信號輸出依次通過信號預處理電路、A/D轉換電路、現場可編程門陣列電路(FPGA)與帶有USB接口的微電腦芯片(MCU)相連。信號預處理電路的作用是對高頻電流傳感器(HFCT )的電信號、通過超高頻包絡檢波電路處理后的特高頻電流傳感器(UHFCT)的電信號、超聲波傳感器(AE)的電信號進行判別。
[0011]用UHFCT來接收超高頻無線電磁波，然后經過超高頻包絡檢波電路，進行降頻處理，得到高頻信號。包絡檢波電路的作用是獲得輸入信號的局部峰值電壓，即信號的包絡，并去除輸入信號中的高頻載波分量，得到信號低頻分量。局部放電產生的UHF信號與調幅信號類似，高頻載波頻率為300MHC?3GHz，其包絡為指數特性，UHF信號持續時間為50?500ns，近似認為調幅信號的低頻分量的頻率范圍為2?20MHz，因此UHF信號經過包絡檢波電路后變為高頻信號，可以和HFCT檢測到的脈沖電磁信號經同一信號預處理電路后，經A/D變為數字信號。
[0012]當電力設備內部發生局部放電時，高頻放電電流會沿著接地線向大地傳播。通過在接地線上安裝HFCT檢測高頻電流信號實現局部放電檢測。HFCT使用Rogowski線圈方式，在環狀磁芯材料上圍繞多圈的導電線圈，高頻電流穿過磁芯中心而引起的高頻交變電磁場會在線圈上產生感應電壓。由于HFCT傳感器的測量回路與被測電纜之間沒有直接的電氣連接，屬于非侵入式的檢測方法，被檢測設備不需要停運。
[0013]電力設備內部產生局部放電信號的時候,會產生沖擊的振動及聲音。通過超聲波傳感器來測量局部放電信號。其特點是傳感器與電力設備的電氣回路無任何聯系，不受電氣方面的干擾，但在現場使用時易受周圍環境噪聲或設備機械振動的影響。由于超聲信號在電力設備常用絕緣材料中的衰減較大，超聲波檢測法的檢測范圍有限，但具有定位準確度高的優點。[0014]FPGA對采樣的數字信號進行處理，并把處理的結果傳送給MCU，MCU進行局部放電的綜合判定。通過對三種信號的對比分析，能更加有效地排除現場干擾，提高局部放電定位精度和缺陷類型識別的準確性，有利于發現并確定絕緣缺陷，實現變電站設備的安全運行。
[0015]在局部放電識別和判定局部放電的類型中采用了邏輯門和神經網絡算法。邏輯門根據信號量(q)、相位((6)、密度(n)、時間(t)多重判別分為0，I, 2，3級；神經網絡根據判別PD概率的輸出〈90%、90%~95%、95%~98%、98%~100%為0，I, 2，3級。綜合判斷將多重邏輯門及神經網絡判別結果作交叉綜合處理得到綜合判斷結果，即無報警，初級警報，中級警報，高級警報。將UHF法快速定位法和超聲法精確定位的特點有效結合，增加了局部放電定位的準確性，提高了 IOkV電纜配網系統的檢修效率。
[0016]使用時，可同時安裝UHFCT、HFCT和AE三種傳感器，同時探測局部放電的三種信號。UHFCT可架設在電力設備傍無遮擋的地方，用來接收局部放電產生的特高頻電磁波；HFCT固定在中間接頭或終端的接地線上，電纜本體或附件等內部出現局部放電電流將會沿著接地線向大地傳播，在電纜接地線上可檢測出局部放電的高頻脈沖信號；AE傳感器探測局部放電產生的震動及聲音。設備在掃描檢測后，經智能判別，得到各種數據，并判斷局部放電的類型和位置。微型打印機打印數據和判定結果，設備還能把判定的結果以短信的方式發送到后臺服務器。
[0017]本實用新型本具有較強抗干擾技術，超高頻傳感器多頻段可選，傳感器還可指定為干擾參考傳感器，并提供多種分析處理手段和數字濾波抑制干擾技術，另外通過三種測試手段，全方位檢測IOkV電纜配網系統的局部放電信號，得到重要的數據，并通過邏輯門和神經網絡算法，做出智能判定，提高了局部放電定位的準確性。
[0018]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0019]圖1為本實用新型的電路方框圖；
[0020]圖2為包絡檢波電路圖。
[0021]【具體實施方式】:
[0022]現結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細描述:
[0023]如圖1所示，本實用新型包括高頻電流傳感器(HFCT)、帶有包絡檢波電路特高頻電流傳感器(UHFCT)、超聲波傳感器(AE)、手持式主機，手持式主機包括信號預處理電路、模擬/數字轉換電路(A/D)、現場可編程門陣列電路(FPGA)、帶有顯示/控制裝置(KEY、IXD)和USB接口以及通用分組無線模塊(GPRS模塊)以及聲光報警模塊(Flash)的微電腦芯片(MCU)，高頻電流傳感器(HFCT)的電信號輸出、通過超高頻包絡檢波電路處理后的特高頻電流傳感器(UHFCT)的電信號輸出、超聲波傳感器(AE)的電信號輸出依次通過信號預處理電路、A/D轉換電路、現場可編程門陣列電路(FPGA)與帶有USB接口的微電腦芯片(MCU)相連。
[0024]用UHFCT來接收超高頻無線電磁波，然后經過超高頻包絡檢波電路，如圖2所示，進行降頻處理，得到高頻信號。包絡檢波電路利用檢波二極管Dl的單向導電特性和電容的電荷存儲功能，獲得輸入信號的局部峰值電壓，即信號的包絡。其中檢波二極管為非線性器件，等效為非線性電阻，和積分電容Cl 一起構成低通濾波器，去除輸入信號中的高頻載波分量，得到信號低頻分量。局部放電產生的UHF信號與調幅信號類似，高頻載波頻率為300MHz^~3GHz，其包絡為指數特性，UHF信號持續時間為50~500ns，近似認為調幅信號的低頻分量的頻率范圍為2~20MHz，因此UHF信號經過檢波電路后變為高頻信號，可以和HFCT檢測到的脈沖電磁信 號經同一信號預處理電路后，經A/D變為數字信號。
【權利要求】
1.多功能手持式智能局放檢測裝置，其特征在于包括高頻電流傳感器(HFCT)、特高頻電流傳感器(UHFCT)、超聲波傳感器(AE)、手持式主機，高頻電流傳感器(HFCT)的電信號輸出、特高頻電流傳感器(UHFCT)的電信號輸出、超聲波傳感器(AE)的電信號輸出分別與手持式主機的電信號輸入相連。
2.根據權利要求1所述的多功能手持式智能局放檢測裝置，其特征在于特高頻電流傳感器的電信號輸出通過包絡檢波電路處理后與手持式主機的相應的電信號輸入相連。
3.根據權利要求1或2所述的多功能手持式智能局放檢測裝置，其特征在于手持式主機包括信號預處理電路、模擬/數字轉換電路、現場可編程門陣列電路(FPGA)、帶有顯示及控制裝置及USB接口的微電腦芯片(MCU)，高頻電流傳感器(HFCT)的電信號輸出、通過超高頻包絡檢波電路處理后的特高頻電流傳感器(UHFCT)的電信號輸出、超聲波傳感器(AE)的電信號輸出依次通過信號預處理電路、A/D轉換電路、現場可編程門陣列電路(FPGA)與帶有USB接口的微電腦芯片(MCU)相連。
【文檔編號】G01R31/12GK203490332SQ201320590655
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】馮曉棕 申請人:廣州友智電氣技術有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
