CN104062564A - 基于柔性压电薄膜材料监测gis局部放电位置的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，包括紧贴在GIS外壁上的声发射传感器、信号检测电路、信号处理电路、电源管理电路及报警电路，所述声发射传感器信号经信号检测电路传递给信号处理电路，所述电源管理电路提供直流电源，所述报警电路与信号处理电路电连接。实现快速准确的找到放电位置的目的。

Description

基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统

技术领域

本发明涉及电力监测领域，具体地，涉及一种基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统。

背景技术

随着GIS在电力系统中的大量应用，近几年公司新建的变电站几乎全是GIS设备。

当GIS内部产生局部放电的时候，放电过程中产生的高温，使气体分子发生剧烈的热运动，并通过相邻气体媒质一直传播下去，形成声波，由于放电的时间非常短，因此产生的声波频谱很宽，可以从几十赫兹至几兆赫兹。这表明GIS内部放电时会产生冲击振动及声音，因此可以通过在腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。

如图1所示当内部发生放电时，声波与结构双向耦合，声压信号作为激励源垂直作用在GIS壳体、盆式绝缘子的内表面及导电金属杆的外表面引起结构的振动，同时振动又会对内声场产生反作用，其相互作用的效果引起铝合金金属圆柱桶在气体中的振动。因此，通过测量铝合金金属圆柱体的振动，可以监测到GIS内部发生的放电。

耐压试验作为GIS交接试验的重要步骤，为确保设备正常投运具有非常重要的意义。但交接试验耐压过程中，经常出现GIS击穿或闪络的情况，现在一般采用人耳去听的办法来确定是哪一个间隔发生击穿。由于耐压时间短，并且GIS击穿后声音在金属筒壁中传播，很难准确的判断具体是哪个位置发生放电。

GIS闪络击穿定位技术的研究，国内外做过许多的基础研究工作。多数是采用多通道超声传感器进行监测，或采用超高频局放仪进行监测。

而多通道超声传感器进行监测，采用监测点受到仪器通道数目的限制，最多为12-16通道。而且信号有衰减，最大距离也就20米。对于间隔多，母线距离较长的GIS，远远不能满足现场的要求。而采用分解物测试，由于击穿后SF6的分解产物的产生需要一段时间，不能立即测试，并且逐个气室去测量，也不适合现场要求。

近几年，国内外一些电力科研机构正在开发研究更为有效、便捷的适用于GIS缺陷定位的技术和设备。主要的研究方法有以下几种：超声波检测法、特高频检测法、分解气检测法，各类检测技术的特点如表1所示。

表1、GIS局部放电故障定位技术研究方法：

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，以实现快速准确的找到放电位置的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，包括紧贴在GIS外壁上的声发射传感器、信号检测电路、信号处理电路、电源管理电路及报警电路，所述声发射传感器信号经信号检测电路传递给信号处理电路，所述电源管理电路提供直流电源，所述报警电路与信号处理电路电连接；

所述信号检测电路包括电荷变换单元、预放大单元、滤波单元、后置放大单元和有效值转换单元；

所述电荷变换单元：将声发射传感器探测的电荷量转换为相应的电压量；

所述预放大单元：将电荷变换单元转换后的电压信号放大；

所述滤波单元：将预放大单元放大后的信号滤波处理；

所述后置放大单元：对滤波后的信号进一步放大；

所述有效值转换单元：经过后置放大电路之后的信号仍为双极性信号，为了便于数据的采集和处理，对信号进行有效值转换处理；

所述信号处理电路：对信号检测电路输出的信号进行A/D转换，采集数据并对采集的数据进行仿真计算并显示结果。

进一步的，所述声发射传感器采用PVDF压电薄膜材料。

进一步的，所述电荷变换单元，包括运放器U8、电阻R8、电容C8、电阻R18、电容C7和电阻R6，所述电阻R8、电容C8和电阻R18串联在运放器U8的反相输入端，所述电阻R6一端连接到a节点上，电阻R6的另一端与运放器U8的输出端连接，所述电容C7一端连接到b节点上，该电容C7的另一端与运放器U8的输出端连接。

进一步的，所述预放大单元包括运放器U7、电阻R26、电阻R7和可调电阻R29，所述电阻R26串联在运放器U7的反相输入端，所述电阻R7一端与运放器U7的反相输入端连接，该电阻R7的另一端与运放器U7的输出端连接，所述可调电阻R29为失调电压补偿变阻器，该可调电阻R29的两个固定端与运放器U7的两个电位调节端连接，该可调电阻R29的可调端与运放器U7的正相电压端连接。

进一步的，所述滤波单元采用高通滤波电路和低通滤波电路叠加的电路，所述高通滤波电路包括运放器U6B、电容C41、电容C42和电阻R21，所述电容C41和电容C42串联在运放器U6B的同相输入端，所述电阻R21串联在运放器U6B的反相输入端和运放器U6B的输出端之间；

所述低通滤波电路包括运放器U6A、电容C39、电容C37、电容C40和电阻R5，所述电容C39和电容C37串联在运放器U6A的同相输入端和运放器U6A的输出端之间，所述电容C40与运放器U6A的输出端串联，所述电阻R5串联在运放器U6A的反相输入端和运放器U6A的输出端之间。

进一步的，所述后置放大单元包括运放器U10、电阻R62和电阻R61、所述电阻R62串联在运放器U10的反相输入端与运放器U10的输出端间，所述电阻R61与运放器U10的反相输入端串联。

进一步的，所述有效值转换单元采用AD637有效值转换芯片。

进一步的，所述信号处理电路采用单片机。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明的技术方案采用声发射传感器、信号检测电路、信号处理电路、电源管理电路及报警电路、信号处理电路对GIS局部放电位置进行检测，实现快速准确的找到放电位置的目的。

PVDF压电薄膜材料制成的超声波探头具有灵敏度高，抗过载，抗干扰性好、操作简便、体积小、重量轻等优点。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有GIS气隔单元结构原理示意图；

图2为GIS圆桶结构分析模型中探针放置位置示意图；

图3a至图3g为图中中探针A点至G点的声压与频率关系变化图；

图4为本发明实施例所述的基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统原理框图；

图5为GIS局部放电位置检测示意图；

图6为本发明实施例所述的电荷变换单元的电子电路图；

图7为本发明实施例所述的预放大单元的电子电路图；

图8为本发明实施例所述的高通滤波电路的电子电路图；

图9为本发明实施例所述的低通滤波电路的电子电路图；

图10为本发明实施例所述的后置放大单元的电子电路图；

图11为本发明实施例所述的有效值转换单元的电子电路图；

图12为本发明实施例所述的5v电源转换电路的电子电路图；

图13为本发明实施例所述的3.3v电源转换电路的电子电路图；

图14为本发明实施例所述的-5v电源转换电路的电子电路图；

图15为本发明实施例所述的报警电路的电子电路图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-导电杆；2-盆式绝缘子；3-GIS外壳；4-故障气室；5-环氧盘式绝缘子；6-铝合金圆柱桶；7-金属导电杆；8-六氟化硫气体；9-声源。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

为了详细研究GIS圆桶结构内外的声场分布特性，在分析模型中放置探针计算该点的声压，在频率范围内，计算不同测量位置的声压分布。探针放置位置如图2所示。其中A、C、G位于铝合金圆桶的外表面，而且A、G位于点声源的上下方，C位于远离声源的左上方。E、F分别位于绝缘子的内外表面，B位于密闭铝合金圆桶内表面。D位于靠近声源与导电杆的位置。

通过上图3a和图3g可以看出，GIS内外部声信号分布规律如下：

1)GIS壳体内外声压分布

对比A、B两点的声压值，A点的声压比B点的小，在低频范围内(10-30kHz)相差很大(80-100dB),而在高频(40-200kHz)A点的声压与B点的声压相差减小到20-40dB，这表明铝合金外壳内表面的声强比铝合金外壳外表面的大，相对于在内部直接测量放电的声压强，在GIS外壳中测量放电需要更高灵敏度的传感器，或者需要将外壳表面的信号放大，才能获得与内部测量的声强在同一数量级。

2)GIS壳体表面声压分布

对比A、C、G三点的声压值，可以看出A点的声压比C点大(约2-10dB)，这说明声波在固体铝合金外壳中传播发生衰减。通过超声波传感器的信号大小可以沿GIS桶壁定性确认传感器距离放电声源的远近。其次A点的声压与G点相比，基本相近，这说明在GIS铝合金外壳上同一位置的半径方向上，传感器获取的信号基本相等，不能区别放电声源的位置。

3)绝缘盆子两侧声压分布

对比E、F两点的声压值，在低频(1-20kHz)范围内，可以看出F点的声压远比E点小(衰减接近120dB)，但在超声(20-200kHz)范围内，F点的声压尽管比E点小，但仅衰减了大约50dB，这表明放电发出的音频声波经过环氧绝缘子后，衰减十分严重。

4)GIS内部声压分布

对比同样位于密闭声场内的D、E两点的声压值，可以看出D点的声压远比E点大(约3-5dB)，这表明放电发出的声波在六氟化硫气体中传播，有一定衰减。

如图4所示，一种基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，包括紧贴在GIS外壁上的声发射传感器、信号检测电路、信号处理电路、电源管理电路及报警电路，声发射传感器信号经信号检测电路传递给信号处理电路，电源管理电路提供直流电源，报警电路与信号处理电路电连接；

信号检测电路包括电荷变换单元、预放大单元、滤波单元、后置放大单元和有效值转换单元；

电荷变换单元：将声发射传感器探测的电荷量转换为相应的电压量；

预放大单元：将电荷变换单元转换后的电压信号放大；

滤波单元：将预放大单元放大后的信号滤波处理；

后置放大单元：对滤波后的信号进一步放大；

有效值转换单元：经过后置放大电路之后的信号仍为双极性信号，为了便于数据的采集和处理，对信号进行有效值转换处理；

信号处理电路：对信号检测电路输出的信号进行A/D转换，采集数据并对采集的数据进行仿真计算并显示结果。

声发射传感器采用PVDF压电薄膜材料。分布在GIS的多个气室内。该PVDF压电薄膜的是一种3层结构的薄膜，PVDF感芯的上下表面已覆盖了很薄的铝电极，厚度为230微米，在实际运用中，PVDF压电薄膜的形状根据需要而裁剪，这势必会引起薄膜边缘有瑕疵，而且也容易受到外界的电子干扰从而造成测量的不准确，影响其检测的效果。因此，为了提高压电薄膜的耐久性与稳定性，PVDF压电薄膜必须经过封装。

利用PVDF压电薄膜制作传感器的主要工艺流程主要分为：确定所需形状、切割、边缘处理、非金属化边缘、引出电极和加保护层。

(1)边缘处理

把PVDF压电薄膜裁剪成3cm*1cm的长方形形状，而在裁剪过程中，铝电极的边缘上很容易留下许多的金属毛刺，这样会导致PVDF压电薄膜在厚度方向上发生短路，继而影响了传感器的工作效果。所以，在对PVDF压电薄膜进行裁剪的时候，边缘的平整度是很重要的。为了防止毛刺对检测效果产生影响，采用丙酮和酒精作为腐蚀剂，腐蚀掉薄膜边缘可能连通的电极毛刺，这样就完成了对PVDF压电薄膜的边缘做非金属化处理，最后用万用表检测薄膜在厚度上是否发生短路，以保证腐蚀的效果。

(2)引出导线

因为PVDF压电薄膜的厚度非常小，而且柔性很大，表面的电极很薄，所以常规的焊接等方式并不适用于PVDF压电薄膜。本技术方案中，为了防止由于引线接点的影响使得传感器出现问题，是把传感器的上下两个极面同向同面引出，这样，可以方便引出导线和屏蔽线的连接，继而能保障电荷信号在最大限度上不受干扰地进入调理电路。采用的方式是实验室中容易做到的穿透式，即用压接端子压接和空心的小铆钉铆接的两种方式。

(3)加保护层

为了避免电极被破坏，而且防止传感器受到外界噪声的干扰，为传感器加上保护层是十分必要的。由于PVDF压电薄膜是弹性极好的薄膜材料，而且压电材料在受到较大应变时会产生较强的信号，这样便于接收，所以封装的材料必须具有足够的弹性，才不会影响传感器的性能，保证传感器能够最大限度地传递传感的信息；再者，PVDF压电薄膜是属于高内阻弱信号的传感器，因其灵敏度非常高，所以对外界的干扰反应的非常明显，例如人说话的声音信号、工频信号等等。所以这也要求了封装材料的绝缘性能要良好；最后，由于PVDF压电薄膜的厚度非常小，那么对薄膜封装的材料也不能厚，要保证传感器的优越性能。通过上述分析，本技术方案对传感器的封装材料选取的是UV树脂，在薄膜材料上下粘贴一层厚度为8微米的聚乙烯薄膜，然后用紫外灯光进行照射，固化之后效果很好。另一方面，为了防止表面引出的导线发生损坏而导致传感器接触不良和为了保证PVDF压电薄膜传感器在弯曲的时候也能够输出稳定的信号，在电极和引线的连接处用硅胶覆盖。对于薄膜的有效面积与引出电极部分，选择分开封装，因为两者的厚度不同，为了最大限度的减少外部的干扰，保证输出信号的稳定性，分开封装的效果更好。

(4)电磁屏蔽问题

由于压电薄膜的本性是容性的，所以抗电磁干扰的能力不强，在输出信号很高或者在数据精度要求不高的情况下可以不予考虑。但是，本技术方案中，通过实验得知，测得的超声波信号的数量级为毫伏级，所以对于电磁干扰需要采取措施来屏蔽。采取的措施是加屏蔽器件和使用同轴电缆。需要主要的是，引线和同轴电缆的连接必须要加固，防止因为振动而给传感器带来声音干扰。

所制作的传感器的基本性能指标见表二，

表二、传感器主要性能指标表：

如图6所示，电荷变换单元，包括运放器U8、电阻R8、电容C8、电阻R18、电容C7和电阻R6，电阻R8、电容C8和电阻R18串联在运放器U8的反相输入端，电阻R6一端连接到a节点上，电阻R6的另一端与运放器U8的输出端连接，电容C7一端连接到b节点上，该电容C7的另一端与运放器U8的输出端连接。

PVDF压电薄膜传感器属于电容性传感器，其输出信号为与输入超声波振动信号成比例的电荷量，实际电路中，电荷量由于阻抗过高而无法直接检测。只有将电荷量转换为相应的电压量才能进一步检测，为此设计了此电荷变换电路。此电荷变换电路由运算放大器LF356N、精密电阻、聚苯乙烯电容等组成，其中，LF356N运算放大器具有高输入阻抗、低失调和偏置电压、高共模抑制比、高增益带宽积和大的直流电压增益等优点。非常适合用于电荷变换电路。

为了保证电荷变换电路转换精度，选用相应的反馈电容和电阻时必须选取高精度的电容电阻。这里选用金属薄膜电阻和精密聚苯乙烯电容，精度为0.5％。

其中，电阻R18的取值决定电路对高频信号的响应；电阻R6的取值决定电路对低频信号的响应特点。电容C7为反馈电容。按照电荷电压等效变换公式，可以得到对应的电压值。

$U_o=\frac{Q_i}{C_f}$

如图7所示，预放大单元包括运放器U7、电阻R26、电阻R7和可调电阻R29，电阻R26串联在运放器U7的反相输入端，电阻R7一端与运放器U7的反相输入端连接，该电阻R7的另一端与运放器U7的输出端连接，可调电阻R29为失调电压补偿变阻器，该可调电阻R29的两个固定端与运放器U7的两个电位调节端连接，该可调电阻R29的可调端与运放器U7的正相电压端连接。

经过电荷变换之后，完成了信号的阻抗变换和信号变换，将电荷信号转换为对应的电压信号。但由于变换之后的信号较弱，为了获得较高的信噪比，需对该信号进行一定的预放大处理。将有用信号放大，为后续滤波处理奠定基础。

预放大电路设计主要应考虑运放特性。本技术方案设计选取的运放芯片为LF356N，其具有增益带宽积5MHZ，高输入阻抗，低偏置和失调电压等优点。特别是增益带宽积满足预放大电路的实际要求。故而选取此运放为预放大电路芯片。在电路设计上，采用标准的反向比例放大电路，放大倍数为2倍。中，电阻R7为反馈电阻，可调电阻R29为失调电压补偿变阻器，调节零位输出。电容C36，电容C38为电源滤波电容。

信号采集电路时，不仅要考虑如何采集到有用的信号，也要考虑如何滤除来自现场和电路本身的杂波干扰等问题。GIS设备使用现场工作环境复杂，各种噪声如机械振动、冲击、人员活动声响以及来自电路的工频干扰等无不对设备正常、准确工作造成影响。为了消除来自现场的高频和低频干扰，特别设计信号滤波电路。

滤波电路在设计时主要考虑一下内容：

首先，滤波电路对低频干扰的有效滤除。由于GIS设备既有在室内的也有在室外安装的，GIS工作时周围环境噪声无法屏蔽，如果不在检测电路中将这些环境干扰信号有效滤除，就会影响到GIS闪络故障定位检测器的工作，进而引起GIS闪络故障定位器误动作。

其次，滤波电路对电磁波信号的有效滤除。GIS闪络故障发生时不仅产生大量低频信号分量，也产生了大量高频电磁波分量。在实际试验探究过程中发现，检测传感器引出的线缆犹如一根天线，将电磁波信号引入到了检测电路中，对此干扰信号也要有效的滤除才可避免信号采集的失真。

综上所述，在滤波电路设计中选用了高通滤波电路和低通滤波电路叠加而形成带通滤波电路。每一级滤波电路阶数设计为二阶电路，以使滤波电路衰减倍数在40dB，有效滤除信号干扰，滤波电路设计如下：

滤波单元采用高通滤波电路和低通滤波电路叠加的电路，如图8所示，高通滤波电路包括运放器U6B、电容C41、电容C42和电阻R21，电容C41和电容C42串联在运放器U6B的同相输入端，电阻R21串联在运放器U6B的反相输入端和运放器U6B的输出端之间。

其中，A1,A2为两个可调电阻的网络标号。其代表数值分别为160K,30K,15K,8.2K,4.7K。对应信号截止频率为：20K,30K,60K,96K,200K。

反向输入端放大倍数：

$1+\frac{R22}{R21}=1+\frac{27}{47}\≈1.574$

运放选取TL062C，该运放为高速运放，摆率3.5V/us，适合作为滤波电路运放。

如图9所示，低通滤波电路包括运放器U6A、电容C39、电容C37、电容C40和电阻R5，电容C39和电容C37串联在运放器U6A的同相输入端和运放器U6A的输出端之间，电容C40与运放器U6A的输出端串联，电阻R5串联在运放器U6A的反相输入端和运放器U6A的输出端之间。

其中，C2，C3为低通滤波电路中不同阻值的网络标号。代表数值为30K,20K,10K,6.2K,3K。对应信号截止频率为：995.2Hz，4.9KHz,9.6KHz，19.6KHz，30KHz。

反向输入端信号放大倍数：

C35，C37为电源滤波电路。滤除电源杂波干扰。

经过滤波之后的信号幅度较小，为了提高检测信号的量程，需对信号进一步放大。放大倍数确定需要考虑运放增益带宽积。LF356N运放增益带宽积在5MHZ，对于信号10倍放大完全没有问题，故而此处确定后置放大电路放大倍数为10倍。

如图10所示，后置放大单元包括运放器U10、电阻R62和电阻R61、电阻R62串联在运放器U10的反相输入端与运放器U10的输出端间，电阻R61与运放器U10的反相输入端串联。

电阻R62为反馈电阻，电阻R63为零位输出调节电位器，电容C44，电容C43为电源滤波电容。

如图11所示，经过后置放大电路之后的信号仍为双极性信号，为了便于单片机采集和处理，同时对信号进行有效值转换处理，选用AD637有效值转换芯片构成有效值转换电路。

电容C17为外部电容，用以设定信号平均时间的长短。本技术方案选用1nF的小电容，便于捕捉到瞬时变化的信号。电容C14为隔直电容，隔除后置放大之后产生的直流偏置信号。

电阻R16，电容C16为无源低通滤波单元。对AD637输出信号进行低通滤波处理。使输出信号更平滑。

信号处理电路主要由单片机构成。主要完成的功能有：信号A/D转换、采集数据的处理等。并连接显示单元。

电源管理电路

信号处理电路采用充电电池供电，供电电压在7.2V。由于内部集成芯片工作电压为+5V、+3.3V等，所以需要对输入电源进行电压转换，如图12所示，LM2940具有电源转换的功能，可以实现将输入6.25V～26V范围的电压转换为+5V的电压输出。同时输出电流超过1A，足可以满足本电路要求。而且其工作温度和储存温度都在-40oC～85oC,满足工业要求。需要注意的是，此处通过电阻R14,电阻R15将模拟地和数字地分开，避免了相互之间的干扰。电容在这里起滤波的作用。

如图13所示，ASM1117芯片和LM2940芯片的功能相似，起到了电源转换的作用。由于C8051工作电压范围在2.7V～3.6V，需要将+5V的电压转换为+3.3V,电容在这里起滤波作用。通过电阻R16将模拟地和数字地相区分。LED0为电路工作状态指示灯，LED亮表示电路正常工作，不亮则表明电路存在问题，需要检查。

如图14所示，由于前端模拟运放采用双电源供电，需要-5V电压。故采用LMC7660IM电压转换芯片，实现将+5V电压转换为-5V电压。电容的作用也是滤波。

报警电路，如图15所示，在被检信号达到一定幅度后，需要采点亮用LED，输出光报警的方式，提示工作人员对被检段进行检查，图中的p2.3为单片机的I/O接口。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，其特征在于，包括紧贴在GIS外壁上的声发射传感器、信号检测电路、信号处理电路、电源管理电路及报警电路，所述声发射传感器信号经信号检测电路传递给信号处理电路，所述电源管理电路提供直流电源，所述报警电路与信号处理电路电连接；

所述信号检测电路包括电荷变换单元、预放大单元、滤波单元、后置放大单元和有效值转换单元；

所述电荷变换单元：将声发射传感器探测的电荷量转换为相应的电压量；

所述预放大单元：将电荷变换单元转换后的电压信号放大；

所述滤波单元：将预放大单元放大后的信号滤波处理；

所述后置放大单元：对滤波后的信号进一步放大；

所述有效值转换单元：经过后置放大电路之后的信号仍为双极性信号，为了便于数据的采集和处理，对信号进行有效值转换处理；

所述信号处理电路：对信号检测电路输出的信号进行A/D转换，采集数据并对采集的数据进行仿真计算并显示结果。

2.根据权利要求1所述的基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，其特征在于，所述声发射传感器采用PVDF压电薄膜材料。

3.根据权利要求1或2所述的基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，其特征在于，所述电荷变换单元，包括运放器U8、电阻R8、电容C8、电阻R18、电容C7和电阻R6，所述电阻R8、电容C8和电阻R18串联在运放器U8的反相输入端，所述电阻R6一端连接到a节点上，电阻R6的另一端与运放器U8的输出端连接，所述电容C7一端连接到b节点上，该电容C7的另一端与运放器U8的输出端连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，其特征在于，所述预放大单元包括运放器U7、电阻R26、电阻R7和可调电阻R29，所述电阻R26串联在运放器U7的反相输入端，所述电阻R7一端与运放器U7的反相输入端连接，该电阻R7的另一端与运放器U7的输出端连接，所述可调电阻R29为失调电压补偿变阻器，该可调电阻R29的两个固定端与运放器U7的两个电位调节端连接，该可调电阻R29的可调端与运放器U7的正相电压端连接。

5.根据权利要求1或2所述的基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，其特征在于，所述滤波单元采用高通滤波电路和低通滤波电路叠加的电路，所述高通滤波电路包括运放器U6B、电容C41、电容C42和电阻R21，所述电容C41和电容C42串联在运放器U6B的同相输入端，所述电阻R21串联在运放器U6B的反相输入端和运放器U6B的输出端之间；

所述低通滤波电路包括运放器U6A、电容C39、电容C37、电容C40和电阻R5，所述电容C39和电容C37串联在运放器U6A的同相输入端和运放器U6A的输出端之间，所述电容C40与运放器U6A的输出端串联，所述电阻R5串联在运放器U6A的反相输入端和运放器U6A的输出端之间。

6.根据权利要求1或2所述的基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，其特征在于，所述后置放大单元包括运放器U10、电阻R62和电阻R61、所述电阻R62串联在运放器U10的反相输入端与运放器U10的输出端间，所述电阻R61与运放器U10的反相输入端串联。

7.根据权利要求1或2所述的基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，其特征在于，所述有效值转换单元采用AD637有效值转换芯片。

8.根据权利要求1或2所述的基于柔性压电薄膜材料监测GIS局部放电位置的系统，其特征在于，所述信号处理电路采用单片机。