1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開一種1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，涉及電子技術領域。它是為了解決現有1000kV氣體絕緣組合電器設備局部放電缺陷檢測手段單一，精度低等問題。檢測系統首先通過信號調理電路對探頭采集到的高頻放電信號進行處理，然后將信息送到以TMS320單片機為控制核心的信息采集處理單元，最后通過上位機軟件來顯示最終結果。本實用新型專利技術提供的1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，適用于常用的1000kV氣體絕緣組合電器局部放電缺陷檢測領域。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種特高壓設備局部放電檢測
，尤其是涉及一種1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置。
技術介紹
氣體絕緣組合電器是將斷路器、隔離開關、接地開關、母線等多種設備全部封閉在充滿六氟化硫氣體金屬外殼中的組合式開關電器，氣體絕緣組合電器是高壓輸變電工程中的關鍵設備，一旦出現故障，將可能造成電網重大事故發生。絕緣降低是氣體絕緣組合電器設備故障的主要原因，對氣體絕緣組合電器進行在線局部放電檢測可有效掌握氣體絕緣組合電器內部絕緣狀況，預防氣體絕緣組合電器故障跳閘造成電網事故。氣體絕緣組合電器內局部放電發生時，由于電荷轉移產生ns級的電流脈沖和多種頻率的電磁信號。申請號為201410049395.4的專利公開一種適用于特高壓換流變壓器繞組內部局部放電定位方法及裝置，按數據流向連接順序依次包括：DFB激光器、光纖起偏器集成模塊、單相三柱并聯結構傳播電路、光纖檢偏器集成模塊、PIN光電探測器及處理模塊、16通道局部放電同步檢測系統、特高壓換流變壓器繞組內部局部放電定位系統；在單相三柱并聯結構傳播電路中內置16個光纖電流傳感單元，獲取局部放電信號比例關系，并分析與外接閥側套管、網側套管和鐵芯接地的局部放電信號的關聯特征，實現換流變壓器現場局部放電試驗中干擾信號的辨識及多柱并聯網側及閥側放電源的定位。可有效地判別設備絕緣狀況，為專家綜合評估特高壓換流變性能提供依據。申請號為201510106402.4的專利公開一種交流特高壓主變調變聯合局部放電試驗系統，包括變頻電源、試驗變壓器、補償電抗器、電容分壓器、局部放電檢測系統、以及調壓補償變壓器和交流特高壓主體變壓器，變頻電源的輸出端與試驗變壓器的低壓側連接，試驗變壓器的高壓側與調壓補償變壓器的低壓側連接，調壓補償變壓器的高壓側與交流特高壓主體變壓器的低壓側連接，在試驗變壓器和調壓補償變壓器之間并聯補償電抗器和電容分壓器，在交流特高壓主體變壓器和調壓補償變壓器上均裝有局部放電檢測系統。申請號為201010238058.1的專利公開一種特高壓換流變壓器現場局部放電試驗方法,其特征在于:通過包括由變頻電源(1)、試驗變壓器(2)、電容分壓器(3)、補償電抗器(4)、局部放電檢測系統(6)、超聲定位系統(7)、紫外成像系統(8)、寬頻帶局放在線檢測系統(9),以及試驗對象特高壓換流變壓器(5)組成的試驗測試系統,采用對稱加壓及干擾識別的方法,對試驗對象特高 壓換流變壓器進行現場局部放電試驗。然而，針對特高壓的具體情況，會出現不同的局限性，所以本技術通過分析局部放電產生時的電磁信號，結合當前電子信息技術的具體情況，提出一種1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置整體設計方案。
技術實現思路
有鑒于此，本技術的目的是針對現有技術的不足，提供一種1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，解決了現有1000kV氣體絕緣組合電器局部放電缺陷檢測手段單一，精度低的問題。為達到上述目的，本技術采用以下技術方案：1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，包括采集前端、數據處理端和檢測終端，所述采集前端通過所述數據處理端與所述檢測終端連接；所述采集前端包括特高頻傳感器以及與其連接的特高頻天線，所述數據處理端包括放大模塊、濾波模塊及檢波模塊，所述檢測終端包括上位機以及與其通過網絡接口連接的數字信號處理器；所述特高頻傳感器設置在1000kV氣體絕緣組合電器的盆式絕緣子上，所述特高頻天線與所述盆式絕緣子對應安裝。進一步地，所述特高頻天線外部設置金屬屏蔽殼，用來屏蔽空間電磁干擾。進一步地，所述特高頻天線的帶寬為340MHz～440MHz，靈敏度大于-80dB。進一步地，所述放大模塊包括LAN前置放大器；所述濾波模塊包括HPF濾波電路；所述檢波模塊包括多級對數檢波放大器。進一步地，所述數字信號處理器包括數據采集卡以及分別與其連接的邏輯控制模塊、模數轉換模塊，所述邏輯控制模塊包括PLC控制單元。進一步地，所述上位機包括PC機控制端。本技術的有益效果是：本技術提供的一種1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，能夠識別不同類型的GIS絕緣故障，在進行三相GIS系統識別時，可以通過特高頻傳感器以及所對應的特高頻天線，對電磁脈沖信息進行多路采集，進而通過放大模塊、濾波模塊及檢波模塊對信號進行處理，功率損耗較小，不會產生非線性失真現象；同時，為了防止干擾，使信號傳輸不失真，處理信號可以通過光中繼站和中央控制室機柜實現光電隔離傳輸，并最終輸出至高速數據采集卡進行數據處理，對金屬突出物缺陷引起的局部放電檢測效果最為明顯，并可以實現顯示、打印及信息遠傳，工程實際應用效果良好，值得廣泛推廣與使用。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖2是本技術實施例中特高頻天線頻率為400MHz時的方向圖。圖3是本技術放大模塊的模塊電路圖。圖4是本技術濾波模塊的模塊電路圖。圖5是本技術檢波模塊的模塊電路圖。圖6是本技術檢測終端的系統框圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術作進一步描述。如圖1所示，1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，包括采集前端、數據處理端和檢測終端，所述采集前端通過所述數據處理端與所述檢測終端連接；所述采集前端包括特高頻傳感器以及與其連接的特高頻天線，所述數據處理端包括放大模塊、濾波模塊及檢波模塊，為了防止干擾，使信號傳輸不失真，處理信號可以通過光中繼站和中央控制室機柜實現光電隔離傳輸，并最終輸出至檢測終端進行數據處理，所述檢測終端包括上位機以及與其通過網絡接口連接的數字信號處理器。在實際操作中，檢測系統運用模式采用66路并行模式，使用電源為AC220V，功率為500W，電源線是用二通道的Ф3.5插頭對接的；檢測系統通道數為48個通道，光中繼站的光纜采用ST頭與特高頻傳感器對接的，檢測系統采用中心頻率400MHz外置微帶天線，如圖2所示，θ＝0°時，微帶天線方向性最好，天線正對GIS盆式絕緣子安裝，外部加以金屬封閉，以屏蔽空間電磁干擾。在實際操作中，局部放電產生的特高頻信號，通常由盆式絕緣子處傳播至天線，不僅信號比較弱，而且需要剔除現場噪音及電磁干擾因素。采用以μPC8211芯片為核心的放大電路，電源為3V時，其噪音為1.3dB，增益為18.5dB，功率損耗也比較小，不會產生非線性失真現象，其原理圖如圖3所示。在實際操作中，局部放電發生會產生300MHz～3GHz電磁波，而通常干擾信號在500MHz以下，因此需要對探頭檢測的局部放電信號進行高通濾波處理。采用切比雪夫逼近方法，本系統首先確定低通原型，然后低通轉高通設計了五階切比雪夫濾波器，輸入阻抗50歐，輸出阻抗50歐，通過對濾波器參數S的設計和仿真優化，最終得到濾波器端口1反射波與入射波的比值在通帶500MHz處端口反射系是-11.6dB(<-10dB)，能夠滿足要求，其原理如圖4所示。在實際操作中，經過濾波后的信號，運用ADL5513多級對數檢波放大器(頻帶0.1-4GHz、 動態范圍：80dB±3.0dB、采用3V電壓時功耗30mA)，對以幅值和相位為主的信息進行包絡提取及放大后，可以將射頻信號精確的變換為分貝輸出，有助于對氣體絕緣組合電器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，包括采集前端、數據處理端和檢測終端，所述采集前端通過所述數據處理端與所述檢測終端連接，其特征在于：所述采集前端包括特高頻傳感器以及與其連接的特高頻天線，所述數據處理端包括放大模塊、濾波模塊及檢波模塊，所述檢測終端包括上位機以及與其通過網絡接口連接的數字信號處理器；所述特高頻傳感器設置在1000kV氣體絕緣組合電器的盆式絕緣子上，所述特高頻天線與所述盆式絕緣子對應安裝。

【技術特征摘要】
1.1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，包括采集前端、數據處理端和檢測終端，所述采集前端通過所述數據處理端與所述檢測終端連接，其特征在于：所述采集前端包括特高頻傳感器以及與其連接的特高頻天線，所述數據處理端包括放大模塊、濾波模塊及檢波模塊，所述檢測終端包括上位機以及與其通過網絡接口連接的數字信號處理器；所述特高頻傳感器設置在1000kV氣體絕緣組合電器的盆式絕緣子上，所述特高頻天線與所述盆式絕緣子對應安裝。2.如權利要求1所述的1000kV氣體絕緣組合電器特高頻在線檢測裝置，其特征在于：所述特高頻天線外部設置金屬屏蔽殼。3.如權利要求2所述的1000kV氣體絕緣組合電器特高...

【專利技術屬性】
技術研發人員：湯會增，朱森，郭凱，岳雷剛，屈延師，劉天佑，鄭逢超，程朝磊，黃健金，朱鵬飛，裴東良，劉濤，賈穎濤，宋燦燦，管世鋒，王炎，李津，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網河南省電力公司檢修公司，
類型：新型
國別省市：北京;11