局部放電數(shù)據(jù)采集電路及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電纜絕緣檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于超高頻局部放電數(shù)據(jù)采集電路及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，城市電網(wǎng)中大量采用電力電纜輸配電。電纜已成為城市內(nèi)傳輸電力的主導(dǎo)產(chǎn)品。由于電纜的絕緣材料特性，電纜的制造工藝、施工技術(shù)等原因?qū)е码娏﹄娎|的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中可能會(huì)產(chǎn)生各種絕緣缺陷導(dǎo)致局部放電。當(dāng)它使用到一定年限后局部放電繼續(xù)發(fā)展到一定程度導(dǎo)致絕緣擊穿而造成電網(wǎng)嚴(yán)重事故。因而對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣缺陷局部放電檢測(cè)方法的研究就顯得尤為迫切，及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)到電纜絕緣隱患，就可以及時(shí)采取必要的應(yīng)對(duì)措施，減少突發(fā)事故等帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]局部放電，簡(jiǎn)稱(chēng)局放，是電力電纜運(yùn)行中的一個(gè)較大的安全隱患，是電纜絕緣劣化的征兆，也是造成絕緣劣化的重要原因之一。因此對(duì)電力電纜進(jìn)行局部放電信號(hào)檢測(cè)和定位研究有著重要的意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。IEC及世界各國(guó)都制定了相關(guān)的局部放電信號(hào)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)局部放電信號(hào)的檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，找出故障原因，保證電力電纜質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
[0004]現(xiàn)有的超高頻局部放電監(jiān)測(cè)設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓輸配電變電站中GIS、變壓器等設(shè)備的局部放電情況的監(jiān)測(cè)。當(dāng)設(shè)備中出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特高頻信號(hào)，通過(guò)局放傳感器的檢測(cè)，將高頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和分析運(yùn)算，在局放信號(hào)采集單元中，將采集到的放電脈沖信號(hào)疊加至檢測(cè)線路的工頻相位上，得到對(duì)應(yīng)的局放脈沖相位圖譜，以分析導(dǎo)致局放發(fā)生設(shè)備缺陷種類(lèi)。因此，采集工頻信號(hào)是非常關(guān)鍵的，然而，現(xiàn)有的大型變電站基本設(shè)置在戶(hù)外，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)設(shè)備也被安置在戶(hù)外，不可避免的存在電磁干擾，導(dǎo)致了采集工頻信號(hào)的不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種局部放電數(shù)據(jù)采集電路及設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在戶(hù)外監(jiān)視設(shè)備時(shí)，因存在電磁干擾，導(dǎo)致采集工頻信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種局部放電數(shù)據(jù)采集電路，適于采集局放信號(hào)輸入到局部放電監(jiān)測(cè)設(shè)備，至少包括:
[0007]采集單元，適于采集電壓工頻信號(hào)，將所述電壓工頻信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，生成對(duì)應(yīng)地電流信號(hào)；
[0008]轉(zhuǎn)換處理單元，其輸入端與所述采集單元的輸出端相連，適于將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓信號(hào)比較，生成相應(yīng)地脈沖信號(hào)，將所述脈沖信號(hào)依次濾波、限幅處理，輸出對(duì)應(yīng)地局放信號(hào)；
[0009]預(yù)設(shè)單元，其輸出端與所述轉(zhuǎn)換處理單元的輸入端相連，適于向所述轉(zhuǎn)換處理單元提供預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓信號(hào)。
[0010]優(yōu)選地，所述采集單元包括電壓互感器與采樣電阻，所述采樣電阻連接所述電壓互感器，所述采樣電阻適于將額定電壓轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，輸出至所述電壓互感器。
[0011]優(yōu)選地，所述采樣電阻為四個(gè)阻值均為100K歐姆的電阻。
[0012]優(yōu)選地，所述電壓互感器連接在四個(gè)電阻的中間端。
[0013]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換處理單元包括第一濾波電路、第二濾波電路、比較器、保護(hù)電路和取樣電阻，所述采集單元的輸出端通過(guò)所述取樣電阻連接所述第一濾波電路的輸入端，所述第一濾波電路的輸出端連接所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端連接所述第二濾波電路輸入端，所述第二濾波電路輸出端連接所述保護(hù)電路的輸入端，所述保護(hù)電路的輸出端輸出局放信號(hào)。
[0014]優(yōu)選地，所述第一濾波電路與所述第二濾波電路均為RC濾波器。
[0015]優(yōu)選的，所述保護(hù)電路為兩個(gè)反向并聯(lián)連接的二極管。
[0016]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)單元包括電壓跟隨器與運(yùn)算放大器，所述電壓跟隨器的輸出端連接所述運(yùn)算放大器輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端連接所述轉(zhuǎn)換處理單元的輸入端。
[0017]本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用局部放電數(shù)據(jù)采集電路的局部放電監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0018]如上所述，本發(fā)明的局部放電數(shù)據(jù)采集電路及設(shè)備，具有以下有益效果:
[0019]通過(guò)將采集的電壓工頻信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，生成采樣的電流信號(hào)，提高了有效的抗電磁干擾能力；將采樣的電流信號(hào)與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓信號(hào)比較，生成相應(yīng)地脈沖信號(hào)，將所述脈沖信號(hào)依次濾波、限幅處理，輸出對(duì)應(yīng)地局放信號(hào)，通過(guò)二極管進(jìn)行脈沖幅度限制，有效防止電磁干擾耦合到線路上損壞采集器的觸發(fā)脈沖輸入端。局部放電監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在在戶(hù)外，通過(guò)該采集電路極大提高了采集工頻信號(hào)的抗干擾能力。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1顯示為本發(fā)明的局部放電數(shù)據(jù)采集電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖2顯示為本發(fā)明的局部放電數(shù)據(jù)采集電路的電路圖。
[0022]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0023]1采集單元
[0024]2轉(zhuǎn)換處理單元
[0025]3預(yù)設(shè)單元
[0026]R1 ?R12 電阻
[0027]C1 ?C2 電容
[0028]D1 ?D2 二極管
[0029]D3肖特基二極管
[0030]T1運(yùn)算放大器
[0031]T2比較器
[0032]TV1電壓互感
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0034]需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0035]請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明提供一種局部放電數(shù)據(jù)采集電路結(jié)構(gòu)框圖，包括:
[0036]采集單元1，適于采集電壓工頻信號(hào)，將所述電壓工頻信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，生成對(duì)應(yīng)地電流信號(hào)；
[0037]轉(zhuǎn)換處理單元2，其輸入端與所述采集單元1的輸出端相連，適于將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓信號(hào)比較，生成相應(yīng)地脈沖信號(hào)，將所述脈沖信號(hào)依次濾波、限幅處理，輸出對(duì)應(yīng)地局放信號(hào)；
[0038]預(yù)設(shè)單元3，其輸出端與所述轉(zhuǎn)換處理單元2的輸入端相連，適于向所述轉(zhuǎn)換處理單元2提供預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓信號(hào)。
[0039]在本實(shí)施例中，通過(guò)將采集的電壓工頻信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，生成采樣的電流信號(hào)，提高了有效的抗電磁干擾能力；將采樣的電流信號(hào)與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電壓信號(hào)比較，生成相應(yīng)地脈沖信號(hào)，將所述脈沖信號(hào)依次濾波、限幅處理，輸