一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高壓電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的研究、應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬氧化鋅避雷器主要由若干具有過電壓防護(hù)功能的氧化鋅壓敏電阻閥片構(gòu)成。此類壓敏電阻的特性在于具備特定開關(guān)電壓，當(dāng)正常工頻電壓時(shí)的壓敏電阻阻值大，使之處于開路狀態(tài)；而當(dāng)受到?jīng)_擊電壓作用后的壓敏電阻擊穿，使之處于短路狀態(tài)。通過可限制過電壓幅值的特性，金屬氧化鋅避雷器以放電降壓的方式使雷電流等通過壓敏電阻流入大地，保護(hù)輸電線路或變壓器設(shè)備的絕緣，是廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)中的關(guān)鍵元件。
[0003]然而，在實(shí)際運(yùn)用避雷器的過程中仍然存在一些突出問題。一方面，氧化鋅壓敏電阻閥片的安裝工藝良莠不齊，因其閥片間接觸不緊密而導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部電場(chǎng)過于集中，催生局部放電。另一方面，氧化鋅避雷器的制造工藝參差不齊，因其密封不嚴(yán)致使本體受潮而導(dǎo)致閥片逐漸劣化，增大泄漏電流。上述原因均會(huì)致使避雷器泄漏電流中的阻性成分產(chǎn)生有功損耗，并使閥片升溫，甚至在熱崩潰時(shí)導(dǎo)致設(shè)備損壞、爆炸，進(jìn)而引發(fā)大面積停電事故，危害電力工業(yè)基礎(chǔ)。
[0004]傳統(tǒng)的避雷器檢測(cè)手段僅能測(cè)試避雷器的泄漏電流大小、記錄避雷器瀉放動(dòng)作次數(shù)，不能滿足跟蹤分析、診斷避雷器內(nèi)部局部放電情況的迫切需求。此外，一些研究機(jī)構(gòu)、制造商所提出的利用射頻干擾探測(cè)局部放電的檢測(cè)技術(shù)不僅因操作過于繁瑣、接線十分復(fù)雜，而欠缺實(shí)用性；且由于受制于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的電氣干擾，難以準(zhǔn)確定位異常避雷器。以一座500kV變電站為例，其高壓設(shè)備區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度甚至可達(dá)4.5?7.5kV/m，可見測(cè)試過程中存在的干擾影響極大。
[0005]鑒于此，有必要在分析傳統(tǒng)局部放電測(cè)試儀器不足的基礎(chǔ)上，研發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠可靠實(shí)現(xiàn)氧化鋅避雷器局部放電缺陷檢測(cè)，最終使得不僅能夠用以準(zhǔn)確地分析避雷器局部放電狀態(tài)，還能用以診斷其內(nèi)部缺陷的系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供了一種操作便捷、結(jié)構(gòu)簡單，具備抗干擾能力的氧化鋅避雷器局部放電缺陷檢測(cè)的裝置，并以此評(píng)判診斷避雷器的運(yùn)行狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:包括超寬頻信號(hào)采集裝置、局部放電信號(hào)處理主機(jī)以及手持終端；所述超寬頻信號(hào)采集裝置所采集的避雷器放電信號(hào)傳遞給所述局部放電信號(hào)處理主機(jī)，所述手持終端與所述局部放電信號(hào)處理主機(jī)通過無線方式進(jìn)行連接。
[0008]所述超寬頻信號(hào)采集裝置包括探測(cè)天線，電容式電壓傳感器，所述探測(cè)天線與電容式電壓傳感器通過SMA高頻同軸電纜連接。
[0009]所述探測(cè)天線的匹配阻抗是50 Ω，頻帶范圍是10?3000MHz。
[0010]所述探測(cè)天線的形狀是彎鉤狀。
[0011]所述局部放電信號(hào)處理主機(jī)包括單片機(jī)，顯示屏，報(bào)警元件，原子鐘無線信號(hào)同步元件和指示燈，所述單片機(jī)201分別連接顯示屏、報(bào)警元件、原子鐘無線信號(hào)同步元件以及指示燈。
[0012]所述單片機(jī)采用時(shí)鐘頻率為200MHz的DSP芯片TMS320VC5510。
[0013]所述原子鐘無線信號(hào)同步元件采用SA45S CSAC原子鐘芯片。
[0014]所述的手持終端包括原子鐘無線信號(hào)同步元件和顯示屏。
[0015]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下的有益效果:
[0016]第一，具備帶電探測(cè)局放放電信號(hào)部位的超寬頻信號(hào)采集裝置，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確鑒別三相架空線系統(tǒng)中避雷器的衍生射頻干擾，有效避免了因環(huán)境干擾導(dǎo)致的誤診斷正常避雷器的弊端。
[0017]第二，原子鐘同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無線纜化傳輸，深度抑制了工頻及噪聲對(duì)測(cè)量環(huán)節(jié)的影響，顯著提升了測(cè)量結(jié)果的可靠性。
[0018]第三，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活的避雷器放電檢測(cè)成套模塊化設(shè)計(jì)方案，克服了現(xiàn)有檢測(cè)儀器接線及操作復(fù)雜的技術(shù)缺陷，適應(yīng)在電力企業(yè)內(nèi)大面積推廣應(yīng)用的要求。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的優(yōu)選的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型的優(yōu)選的具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖中，1-超寬頻信號(hào)采集裝置，2-局部放電信號(hào)處理主機(jī)，3-手持終端，101-探測(cè)天線，102-電容式電壓傳感器，201-單片機(jī)，202-顯示屏，203-報(bào)警元件，204-原子鐘無線信號(hào)同步元件，205-工作電源指示燈，206-警告狀態(tài)紅色指示燈，207-正常狀態(tài)綠色指示燈，301-原子鐘無線信號(hào)同步元件，302-顯示屏。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖對(duì)對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型的氧化鋅避雷器局部放電缺陷診斷的系統(tǒng)，包括:超寬頻信號(hào)采集裝置1，局部放電信號(hào)處理主機(jī)2，手持終端3。
[0024]如圖2所示，所述的超寬頻信號(hào)采集裝置1的端部形狀為彎鉤狀，以利于更好的耦合局放信號(hào)，進(jìn)而采集避雷器的放電信號(hào)。所述超寬頻信號(hào)采集裝置1包括探測(cè)天線101、電容式電壓傳感器102，并采用SMA高頻同軸電纜連接探測(cè)天線101、電容式電壓傳感器102。所述的電容式電壓傳感器102采集探測(cè)到的電壓波形信號(hào)，并可通過濾波整形電路進(jìn)行信號(hào)的預(yù)處理。
[0025]如圖2所示，局部放電信號(hào)處理主機(jī)2包括單片機(jī)201，顯示屏202，報(bào)警元件203，原子鐘無線信號(hào)同步元件204、工作電源指示燈205，警告狀態(tài)紅色指示燈206和正常狀態(tài)綠色指示燈207。所述單片機(jī)201分別連接顯示屏202、報(bào)警元件203、原子鐘無線信號(hào)同步元件204，可以靈活控制測(cè)試、高速高精度同步處理檢測(cè)信號(hào)、實(shí)時(shí)處理復(fù)雜的模數(shù)信號(hào)；并通過載頻自適應(yīng)技術(shù)過濾變電站環(huán)境的電磁干擾。
[0026]單片機(jī)201工作時(shí)，處理分析所探測(cè)到氧化鋅避雷器局部放電模擬量信號(hào)，計(jì)算出漏電流的三次諧波分量等，再通過閾值分析技術(shù)診斷被測(cè)的氧化鋅避雷器是否存在內(nèi)部缺陷、隱患。當(dāng)發(fā)現(xiàn)診斷結(jié)果為放電狀態(tài)時(shí)通過顯示屏202、報(bào)警元件203進(jìn)行聲光報(bào)警；并將計(jì)算分析的結(jié)果(三次諧波值、全電流、相位差、阻性電流)通過手持終端3告知測(cè)試人員。
[0027]實(shí)施例中，原子鐘無線信號(hào)同步元件204可實(shí)現(xiàn)與手持終端3遠(yuǎn)程無線交互所獲取的放電信號(hào)。
[0028]實(shí)施例中，所述的顯示屏202安裝在局部放電信號(hào)處理主機(jī)2的筒狀外殼表面，顯示屏202的表面有工作電源指示燈205，警告狀態(tài)紅色指示燈206，正常狀態(tài)綠色指示燈207。優(yōu)選地，所述的顯示屏202包括表征局部放電程度的指示燈，作為具體實(shí)施例的變型，顯示屏202還可采用顯示屏通過數(shù)字指示避雷器局放缺陷的尺度。
[0029]優(yōu)選地，所述指示燈采用LED燈實(shí)現(xiàn)光顯報(bào)警。
[0030]實(shí)施例中，所述的報(bào)警元件203安裝在局部放電信號(hào)處理主機(jī)2的筒狀外殼內(nèi)側(cè)。
[0031]優(yōu)選地，報(bào)警元件203通過發(fā)出蜂鳴實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警。
[0032]如圖2所示，手持終端3與所述的局部放電信號(hào)處理主機(jī)2通過無線方式進(jìn)行連接。手持終端3內(nèi)置原子鐘無線信號(hào)同步元件301，顯示屏302。原子鐘無線信號(hào)同步元件301可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線獲取局部放電信號(hào)處理主機(jī)2的放電信號(hào)結(jié)果，并在顯示屏302展示檢測(cè)信號(hào)；進(jìn)而便于測(cè)試人員在遠(yuǎn)方監(jiān)控、診斷氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀態(tài)。
[0033]優(yōu)選地，顯示屏302可顯示動(dòng)態(tài)范圍-15?60dB的放電信號(hào)測(cè)試值。
[0034]本實(shí)用新型具體操作過程如下:
[0035]首先，將所述的超寬頻信號(hào)采集裝置的具有用于充分探測(cè)局放信號(hào)的部位接觸放在待測(cè)某35kV避雷器的電線上。當(dāng)啟動(dòng)系統(tǒng)后，所述的局部放電信號(hào)處理主機(jī)表面的工作電源指示燈先閃爍亮、后穩(wěn)定亮。
[0036]其次，將所述的超寬頻信號(hào)采集裝置的具有用于充分探測(cè)局放信號(hào)的部位靠近避雷器，尋找異常部位。即是先盡量將探測(cè)天線靠近避雷器。
[0037]再次，當(dāng)裝置采集到電壓信號(hào)時(shí)，所述的局部放電信號(hào)處理主機(jī)外殼的工作電源指示燈處于穩(wěn)定狀態(tài)，通過局部放電信號(hào)處理主機(jī)的顯示屏和報(bào)警元件獲取避雷器局放的檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)放電程度正常時(shí)，綠色指示燈亮；當(dāng)存在異常放電或內(nèi)部/外表面有弧閃，紅色指示燈亮，且報(bào)警元件會(huì)發(fā)出蜂鳴提示。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本使用新型的精神和原則之內(nèi)，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性的前提下，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:包括超寬頻信號(hào)采集裝置、局部放電信號(hào)處理主機(jī)以及手持終端；所述超寬頻信號(hào)采集裝置所采集的避雷器放電信號(hào)傳遞給所述局部放電信號(hào)處理主機(jī)，所述手持終端與所述局部放電信號(hào)處理主機(jī)通過無線方式進(jìn)行連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述超寬頻信號(hào)采集裝置包括探測(cè)天線和電容式電壓傳感器，所述探測(cè)天線與電容式電壓傳感器通過SMA高頻同軸電纜連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述探測(cè)天線的匹配阻抗是50 Ω，頻帶范圍是10?3000MHz。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述探測(cè)天線的形狀是彎鉤狀。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述局部放電信號(hào)處理主機(jī)包括單片機(jī)、顯示屏、報(bào)警元件、原子鐘無線信號(hào)同步元件和指示燈，所述單片機(jī)分別連接顯示屏、報(bào)警元件、原子鐘無線信號(hào)同步元件以及指示燈。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述單片機(jī)采用時(shí)鐘頻率為200MHz的DSP芯片TMS320VC5510。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述原子鐘無線信號(hào)同步元件采用SA45S CSAC原子鐘芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述的手持終端包括原子鐘無線信號(hào)同步元件和顯示屏。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種氧化鋅避雷器缺陷檢測(cè)的裝置，裝置包括超寬頻信號(hào)采集裝置、局部放電信號(hào)處理主機(jī)以及手持終端；超寬頻信號(hào)采集裝置所采集的避雷器放電信號(hào)傳遞給所述局部放電信號(hào)處理主機(jī)，手持終端與局部放電信號(hào)處理主機(jī)通過無線方式進(jìn)行連接。超寬頻信號(hào)采集裝置包括探測(cè)天線，電容式電壓傳感器。局部放電信號(hào)處理主機(jī)包括單片機(jī)，顯示屏，報(bào)警元件，原子鐘無線信號(hào)同步元件和指示燈，單片機(jī)分別連接顯示屏、報(bào)警元件、原子鐘無線信號(hào)同步元件以及指示燈。本實(shí)用新型有效避免了因環(huán)境干擾導(dǎo)致的誤診斷正常避雷器的弊端。原子鐘同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無線纜化傳輸，抑制了工頻及噪聲對(duì)測(cè)量環(huán)節(jié)的影響，顯著提升了測(cè)量結(jié)果的可靠性。
【IPC分類】G01R31/12
【公開號(hào)】CN205120897
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520661004
【發(fā)明人】郭麗娟, 陶松梅, 呂澤承, 張煒, 趙堅(jiān)
【申請(qǐng)人】廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日