適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，包括工頻相位測量單元、電容傳感器、電磁波接收器、數(shù)據(jù)采集和分析單元，所述數(shù)據(jù)采集和分析單元分別與工頻相位測量單元、電容傳感器、電磁波接收器電性連接。本發(fā)明體積更小，重量更輕，更易于攜帶，操作簡單方便。本發(fā)明與所有高壓部分電氣隔離，采用內(nèi)置鋰電池供電，操作時(shí)無需打開柜門，操作使用的安全性更高。本發(fā)明采集的是高壓帶電顯示裝置的光信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)使用電容傳感器和電磁波傳感器與工頻相位測量單元采集信號(hào)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，以及采集數(shù)的精確性。
【專利說明】
適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及工頻相位檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓開關(guān)柜及環(huán)網(wǎng)柜是配網(wǎng)中的重要的電氣設(shè)備，安裝量很大，廣泛應(yīng)用于變電站等場所，其安全運(yùn)行直接關(guān)系到電能的質(zhì)量和可靠性。高壓開關(guān)柜及環(huán)網(wǎng)柜中最常見的故障類型是絕緣故障。絕緣故障多是制造中或安裝運(yùn)行中造成的絕緣缺陷所致。而近年來國內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)踐表明，通過局部放電水平評(píng)估設(shè)備的絕緣狀態(tài)是預(yù)防故障發(fā)生的有效措施。
[0003]然而開關(guān)柜是將斷路器、互感器等多種設(shè)備集成在一個(gè)封閉空間，因此當(dāng)開關(guān)柜發(fā)生局部放電時(shí)，對(duì)引起局部放電的故障類型進(jìn)行判斷能夠指導(dǎo)工程人員更快更精確的發(fā)現(xiàn)故障，從而依據(jù)故障類型對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，提高工作效率和質(zhì)量。而在故障類型識(shí)別中一個(gè)重要的依據(jù)就是需要獲取工頻高壓的相位信息。由于高壓開關(guān)柜高壓回路是完全封閉在金屬屏蔽中，因此實(shí)際變電站現(xiàn)場很難直接獲取開關(guān)柜運(yùn)行電壓相位。目前常用的方法是對(duì)開關(guān)柜前面板做一個(gè)改動(dòng)，然后通過帶電顯示裝置獲取經(jīng)過分壓降壓的工頻信號(hào)。但是，這種方法存在現(xiàn)場操作復(fù)雜、安全性低、成本高、采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供操作簡單、安全性高、成本低、采集數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，包括工頻相位測量單元、電容傳感器、電磁波接收器、數(shù)據(jù)采集和分析單元，所述數(shù)據(jù)采集和分析單元分別與工頻相位測量單元、電容傳感器、電磁波接收器電性連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述工頻相位測量單元包括遮光罩、透鏡組、光敏傳感器、濾波放大電路、BNC插頭、絕緣殼體，所述遮光罩內(nèi)腔為圓柱形空腔，遮光罩的圓柱形空腔分別與透鏡組、光敏傳感器連接;所述光敏傳感器與濾波放大電路、BNC插頭依次串聯(lián)連接;所述濾波放大電路安裝在絕緣殼體內(nèi)部，遮光罩、BNC插頭均分別卡裝在絕緣殼體上。
[0008]進(jìn)一步地，所述遮光罩圓柱形空腔的直徑為15mm?25mm，透鏡組到光敏傳感器距離等于透鏡組的焦距;所述透鏡組包括凸透鏡、凹透鏡，所述凸透鏡與凹透鏡連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述光敏傳感器為硅光電池;所述濾波放大電路包括放大電路、低通濾波器、屏蔽外殼，所述放大電路與低通濾波器電性連接，并封裝在屏蔽外殼內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步地，所述放大電路的放大頻率為60倍以上，低通濾波器的低頻截止頻率為50Hz?80Hz。
[0011]進(jìn)一步地，所述電容傳感器包括絕緣外殼、耦合天線、濾波電路、BNC插頭，所述耦合天線、濾波電路、BNC插頭依次串聯(lián)連接，所述耦合天線、濾波電路安裝在絕緣外殼內(nèi)，BNC插頭卡裝在絕緣外殼上。
[0012]進(jìn)一步地，所述絕緣外殼為環(huán)氧樹脂類絕緣材料，厚度為5mm以下;親合天線高度為0.1mm，直徑 10mm。
[0013]進(jìn)一步地，所述濾波電路為無源元件，可調(diào)帶寬為5MHz?80MHz。
[0014]進(jìn)一步地，所述電磁波接收器包括金屬振子、匹配巴倫、金屬外殼和BNC插頭，所述金屬振子安裝在金屬外殼內(nèi)，所述匹配巴倫與金屬振子連接，所述金屬振子與BNC插頭電性連接，所述BNC插頭卡裝在金屬外殼上。
[0015]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集和分析單元包括高速采集卡、上位機(jī)，所述高速采集卡與上位機(jī)電性連接。
[0016]采用上述技術(shù)方案，由于使用了工頻相位測量單元、電容傳感器、電磁波接收器、數(shù)據(jù)采集和分析單元等技術(shù)特征，使得本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明體積更小、重量更輕，更易于攜帶，操作簡單方便。本發(fā)明與所有高壓部分電氣隔離，采用內(nèi)置鋰電池供電，操作時(shí)無需打開柜門，有效提高和保障操作人員使用的安全性。本發(fā)明采集的是高壓帶電顯示裝置的光信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，使用電容傳感器和電磁波傳感器同時(shí)采集信號(hào)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，以及采集數(shù)的精確性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明工頻相位測量單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明濾波放大電路與數(shù)據(jù)采集和分析單元電路連接示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明電容傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖5為本發(fā)明電磁波接收器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明使用不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0024]如附圖1所示，適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，包括工頻相位測量單元U、電容傳感器12、電磁波接收器13、數(shù)據(jù)采集和分析單元14，數(shù)據(jù)采集和分析單元14分別與工頻相位測量單元11、電容傳感器12、電磁波接收器13電性連接。
[0025]上述技術(shù)方案，使得本發(fā)明體積更小，重量更輕，更易于攜帶，操作簡單方便。本發(fā)明與所有高壓部分電氣隔離，采用內(nèi)置鋰電池供電，操作時(shí)無需打開柜門，操作使用的安全性更高。本發(fā)明采集的是高壓帶電顯示裝置的光信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)使用電容傳感器12和電磁波傳感器13與工頻相位測量單元11采集信號(hào)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，以及米集數(shù)的精確性。
[0026]更為具體地，如附圖2所示，工頻相位測量單元11包括遮光罩21、透鏡組22、光敏傳感器23、濾波放大電路24、BNC插頭25、絕緣殼體26，遮光罩21為內(nèi)腔為圓柱形空腔，且圓柱形空腔的直徑為15mm?25mm，具體實(shí)施中采用20mm。由凹透鏡和凸透鏡組成的透鏡組22安裝在遮光罩21的前端，采用光譜范圍寬、頻率特性好、轉(zhuǎn)換能效率高的硅光電池S9219制作的光敏傳感器23安裝在遮光罩21的后端的底部，安裝時(shí)確保透鏡組22到光敏傳感器23的距離與透鏡組22的焦距相等。將安裝了透鏡組22、光敏傳感器23的遮光罩21卡裝在絕緣殼體26上，并使遮光罩的前端伸出絕緣殼體26便于采集光源。將濾波放大電路24安裝在絕緣殼體26的內(nèi)部，使光敏傳感器23、濾波放大電路24、BNC插頭25依次電性串聯(lián)連接，將BNC插頭25卡裝在絕緣殼體26上。
[0027]如附圖3所示，濾波放大電路24包括放大電路27、低通濾波器28、屏蔽外殼29，數(shù)據(jù)采集和分析單元14包括高速采集卡51、上位機(jī)52，其中放大電路27的放大頻率為60倍以上，低通濾波器28的低頻截止頻率為50Hz?80Hz。本發(fā)明具體實(shí)施中放大電路27采用了70倍的放大，低通濾波器28的頻率采用65Hz。將放大電路27與低通濾波器28電性連接，并封裝在屏蔽外殼29內(nèi)。低通濾波器28濾波后的信號(hào)通過BNC插頭25傳遞給數(shù)據(jù)采集和分析單元14的高速采集卡51，高速采集卡51將數(shù)據(jù)輸送到上位機(jī)52進(jìn)行處理和分析。
[0028]如附圖4所述，電容傳感器12包括絕緣外殼31、耦合天線32、濾波電路33、BNC插頭34，其中絕緣外殼31采用5mm后的環(huán)氧樹脂類絕緣材料，在保證絕緣的同時(shí)提供足夠的強(qiáng)度。親合天線32高度為0.1mm，直徑1mm;濾波電路33為無源元件組成的可調(diào)帶寬為5MHz?80MHz電路;耦合天線32、濾波電路33安裝在絕緣外殼31的內(nèi)部，并與卡裝在絕緣外殼31上的BNC插頭34串聯(lián)連接;BNC插頭34再將電容傳感器12采集的信號(hào)傳遞到數(shù)據(jù)采集和分析單元14的高速采集卡51，高速采集卡51將數(shù)據(jù)輸送到上位機(jī)52進(jìn)行處理和分析。
[0029]如附圖5所示，電磁波接收器13包括金屬振子41、匹配巴倫42、金屬外殼43、BNC插頭44，金屬振子41安裝在金屬外殼43內(nèi)，匹配巴倫42與金屬振子41連接，金屬振子41與卡裝在金屬外殼43上的BNC插頭44電性連接。；BNC插頭44再將電磁波接收器13采集的信號(hào)傳遞到數(shù)據(jù)采集和分析單元14的高速采集卡51，高速采集卡51將數(shù)據(jù)輸送到上位機(jī)52進(jìn)行處理和分析。
[0030]如附圖6所示，將工頻相位測量單元11對(duì)準(zhǔn)高壓開關(guān)柜或環(huán)網(wǎng)柜的高壓帶氖管61，將電容傳感器12緊貼在高壓開關(guān)柜或環(huán)網(wǎng)柜的表面，并將電磁波接收器13對(duì)準(zhǔn)高壓開關(guān)柜或環(huán)網(wǎng)柜的縫隙處。三路信號(hào)同時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集和分析單元14，經(jīng)分析處理后實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓開關(guān)柜或環(huán)網(wǎng)柜的故障診斷和識(shí)別。
[0031]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，包括工頻相位測量單元、電容傳感器、電磁波接收器、數(shù)據(jù)采集和分析單元，所述數(shù)據(jù)采集和分析單元分別與工頻相位測量單元、電容傳感器、電磁波接收器電性連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，所述工頻相位測量單元包括遮光罩、透鏡組、光敏傳感器、濾波放大電路、BNC插頭、絕緣殼體，所述遮光罩內(nèi)腔為圓柱形空腔，遮光罩的圓柱形空腔分別與透鏡組、光敏傳感器連接;所述光敏傳感器與濾波放大電路、BNC插頭依次串聯(lián)連接;所述濾波放大電路安裝在絕緣殼體內(nèi)部，遮光罩、BNC插頭均分別卡裝在絕緣殼體上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，所述遮光罩圓柱形空腔的直徑為15mm?25mm，透鏡組到光敏傳感器距離等于透鏡組的焦距;所述透鏡組包括凸透鏡、凹透鏡，所述凸透鏡與凹透鏡連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，所述光敏傳感器為硅光電池;所述濾波放大電路包括放大電路、低通濾波器、屏蔽外殼，所述放大電路與低通濾波器電性連接，并封裝在屏蔽外殼內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，所述放大電路的放大頻率為60倍以上，低通濾波器的低頻截止頻率為50Hz?80Hz。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，所述電容傳感器包括絕緣外殼、耦合天線、濾波電路、BNC插頭，所述耦合天線、濾波電路、BNC插頭依次串聯(lián)連接，所述耦合天線、濾波電路安裝在絕緣外殼內(nèi)，BNC插頭卡裝在絕緣外殼上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，所述絕緣外殼為環(huán)氧樹脂類絕緣材料，厚度為5mm以下;親合天線高度為0.1mm，直徑10mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，所述濾波電路為無源元件，可調(diào)帶寬為5MHz?80MHz。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，所述電磁波接收器包括金屬振子、匹配巴倫、金屬外殼和BNC插頭，所述金屬振子安裝在金屬外殼內(nèi)，所述匹配巴倫與金屬振子連接，所述金屬振子與BNC插頭電性連接，所述BNC插頭卡裝在金屬外殼上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高壓開關(guān)柜局部放電綜合檢測裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)采集和分析單元包括高速采集卡、上位機(jī)，所述高速采集卡與上位機(jī)電性連接。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK106093719SQ201610389692
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日 公開號(hào)201610389692.2, CN 106093719 A, CN 106093719A, CN 201610389692, CN-A-106093719, CN106093719 A, CN106093719A, CN201610389692, CN201610389692.2
【發(fā)明人】郭安才, 郭進(jìn)才
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