CN106124943A - 一种电力系统局部放电监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力系统局部放电监测装置，包括下位机和上位机，所述下位机包括传感器模块、信号处理模块、第一单片机模块和第一无线收发模块，所述传感器模块与所述监测电路模块、第一单片机模块和第一无线收发模块依次连接；所述上位机包括第一接收模块和第二接收模块，所述第一接收模块包括接收所述第一无线收发模块的第二无线收发模块和与所述第二无线收发模块连接的第二单片机模块，采用无线传输方式实现了电力系统局部放电的在线监测，实现了非接触式监测。采用超声波监测的方法，因此受电力系统的干扰较小，而且抗干扰性能和灵敏度较高，能够实时监测电力系统是否发生局部放电，对电力系统进行实时监控。

Description

一种电力系统局部放电监测装置
技术领域
本发明涉及电力系统监测设备技术领域，特别涉及一种电力系统局部放电监测装置。
背景技术
电力系统中局部放电是导致绝缘击穿的故障之一。如果能够及时发现局部放电信号，提前对缺陷进行处理，就能有效避免绝缘击穿故障的发生。减少停电时间，提高检修效率。目前，现有的监测是通过监测人员使用监测仪进行监测，这样不但占用了大量的工作人员，而且工作效率交底，无法做到实时的监测的目的，不能及时进行维修和监测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够实时监测电力系统局部放电的电力系统局部放电监测装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种电力系统局部放电监测装置，包括下位机和上位机，所述下位机包括传感器模块、信号处理模块、第一单片机模块和第一无线收发模块，所述传感器模块与所述监测电路模块、第一单片机模块和第一无线收发模块依次连接；所述上位机包括第一接收模块和第二接收模块，所述第一接收模块包括接收所述第一无线收发模块的第二无线收发模块和与所述第二无线收发模块连接的第二单片机模块，所述第二接收模块包括用于接收所述第一无线收发模块的第三无线收发模块、连接所述第三无线收发模块的第三单片机模块和与所述第三单片机模块连接的存储模块，所述存储模块和所述第二单片机模块连接PC机。
进一步的，所述传感器模块包括超声波传感器，所述信号处理模块包括滤波电路和放大电路，所述滤波电路与所述传感器模块连接，所述放大电路与所述第一单片机模块连接。
更进一步的，所述滤波电路包括级联的七阶低通椭圆函数滤波器和高通滤波器，所述七阶低通椭圆函数滤波器与所述传感器连接，所述高度滤波器与所述放大电路连接。
进一步的，所述下位机上还设置有用于为所述第一单片机模块和所述第一无线收发模块提供电能的电源模块。
进一步的，所述第一无线收发模块、第二无线收发模块和第三无线收发模块上设置有射频功率放大电路。
更进一步的，所述射频功率放大电路包括射频功率放大芯片，所述射频功率放大芯片的RF_OUT接口并联有电容器C19和电感器L11，所述电感器L11的出线端连接所述电容器C20的进线端，所述电容器C20的出线端接地，所述电感器L11和所述电容器C20之间连接电源，所述射频功率放大芯片的GND接口接地，所述射频功率放大芯片的Vbias接口和VCC接口连接电源，所述Vbias接口与电源之间串联有三极管Q1，所述三极管Q1与所述Vbias接口之间并联有电容器C21，所述电容器C21的出线端接地，所述电源与所述VCC接口之间串联有电感器L12，所述电感器L12和所述VCC接口之间并联有电容器C22，所述电容器C22的出线端接地。
更进一步的，所述三极管Q1的基极上串联有电阻R5，所述三极管Q1的发射极连接电源，所述三极管Q1的集电极连接所述Vbias接口。
采用上述技术方案本发明得到的有益效果为：采用无线传输方式实现了电力系统局部放电的在线监测，实现了非接触式监测。采用超声波监测的方法，因此受电力系统的干扰较小，而且抗干扰性能和灵敏度较高，能够实时监测电力系统是否发生局部放电，对电力系统进行实时监控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种电力系统局部放电监测装置的结构示意图；
图2为本发明滤波电路的结构示意图；
图3为本发明放大电路的结构示意图；
图4为本发明射频功率放大电路的结构示意图。
图中：1-下位机、2-传感器模块、3-信号处理模块、4-第一单片机模块、5-第一无线收发模块、6-第一接收模块、7-上位机、8-第二无线收发模块、9-第二单片机模块、10-PC机、11-第二接收模块、12-第三无线收发模块、13-第三单片机模块、14-存储模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
结合附图1、2、3、4对本发明进一步说明使所属技术领域的技术人员更好的实施本发明，本发明一种电力系统局部放电监测装置，包括下位机1和上位机7。
本发明下位机1，包括传感器模块2、信号处理模块3、第一单片机模块4和第一无线收发模块5，传感器模块2与监测电路模块3、第一单片机模块4和第一无线收发模块5依次连接；下位机1上还设置有用于为第一单片机模块4和第一无线收发模块5提供电能的电源模块；传感器模块2包括超声波传感器，信号处理模块3包括滤波电路和放大电路，滤波电路与传感器模块2连接，放大电路与第一单片机模块4连接；滤波电路包括级联的七阶低通椭圆函数滤波器和高通滤波器，七阶低通椭圆函数滤波器与传感器连接，高度滤波器与放大电路连接；因为无线收发模块的输出功率较低，不能满足远距离传输，为了增加无线通信的发射功率，大大增加信号的传输距离增加了射频功率放大电路，射频功率放大电路包括射频功率放大芯片，射频功率放大芯片的RF_OUT接口并联有电容器C19和电感器L11，电感器L11的出线端连接电容器C20的进线端，电容器C20的出线端接地，电感器L11和电容器C20之间连接电源，射频功率放大芯片的GND接口接地，射频功率放大芯片的Vbias接口和VCC接口连接电源，Vbias接口与电源之间串联有三极管Q1，三极管Q1与Vbias接口之间并联有电容器C21，电容器C21的出线端接地，电源与VCC接口之间串联有电感器L12，电感器L12和VCC接口之间并联有电容器C22，电容器C22的出线端接地；三极管Q1的基极上串联有电阻R5，三极管Q1的发射极连接电源，三极管Q1的集电极连接Vbias接口。
本发明上位机7，包括第一接收模块6和第二接收模块11，第一接收模块6包括接收第一无线收发模块5的第二无线收发模块8和与第二无线收发模块8连接的第二单片机模块9，第二接收模块11包括用于接收第一无线收发模块5的第三无线收发模块12、连接第三无线收发模块12的第三单片机模块13和与第三单片机模块13连接的存储模块14，存储模块14和第二单片机模块9连接PC机10。
本发明上位机7的第一接收模块6和第二接收模块11是放电数据接收装置，第一接收模块6通过485总线与PC机10连接，第二接收模块11为移动设备，工作人员能够携带第二接收模块11到现场进行监测，监测的数据存储到第二接收模块11的存储模块14中，储存模块14通过数据线连接到PC机10上，当下位机1将局部放电量传送过来的时候，上位机7将这些数据通过总线实时发送给PC机，当数据无法正常通过总线传输时本发明将该数据存储起来。
本发明下位机1安装在电力系统设备上定时进行局部放电量的采集，当期正常工作时通过传感器模块2将电力系统的局部放电值传动给第一单片机模块4，再通过第一单片机模块4进行打包处理之后利用第一无线收发模块5将数据发送出去，下位机1的主要功能就是对局部放电数据的采集以及数据的无线传输。
本发明下位机1设置多个，分别设置在电力系统的关键部位，采用无线传输方式实现了电力系统局部放电的在线监测，实现了非接触式监测。采用超声波监测的方法，因此受电力系统的干扰较小，而且抗干扰性能和灵敏度较高，能够实时监测电力系统是否发生局部放电，对电力系统进行实时监控。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电力系统局部放电监测装置，其特征在于：包括：
下位机，包括传感器模块、信号处理模块、第一单片机模块和第一无线收发模块，所述传感器模块与所述监测电路模块、第一单片机模块和第一无线收发模块依次连接；
上位机，包括第一接收模块和第二接收模块，所述第一接收模块包括接收所述第一无线收发模块的第二无线收发模块和与所述第二无线收发模块连接的第二单片机模块，所述第二接收模块包括用于接收所述第一无线收发模块的第三无线收发模块、连接所述第三无线收发模块的第三单片机模块和与所述第三单片机模块连接的存储模块，所述存储模块和所述第二单片机模块连接PC机。
2.根据权利要求1所述电力系统局部放电监测装置，其特征在于：所述传感器模块包括超声波传感器，所述信号处理模块包括滤波电路和放大电路，所述滤波电路与所述传感器模块连接，所述放大电路与所述第一单片机模块连接。
3.根据权利要求2所述电力系统局部放电监测装置，其特征在于：所述滤波电路包括级联的七阶低通椭圆函数滤波器和高通滤波器，所述七阶低通椭圆函数滤波器与所述传感器连接，所述高度滤波器与所述放大电路连接。
4.根据权利要求1所述电力系统局部放电监测装置，其特征在于：所述下位机上还设置有用于为所述第一单片机模块和所述第一无线收发模块提供电能的电源模块。
5.根据权利要求1所述电力系统局部放电监测装置，其特征在于：所述第一无线收发模块、第二无线收发模块和第三无线收发模块上设置有射频功率放大电路。
6.根据权利要求5所述电力系统局部放电监测装置，其特征在于：所述射频功率放大电路包括射频功率放大芯片，所述射频功率放大芯片的RF_OUT接口并联有电容器C19和电感器L11，所述电感器L11的出线端连接所述电容器C20的进线端，所述电容器C20的出线端接地，所述电感器L11和所述电容器C20之间连接电源，所述射频功率放大芯片的GND接口接地，所述射频功率放大芯片的Vbias接口和VCC接口连接电源，所述Vbias接口与电源之间串联有三极管Q1，所述三极管Q1与所述Vbias接口之间并联有电容器C21，所述电容器C21的出线端接地，所述电源与所述VCC接口之间串联有电感器L12，所述电感器L12和所述VCC接口之间并联有电容器C22，所述电容器C22的出线端接地。
7.根据权利要求6所述电力系统局部放电监测装置，其特征在于：所述三极管Q1的基极上串联有电阻R5，所述三极管Q1的发射极连接电源，所述三极管Q1的集电极连接所述Vbias接口。
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