CN106646164A - 一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器 - Google Patents

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CN106646164A CN201611207066.3A CN201611207066A CN106646164A CN 106646164 A CN106646164 A CN 106646164A CN 201611207066 A CN201611207066 A CN 201611207066A CN 106646164 A CN106646164 A CN 106646164A
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高树国
潘瑾
陈志勇
刘宏亮
贾伯岩
邢超
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0878—Sensors; antennas; probes; detectors

Abstract

本发明提供一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器，其包括脉冲信号接收装置、输入端与所述脉冲信号接收装置输出端连接的三维矢量脉冲合成器以及输入端与所述三维矢量脉冲合成器输出端连接全向脉冲信号输出连接器，所述脉冲信号接收装置包括沿X方向设置的第一单向脉冲探测器、沿Y方向设置的第二单向脉冲探测器以及沿Z方向设置的第三单向脉冲探测器，所述单向脉冲探测器、第二单向脉冲探测器和第三单向脉冲探测器相互垂直设置，且其输出端均与所述三维矢量脉冲合成器的输入端连接，解决了现有的单向脉冲探测器只能单方向探测，在实际应用中有可能检测不到其他方向的放电脉冲信号，导致局部脉冲测量不准确，灵敏度不高的问题。

Description

一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器
技术领域
本发明涉及一种放电脉冲探测传感器，具体说是一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器。
背景技术
国内从八十年代开始就开始使用脉冲-雷达型故障探测器，其经过长期运行试验和实践证明，在很大程度上可以节省检查的人力和物力，也可及早处理故障，减少因停电而造成的综合损失。但是其在使用过程中也暴露出一些问题，主要是由于在变压器带电巡检过程中，由于变压器内部局部放电产生的电磁波具有较为复杂的传播特性，内部故障点的局放信号可能无法有效的检测，导致检测灵敏度下降，这样变压器内部故障不能及时发现，容易发生严重事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种体积小巧，结构简单，使用方便，检测灵敏的变压器内置式全向放电脉冲探测传感器。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器，其包括脉冲信号接收装置、输入端与所述脉冲信号接收装置输出端连接的三维矢量脉冲合成器以及输入端与所述三维矢量脉冲合成器输出端连接全向脉冲信号输出连接器。
进一步的，所述脉冲信号接收装置包括沿X方向设置的第一单向脉冲探测器、沿Y方向设置的第二单向脉冲探测器以及沿Z方向设置的第三单向脉冲探测器，所述单向脉冲探测器、第二单向脉冲探测器和第三单向脉冲探测器相互垂直设置，且其输出端均与所述三维矢量脉冲合成器的输入端连接。
进一步的，所述三维矢量脉冲合成器包括输入端与所述脉冲信号接收装置输出端连接的输入通道模块、输入端与所述输入通道模块输出端连接的AD模块、输入端与所述AD模块输出端连接的CPU模块、输入端与所述CPU模块输出端连接的DA模块，所述DA模块输出端与全向脉冲信号输出连接器的输入端连接。
进一步的，所述第一单向脉冲探测器、第二单向脉冲探测器和第三单向脉冲探测器型号均采用TW_UH300。
进一步的，所述AD模块采用AD9239芯片。
进一步的，所述CPU模块采用ARM9芯片。
进一步的，DA模块AD9116芯片。
进一步的，所述脉冲信号接收装置信号接收部分表面镀银。
进一步的，所述全向脉冲信号输出连接器采用N型连接器。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明设置相互垂直的单向脉冲探测器从多个方向采集脉冲信号，并通过三维矢量脉冲合成器对脉冲信号进行合成，解决了现有的单向脉冲探测器只能单方向探测，在实际应用中有可能检测不到其他方向的放电脉冲信号，导致局部脉冲测量不准确，灵敏度不高的问题，使其能够全面立体监测放电脉冲信号，并通过矢量合成保证信号的准确，提高了检测的灵敏度。
本发明所述脉冲信号接收装置信号接收部分表面镀银，提高了产品的导电性，使接收装置能检测到脉冲强度微弱的信号，进一步增强了检测信号的准确性和检测灵敏度。
附图说明
附图1为本发明结构示意图；
附图2为本发明脉冲信号接收装置结构示意图；
附图3为本发明三维矢量脉冲合成器工作原理示意图。
其中：1、三维矢量脉冲合成器，2、第一单向脉冲探测器，3、第二单向脉冲探测器，4、第三单向脉冲探测器，5、法兰盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步详细的叙述。
如附图1-3所示，一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器，其包括脉冲信号接收装置、输入端与所述脉冲信号接收装置输出端连接的三维矢量脉冲合成器1以及输入端与所述三维矢量脉冲合成器1输出端连接全向脉冲信号输出连接器。
所述脉冲信号接收装置包括沿X方向设置的第一单向脉冲探测器2、沿Y方向设置的第二单向脉冲探测器3以及沿Z方向设置的第三单向脉冲探测器4，所述单向脉冲探测器2、第二单向脉冲探测器3和第三单向脉冲探测器4相互垂直设置，且其输出端均与所述三维矢量脉冲合成器1的输入端连接，单向脉冲探测器之间可通过设置满足要求的支架使其固定或者焊接等形式，只要其满足其相互之间相互垂直的关系即可，所述第一单向脉冲探测器2、第二单向脉冲探测器3和第三单向脉冲探测器4型号均采用TW_UH300。
所述三维矢量脉冲合成器1包括输入端与所述脉冲信号接收装置输出端连接的输入通道模块、输入端与所述输入通道模块输出端连接的AD模块、输入端与所述AD模块输出端连接的CPU模块、输入端与所述CPU模块输出端连接的DA模块，所述DA模块输出端与全向脉冲信号输出连接器的输入端通过法兰盘5固定连接，所述AD模块采用AD9239芯片，所述CPU模块采用ARM9芯片，所述DA模块AD9116芯片，所述全向脉冲信号输出连接器采用N型连接器，N型连接器型号可采用ANM-2402。本发明所述脉冲信号接收装置信号接收部分表面镀银，提高了产品的导电性，使接收装置能检测到脉冲强度微弱的信号，进一步增强了检测信号的准确性和检测灵敏度。
工作原理如下：
关于单向脉冲探测器用于探测变压器内放电脉冲信号属于现有技术，本发明中不再赘述。变压器内置式全向放电脉冲探测传感器由脉冲信号接收装置、三维矢量脉冲合成器1及全向脉冲信号输出连接器组成，X方向设置的第一单向脉冲探测器2探测X方向的放电脉冲电磁波信号，沿Y方向设置的第二单向脉冲探测器3探测Y方向的放电脉冲电磁波信号，沿Z方向设置的第三单向脉冲探测器4探测Z方向的放电脉冲电磁波信号，X,Y,Z三个方向的脉冲信号均输入三维矢量脉冲合成器，并由其AD模块将模拟信号转换成数字信号，数字信号传输给CPU模块，CPU模块将信号矢量合成，接着由DA模块将数字信号传换成模拟信号即全向放电脉冲信号，最后合成的全向脉冲信号由全向脉冲信号输出连接器输出。以上工作过程可以总结为X,Y,Z三个方向的脉冲信号输入经过三维矢量脉冲合成器合成一个全向脉冲放电脉冲信号由输出连接器将信号输出。
因此本发明的发明点主要在于将采集到的单方向放电脉冲电磁波信号进行矢量合成转换成全向脉冲信号，实现全面立体监测放电脉冲信号，提高了检测的灵敏度和精确性的目的。以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下，对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器，其特征在于，其包括脉冲信号接收装置、输入端与所述脉冲信号接收装置输出端连接的三维矢量脉冲合成器（1）以及输入端与所述三维矢量脉冲合成器（1）输出端连接全向脉冲信号输出连接器。
2.根据权利要求1所述的一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器，其特征在于，所述脉冲信号接收装置包括沿X方向设置的第一单向脉冲探测器（2）、沿Y方向设置的第二单向脉冲探测器（3）以及沿Z方向设置的第三单向脉冲探测器（4），所述单向脉冲探测器（2）、第二单向脉冲探测器（3）和第三单向脉冲探测器（4）相互垂直设置，且其输出端均与所述三维矢量脉冲合成器（1）的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器，其特征在于，所述三维矢量脉冲合成器（1）包括输入端与所述脉冲信号接收装置输出端连接的输入通道模块、输入端与所述输入通道模块输出端连接的AD模块、输入端与所述AD模块输出端连接的CPU模块、输入端与所述CPU模块输出端连接的DA模块，所述DA模块输出端与全向脉冲信号输出连接器的输入端连接。
4.根据权利要求2所述的一种变压器内置式全向脉冲探测传感器，其特征在于，所述第一单向脉冲探测器（2）、第二单向脉冲探测器（3）和第三单向脉冲探测器（4）型号均采用TW_UH300。
5.根据权利要求3所述的一种变压器内置式全向脉冲探测传感器，其特征在于，所述AD模块采用AD9239芯片。
6.根据权利要求5所述的一种变压器内置式全向脉冲探测传感器，其特征在于，所述CPU模块采用ARM9芯片。
7.根据权利要求6所述的一种变压器内置式全向脉冲探测传感器，其特征在于，DA模块AD9116芯片。
8.根据权利要求4所述的一种变压器内置式全向脉冲探测传感器，其特征在于，所述脉冲信号接收装置信号接收部分表面镀银。
9.根据权利要求1所述的一种变压器内置式全向放电脉冲探测传感器，其特征在于，所述全向脉冲信号输出连接器采用N型连接器。
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