一種環網開關櫃局部放電檢測裝置和方法
2023-07-23 08:15:46
一種環網開關櫃局部放電檢測裝置和方法
【專利摘要】本發明提供一種環網開關櫃局部放電檢測裝置，包括傳感器組、多信號調理單元、數據採集單元、數據處理單元及顯示單元；傳感器組包括暫態地電壓、超聲、特高頻和/或高頻電流傳感器，獲取檢測信號；多信號調理單元將檢測信號調製成脈衝信號，並獲取脈衝信號的峰值及相位；數據採集單元將脈衝信號轉換成數位訊號；數據處理單元將數位訊號進行處理，檢測到由暫態地電壓或超聲傳感器獲取的，輸出幅值至顯示單元顯示；檢測到由特高頻或高頻電流傳感器獲取的，輸出幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜至顯示單元顯示。實施本發明實施例，能夠從複雜的檢測信號中精確及快速的區別出局部放電信號，降低了檢測的誤差，提高了工作效率。
【專利說明】—種環網開關櫃局部放電檢測裝置和方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及環網開關櫃局部放電檢測【技術領域】，尤其涉及一種環網開關櫃局部放電檢測裝置和方法。
【背景技術】
[0002]在電力系統中，環網開關櫃設備大部分安裝在戶外，由於運行環境惡劣，受外部環境(溫度、溼度、汙穢)影響較大，同時受內部絕緣和外界環境的雙重影響將會導致局部放電，因此需通過對局部放電的檢測有效地判斷環網開關櫃的運行狀態。
[0003]目前，環網開關櫃設備的局部放電檢測方法包括暫態地電壓檢測和超聲檢測法，暫態地電壓檢測法檢測局部放電產生的頻率3MHz至10MHz範圍內的電磁信號，檢測暫態地電壓的幅值、脈衝數、嚴重程度；超聲檢測法檢測局部放電產生的中心頻率為40kHz的超聲信號，檢測超聲信號的有效值、最大值、頻率成分、原始波形。上述兩種檢測方法的缺點在於:只能檢測出檢測信號的幅值，無各種相關圖譜的顯示，由於檢測信號包括局部放電信號和幹擾信號，因此只能判斷出存在異常信號，卻無法確定是否為局部放電信號。因此，亟需一種工具能夠精確及快速的檢測出環網開關櫃設備上的局部放電信號。
【發明內容】
[0004]本發明實施例所要解決的技術問題在於，提供一種環網開關櫃局部放電檢測裝置和方法，能夠從複雜的檢測信號中精確及快速的區別出局部放電信號，降低了檢測的誤差，提高了工作效率。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種環網開關櫃局部放電檢測裝置，包括傳感器組、多信號調理單元、數據採集單元、數據處理單元及顯示單元；其中，
所述傳感器組包括暫態地電壓傳感器、超聲傳感器、特高頻傳感器和/或高頻電流傳感器，所述傳感器組中的每一傳感器均與所述多信號調理單元的輸入端相連，用於獲取環網開關櫃產生的檢測信號；
所述多信號調理單元的輸出端與所述數據採集單元的輸入端相連，用於將所述獲取到的檢測信號調製成脈衝信號，並獲取所述脈衝信號的峰值及相位；
所述數據採集單元的輸出端與所述數據處理單元的輸入端相連，用於將所述脈衝信號轉換成數位訊號；
所述數據處理單元的輸出端與所述顯示單元相連，用於將所述數位訊號進行處理後，檢測到所述數位訊號由暫態地電壓傳感器或超聲傳感器獲取的檢測信號轉換時，輸出所述數位訊號的幅值至所述顯示單元顯示；或
檢測到所述數位訊號由特高頻傳感器或高頻電流傳感器獲取的檢測信號轉換時，輸出所述數位訊號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜至所述顯示單元顯示。
[0006]其中，所述多信號調理單元包括一模擬檢波電路，所述模擬檢波電路包括隔直電容、偏置電路、高頻檢波二極體、積分電容和負載；其中， 所述隔直電容的輸入端與所述傳感器組相連，輸出端與所述高頻檢波二極體的輸入端相連；
所述積分電容與所述負載並聯成一放電迴路，且所述放電迴路的一端接地，另一端分別與所述偏置電路的一端、所述高頻檢波二極體的輸出端及用於輸出所述檢測信號的信號輸出端相連；
所述偏置電路的另一端與一電源相連。
[0007]其中，所述裝置還包括一無線射頻識別單元，所述無線射頻識別單元與所述數據處理單元相連，用於識別環網開關柜上的電子標籤。
[0008]其中，所述特高頻傳感器獲取的檢測信號為頻率0.3GHz至1.5GHz範圍內的電磁信號。
[0009]其中，所述高頻電流傳感器獲取的檢測信號為頻率0.5 GHz至50MHz範圍內的高頻脈衝電流信號。
[0010]其中，所述裝置還包括一無線式電源同步信號發生器，用於調整所述檢測信號為與其工頻同步相位相等的信號源，並發送至對端接收設備進行分析及處理。
[0011]本發明實施例還提供了一種環網開關櫃局部放電檢測方法，其特徵在於，其在前述的裝置中實現，所述方法包括:
通過所述裝置中的暫態地電壓傳感器獲取環網開關櫃產生的檢測信號的測試值；
判斷所述獲取的檢測信號的測試值是否大於預設的閾值；
如果是，則進一步通過所述裝置中的特高頻傳感器獲取所述環網開關櫃產生的檢測信號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜；
移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈規律性分布，則確定所述檢測信號為局部放電信號。
[0012]其中，所述方法進一步包括:
移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈分散性分布，則確定所述檢測信號為幹擾信號。
[0013]本發明實施例又提供了一種環網開關櫃局部放電檢測方法，其特徵在於，其在前述的裝置中實現，所述方法包括:
通過所述裝置中的暫態地電壓傳感器獲取環網開關櫃產生的檢測信號的測試值；
判斷所述獲取的檢測信號的測試值是否大於預設的閾值；
如果是，則進一步通過所述裝置中的超聲傳感器和高頻電流傳感器相結合，獲取所述環網開關櫃產生的檢測信號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜；
移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈規律性分布，則確定所述檢測信號為局部放電信號。
[0014]其中，所述方法進一步包括:
移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈分散性分布，則確定所述檢測信號為幹擾信號。
[0015]實施本發明實施例，具有如下有益效果: 在本發明實施例中，由於裝置中採用傳感器組採集環網開關櫃產生的檢測信號，在採用暫態地電壓和超聲檢測法不確定檢測信號為局部放電信號時，可進一步通過特高頻傳感器或高頻電流傳感器獲取環網開關櫃產生的檢測信號的相位圖譜、PRPD (Phase ResolvedPeak Display,局部相位特徵)圖譜和 / 或 PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence ,脈序相位特徵)圖譜來確定檢測信號的類型，因此能夠從複雜的檢測信號中精確及快速的區別出局部放電信號，降低了檢測的誤差，提高了工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，根據這些附圖獲得其他的附圖仍屬於本發明的範疇。
[0017]圖1為本發明實施例一提供的一種環網開關櫃局部放電檢測裝置的結構示意圖； 圖2為圖1中多信號調理單元中檢波電路的結構示意圖；
圖3為圖2中檢波電路應用場景的電路連接示意圖；
圖4為本發明實施例二提供的一種環網開關櫃局部放電檢測方法的流程圖；
圖5為本發明實施例三提供的一種環網開關櫃局部放電檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
[0019]如圖1所示，為本發明實施例一提供的一種環網開關櫃局部放電檢測裝置，包括傳感器組1、多信號調理單元2、數據採集單元3、數據處理單元4及顯示單元5 ;其中，
傳感器組I包括暫態地電壓傳感器11、超聲傳感器12、特高頻傳感器13和/或高頻電流傳感器14，傳感器組I中的每一傳感器均與多信號調理單元2的輸入端相連，用於獲取環網開關櫃(未圖示)產生的檢測信號；
多信號調理單元2的輸出端與數據採集單元3的輸入端相連，用於將獲取到的檢測信號調製成脈衝信號，並獲取脈衝信號的峰值及相位；
數據採集單元3的輸出端與數據處理單元4的輸入端相連，用於將脈衝信號轉換成數位訊號;
數據處理單元4的輸出端與顯示單元5相連，用於將數位訊號進行處理後，檢測到該數位訊號由暫態地電壓傳感器11或超聲傳感器12獲取的檢測信號轉換時，輸出數位訊號的幅值至顯示單元5顯示；或
檢測到數位訊號由特高頻傳感器13或高頻電流傳感器14獲取的檢測信號轉換時，輸出數位訊號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜至顯示單元顯示。
[0020]應當說明的是，傳感器可一個或多個組合使用，在組合使用過程中，都先通過暫態地電壓傳感器11首次獲取檢測信號的測試值，再通過特高頻傳感器13方式或再依次通過超聲傳感器12與高頻電流傳感器14相結合的方式，獲取檢測信號轉數位訊號後的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜，從而確定檢測信號的大小和類型。
[0021]傳感器組I中傳感器對環網開關櫃局部放電進行檢測的方式如下:
(I)使用暫態地電壓傳感器11對環網開關櫃局部放電進行檢測。檢測過程中將暫態地電壓傳感器11與環網開關櫃接觸，檢測過程中確保暫態地電壓傳感器11與開關櫃金屬面板緊密接觸，並應儘量靠近觀察窗、通風百葉等局放信號易洩漏部位的金屬面板上。如果出現檢測數值較大的情況，建議測量三次以上以確定測試結果，通過幅值、脈衝數等對局部放電大小進行判斷。
[0022](2)使用超聲傳感器12對環網開關櫃局部放電進行檢測。超聲傳感器12應接近設備外表面縫隙(不應緊貼，以保證超聲傳感器12與設備間有空氣通道)，在測試過程中，應保持超聲傳感器12靜止狀態，避免因為超聲傳感器12抖動影響測試結果；檢測過程中超聲波傳感器12應與設備高壓處之間須保留足夠的安全距離。通過幅值、頻率成分、圖譜等判斷局部放電大小及類型，必要時可調節放大倍數進行檢測。
[0023](3)使用特高頻傳感器13對環網開關櫃局部放電進行檢測。特高頻傳感器13應貼在設備表面非金屬材料外部，獲取的檢測信號為頻率0.3GHz至1.5GHz範圍內的電磁信號，檢測過程中特高頻傳感器13應與設備高壓處之間須保留足夠的安全距離。通過幅值、圖譜等判斷局部放電大小及類型，必要時可調節檢測帶寬、增益等進行檢測。
[0024](4)使用高頻傳感器14對環網開關櫃局部放電進行檢測。高頻傳感器14應卡在外部電纜本體或接地線上進行測試，獲取的檢測信號為頻率0.5 GHz至50MHz範圍內的高頻脈衝電流信號，檢測過程中高頻傳感器14應與設備高壓處之間須保留足夠的安全距離。通過幅值、圖譜等判斷局部放電大小及類型，必要時可調節增益等進行檢測。
[0025]針對不同類型傳感器的信號特點，需分別設計相應的信號調理及採集電路。由於傳感器的信號頻率普遍較高，且受限制於數據採集和存儲介質的容量，若要一直觀測信號的原始波形，則難以兼顧高採樣和存儲數據量的要求。為了能夠實現多工頻周期的連續檢測，通過設計模擬檢波電路，檢測並保持振蕩脈衝信號的峰值，並延拓信號持續時間寬度，以滿足一般數字採集系統對採集信號的帶寬要求，如圖2所示，因此多信號調理單元2包括一模擬檢波電路，模擬檢波電路包括隔直電容21、偏置電路22、高頻檢波二極體23、積分電容24和負載25 ;其中，
隔直電容21的輸入端與傳感器組I相連，輸出端與高頻檢波二極體23的輸入端相連；積分電容24與負載25並聯成一放電迴路，且放電迴路的一端接地，另一端分別與偏置電路22的一端、高頻檢波二極體23的輸出端及用於輸出檢測信號的信號輸出端相連；
偏置電路23的另一端與一電源相連。
[0026]作為一個例子，如圖3所示，對本發明實施例中多信號調理單元2的檢波電路應用場景進一步說明:
圖中，Cl為隔直電容，C2為積分電容，C3為用於信號峰值保持，Rl為偏置電路中的電阻，R2為負載，與積分電容C2組成放電迴路，Dl為高頻檢波二極體，D2為穩壓二極體，Vcc為電源端；
高頻局放信號經過隔直電容Cl耦合隔除直流電平，通過高頻檢波二極體D1，由積分電容C2對電流進行積分處理，從而通過電容C3獲得峰值保持檢測信號輸出，拓寬了該檢測信號的有效時延。電流積分點由電源Vcc經過偏置電路中的電阻Rl提供偏置電壓，在積分電容兩端C2並聯電阻R2形成放電迴路，峰值保持的時間常數由積分電容C2和電阻R2匹配得到。
[0027]為了便於資產管理，因此裝置還包括一無線射頻識別單元6，無線射頻識別單元6與數據處理單元4相連，用於識別環網開關柜上的電子標籤。
[0028]為了能夠進一步對檢測信號進行分析和處理，因此裝置還包括一無線式電源同步信號發生器，用於調整檢測信號為與其工頻同步相位相等的信號源，並發送至對端接收設備進行分析及處理。
[0029]應當說明的是，該無線式電源同步信號發生器應該在傳感器組I獲取檢測信號後，與裝置中的傳感器組1、多信號調理單元2、數據採集單元3和數據處理單元4其中任一相連。
[0030]如圖4所示，為本發明實施例二提供的一種環網開關櫃局部放電檢測方法，其在前述的裝置中實現，所述方法包括:
步驟S101、通過所述裝置中的暫態地電壓傳感器獲取環網開關櫃產生的檢測信號的測試值；
具體為，將暫態地電壓傳感器與環網開關櫃接觸，檢測過程中確保暫態地電壓傳感器與開關櫃金屬面板緊密接觸，並應儘量靠近觀察窗、通風百葉等局部放電信號易洩漏部位的金屬面板上，從而獲取環網開關櫃產生的檢測信號的測試值。
[0031]應當說明的是，環網開關柜上的檢測結果應與其它同類型的環網開關櫃所檢測的數據進行比較，或與環網開關櫃本身以前的檢測數據進行比較。如果檢測的數據比其它同型號環網開關櫃大，或者比以前的結果大，就說明該環網開關櫃存在放電活動，進而推斷故障的可能性。
[0032]步驟S102、判斷所述獲取的檢測信號的測試值是否大於預設的閾值；如果是，則執行步驟S103;如果否，則結束；
具體為，判斷檢測信號的測試值是否大於預設的閾值，作為一個例子，測試值〈10DB時，環網開關櫃無故障；10DB 20DB時，需要採用特高頻傳感器來檢測。
[0033]步驟S103、進一步通過所述裝置中的特高頻傳感器獲取所述環網開關櫃產生的檢測信號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜；
具體為，通常在進行特高頻傳感器對環網開關櫃進行局部放電信號測量時，可能存在如下幾種典型的局部放電信號:電暈放電，空穴放電，自由金屬顆粒放電和懸浮電位放電等等。以下為局部放電信號幾種方式的說明，具體如下:
a、電暈放電:放電信號的極性效應非常明顯，通常在工頻相位的負半周或正半周出現，放電信號強度較弱且相位分布較寬，放電次數較多。但較高電壓等級下另一個半周也可能出現放電信號，幅值更高且相位分布較窄，放電次數較少；
b、懸浮電位放電:放電信號通常在工頻相位的正、負半周均會出現，且具有一定對稱性，放電信號幅值很大且相鄰放電信號時間間隔基本一致，放電次數少，放電重複率較低；其中，PRPS圖譜具有「內八字」或「外八字」分布特徵；
C、自由金屬顆粒放電:放電信號極性效應不明顯，任意相位上均有分布，放電次數少，放電信號幅值無明顯規律，放電信號時間間隔不穩定。提高電壓等級放電信號幅值增大但放電間隔降低。(注意:當測試到有顆粒放電時，可輔助超聲法進行檢測及確認); d、空穴放電:放電信號通常在工頻相位的正、負半周均會出現，且具有一定對稱性，放電信號幅值較分散，且放電次數較少。
[0034]步驟S104、移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈規律性分布，則確定所述檢測信號為局部放電信號。
[0035]具體為，在移動裝置與環網開關櫃之間的距離過程中，應確保裝置中的特高頻傳感器一直可以獲取到環網開關櫃產生的檢測信號，當發現在移動過程中，檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上有規律性的分布，則檢測信號為局部放電信號。
[0036]相對於區別出檢測信號為局部放電信號，還可以區別出檢測信號為幹擾信號，所述方法進一步包括:
步驟S105、移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRro圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈分散性分布，則確定所述檢測信號為幹擾信號。
[0037]如圖5所示，為本發明實施例三提供的一種環網開關櫃局部放電檢測方法，其在前述的裝置中實現，所述方法包括:
步驟S201、通過所述裝置中的暫態地電壓傳感器獲取環網開關櫃產生的檢測信號的測試值；
具體為，將暫態地電壓傳感器與環網開關櫃接觸，檢測過程中確保暫態地電壓傳感器與開關櫃金屬面板緊密接觸，並應儘量靠近觀察窗、通風百葉等局部放電信號易洩漏部位的金屬面板上，從而獲取環網開關櫃產生的檢測信號的測試值。
[0038]應當說明的是，環網開關柜上的檢測結果應與其它同類型的環網開關櫃所檢測的數據進行比較，或與環網開關櫃本身以前的檢測數據進行比較。如果檢測的數據比其它同型號環網開關櫃大，或者比以前的結果大，就說明該環網開關櫃存在放電活動，進而推斷故障的可能性。
[0039]步驟S202、判斷所述獲取的檢測信號的測試值是否大於預設的閾值；如果是，則執行步驟S203 ;如果否，則結束；
具體為，判斷檢測信號的測試值是否大於預設的閾值，作為一個例子，測試值〈10DB時，環網開關櫃無故障；10DB 20DB時，需要採用超聲傳感器和高頻電流傳感器相結合來檢測。
[0040]步驟S203、進一步通過所述裝置中的超聲傳感器和高頻電流傳感器相結合，獲取所述環網開關櫃產生的檢測信號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜；
具體為，通常在進行超聲傳感器和高頻電流傳感器相結合對環網開關櫃進行局部放電信號測量時，可能存在如下幾種典型的局部放電信號:電暈放電，空穴放電，自由金屬顆粒放電和懸浮電位放電等等。
[0041]在進行超聲檢測過程中，要注意真實的局部放電所產生的超聲波信號可以從耳機中聽到放電破裂的聲音(噝噝響)，記錄時應該記錄該測試中超聲波穩定的最大值。並根據檢測的聲音、幅值、特徵圖譜等信號，判斷局部放電信號的有無及放電的類型。採用超聲檢測法存在局部放電信號圖譜的缺陷，具體缺陷如下: (I)懸浮放電:幅值檢測模式下，其信號有效值、周期峰值較大，存在明顯的一倍頻率成分及兩倍頻率成分，且兩倍頻率成分大於一倍頻率成分；相位檢測模式下，其信號具有明顯的相位聚集效應，在一個工頻周期內表現為兩簇，即具有「雙峰」特徵；波形檢測模式下，其信號表現為規則的脈衝信號，一個工頻周期內出現兩簇，兩簇大小相當。
[0042](II)電暈缺陷:幅值檢測模式下，其信號有效值、周期峰值較大，存在明顯的一倍頻率成分及兩倍頻率成分，且一倍頻率成分大於兩倍頻率成分；相位檢測模式下，其信號具有明顯的相位聚集效應，在一個工頻周期內表現為一簇，即具有「單峰」特徵；波形檢測模式下，其信號表現為規則的脈衝信號，一個工頻周期內出現一簇大信號或一簇幅值明顯較大，一簇明顯較小的兩簇信號。
[0043](III)自由金屬微粒缺陷:幅值檢測模式下，其信號有效值、周期峰值較大，但50Hz頻率成分及10Hz頻率成分不明顯；相位檢測模式下，其信號沒有明顯的相位聚集效應，在一個工頻周期內類似均勻分布；波形檢測模式下，其信號具有明顯的高脈衝，但該脈衝信號與工頻電壓的關聯性小，其出現具有一定隨機性；脈衝檢測模式下，其信號表現出明顯的「三角駝峰」形狀。
[0044]為了彌補採用超聲檢測法存在局部放電信號圖譜的缺陷，因此需要與高頻電流檢測法相配合，採用高頻電流傳感器獲取到上述幾種方式的局部放電信號與本發明實施例二中採用特高頻傳感器所獲取到的相同，具體細節請參見本發明實施例二中採用特高頻傳感器獲取到上述幾種方式局部放電信號的說明，在此不再一一贅述。
[0045]步驟S204、移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈規律性分布，則確定所述檢測信號為局部放電信號。
[0046]具體為，在移動裝置與環網開關櫃之間的距離過程中，應確保裝置中的超聲傳感器或高頻電流傳感器都一直可以獲取到環網開關櫃產生的檢測信號，當發現在移動過程中，檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上有規律性的分布，則檢測信號為局部放電信號。
[0047]相對於區別出檢測信號為局部放電信號，還可以區別出檢測信號為幹擾信號，因此所述方法進一步包括:
步驟S205、移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRro圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈分散性分布，則確定所述檢測信號為幹擾信號。
[0048]實施本發明實施例，具有如下有益效果:
在本發明實施例中，由於裝置中採用傳感器組採集環網開關櫃產生的檢測信號，在採用暫態地電壓和超聲檢測法不確定檢測信號為局部放電信號時，可進一步通過特高頻傳感器或高頻電流傳感器獲取環網開關櫃產生的檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜來確定檢測信號的類型，因此能夠從複雜的檢測信號中精確及快速的區別出局部放電信號，降低了檢測的誤差，提高了工作效率。
[0049]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體來完成，所述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，所述的存儲介質，如R0M/RAM、磁碟、光碟等。
[0050]以上所揭露的僅為本發明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因此依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1.一種環網開關櫃局部放電檢測裝置，其特徵在於，包括傳感器組、多信號調理單元、數據採集單元、數據處理單元及顯示單元；其中， 所述傳感器組包括暫態地電壓傳感器、超聲傳感器、特高頻傳感器和/或高頻電流傳感器，所述傳感器組中的每一傳感器均與所述多信號調理單元的輸入端相連，用於獲取環網開關櫃產生的檢測信號； 所述多信號調理單元的輸出端與所述數據採集單元的輸入端相連，用於將所述獲取到的檢測信號調製成脈衝信號，並獲取所述脈衝信號的峰值及相位； 所述數據採集單元的輸出端與所述數據處理單元的輸入端相連，用於將所述脈衝信號轉換成數位訊號； 所述數據處理單元的輸出端與所述顯示單元相連，用於將所述數位訊號進行處理後，檢測到所述數位訊號由暫態地電壓傳感器或超聲傳感器獲取的檢測信號轉換時，輸出所述數位訊號的幅值至所述顯示單元顯示；或 檢測到所述數位訊號由特高頻傳感器或高頻電流傳感器獲取的檢測信號轉換時，輸出所述數位訊號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜至所述顯示單元顯示。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述多信號調理單元包括一模擬檢波電路，所述模擬檢波電路包括隔直電容、偏置電路、高頻檢波二極體、積分電容和負載；其中， 所述隔直電容的輸入端與所述傳感器組相連，輸出端與所述高頻檢波二極體的輸入端相連； 所述積分電容與所述負載並聯成一放電迴路，且所述放電迴路的一端接地，另一端分別與所述偏置電路的一端、所述高頻檢波二極體的輸出端及用於輸出所述檢測信號的信號輸出端相連； 所述偏置電路的另一端與一電源相連。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括一無線射頻識別單元，所述無線射頻識別單元與所述數據處理單元相連，用於識別環網開關柜上的電子標籤。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述特高頻傳感器獲取的檢測信號為頻率0.3GHz至1.5GHz範圍內的電磁信號。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述高頻電流傳感器獲取的檢測信號為頻率0.5 GHz至50MHz範圍內的高頻脈衝電流信號。
6.如權利要求1至5中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括一無線式電源同步信號發生器，用於調整所述檢測信號為與其工頻同步相位相等的信號源，並發送至對端接收設備進行分析及處理。
7.—種環網開關櫃局部放電檢測方法，其特徵在於，其在如權利要求1至6中任一項所述的裝置中實現，所述方法包括: 通過所述裝置中的暫態地電壓傳感器獲取環網開關櫃產生的檢測信號的測試值； 判斷所述獲取的檢測信號的測試值是否大於預設的閾值； 如果是，則進一步通過所述裝置中的特高頻傳感器獲取所述環網開關櫃產生的檢測信號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜； 移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈規律性分布，則確定所述檢測信號為局部放電信號。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括: 移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈分散性分布，則確定所述檢測信號為幹擾信號。
9.一種環網開關櫃局部放電檢測方法，其特徵在於，其在如權利要求1至6中任一項所述的裝置中實現，所述方法包括: 通過所述裝置中的暫態地電壓傳感器獲取環網開關櫃產生的檢測信號的測試值； 判斷所述獲取的檢測信號的測試值是否大於預設的閾值； 如果是，則進一步通過所述裝置中的超聲傳感器和高頻電流傳感器相結合，獲取所述環網開關櫃產生的檢測信號的幅值、相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜； 移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈規律性分布，則確定所述檢測信號為局部放電信號。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括: 移動所述裝置與所述環網開關櫃之間的距離，當所述檢測信號的相位圖譜、PRPD圖譜和/或PRPS圖譜上的圖形在多個相位上呈分散性分布，則確定所述檢測信號為幹擾信號。
【文檔編號】G01R31/12GK104375067SQ201410657495
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】皮昊書, 劉帥, 邱方馳, 時亨通, 黃成軍, 郭燦新, 彭毅, 羅金閣, 郭強強, 邱文要, 陳晨, 舒俊, 韋盈釋, 吳中, 龔海明, 洪燦, 黃慧山, 左新宇, 王磊, 馬楠 申請人:深圳供電局有限公司, 上海華乘電氣科技有限公司