CN106841836A - 一种对变电设备运行状态进行多功能检测的方法及装置 - Google Patents

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屈传宁
段开红
崔永建
李玉明
祁文治
茹秋实
海世杰
张宏星
冯庆国
孙宇宸
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Abstract

本发明公开了一种对变电设备运行状态进行多功能检测的装置及方法，所述方法包括：拿持一手持式检测装置对被检GIS设备故障点进行检测，手持式检测装置具有手持式外壳，手持式外壳包括：控制部与手持部，控制部位于外壳的前端，其设有显示屏与数据接口，手持部位于外壳的后端，其设有操控按键，手持部与控制部之间具有用于固定握持的拐部，将手的虎口卡持在所述拐部；将手的拇指对所述操控按键进行操作，以获取被检GIS设备故障点的超声测量、超高频测量、HFCT测量以及RFI测量结果，所述测量结果由所述显示屏进行显示。本发明的优点是：检测电路板的设计合理，对运行中的变压器作出早期诊断，并在统一平台的基础上对其它变电设备进行在线监测和管理。

Description

一种对变电设备运行状态进行多功能检测的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种对变电设备运行状态进行多功能检测的方法及装置。
背景技术
现有技术中，GIS设备由于其结构的特殊性，在交接试验投运后，除能对罐内SF6气体进行微水、检漏等项目检查外，无法定期对密闭的各断路器、隔离开关、互感器、避雷器以及GIS的主要绝缘支撑部件(盆式绝缘子)等进行试验检查，同时，对GIS电缆出线处的电缆头也无法进行主绝缘检查，造成运行GIS设备绝缘长期无法检测，无法掌握变电设备的健康状态，另外，目前的检测装置比较笨重，检测手段功能比较单一，无法在实际操作中得到广泛应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种对变电设备运行状态进行多功能检测的方法，其检测方便，能够实时准确获知变电设备的运行状态信息。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种对变电设备运行状态进行多功能检测的方法，其特征在于，包括：拿持一手持式检测装置对被检GIS设备故障点进行检测，所述手持式检测装置具有手持式外壳，所述手持式外壳包括：控制部与手持部，所述控制部位于外壳的前端，其设有显示屏与数据接口，所述手持部位于外壳的后端，其设有操控按键，所述手持部与控制部之间具有用于固定握持的拐部，将手的虎口卡持在所述拐部；将手的拇指对所述操控按键进行操作，以获取被检GIS设备故障点的超声测量、超高频测量、HFCT测量以及RFI测量结果，所述测量结果由所述显示屏进行显示。
本发明的另一目的在于提供一种对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，有手持式外壳，其特征在于，所述手持式外壳包括：控制部与手持部，所述控制部位于外壳的前端，其设有显示屏与数据接口，所述手持部位于外壳的后端，其设有操控按键，所述手持部与控制部之间具有用于固定握持的拐部，在所述手持式外壳内设有用于同时进行超声测量、超高频测量、HFCT测量以及RFI测量的检测电路板。
本发明相对于现有技术具有以下突出的实质性特点和显著的进步：
使用方便，拿持一手持式检测装置对被检GIS设备故障点进行检测，所述手持式检测装置具有手持式外壳，所述手持式外壳包括：控制部与手持部，所述控制部位于外壳的前端，其设有显示屏与数据接口，所述手持部位于外壳的后端，其设有操控按键，所述手持部与控制部之间具有用于固定握持的拐部，将手的虎口卡持在所述拐部；将手的拇指对所述操控按键进行操作。并且，检测电路板的设计合理，能够同时进行超声测量、超高频测量、HFCT测量以及RFI测量，从电力变压器着手，对运行中的变压器作出早期诊断，并在统一平台的基础上对其它变电设备进行在线监测和管理，可以在线监测实时数据、设备试验数据、检修运行数据，对变压器等关键设备运行状态进行诊断分析，从而确定设备故障部位，提供故障预警及检修建议。
附图说明
图1为本发明的对变电设备运行状态进行多功能检测的方法流程图；
图2为本发明的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置的实施例示意图；
图3为图2所示装置的检测电路板的示意图；
图4为放大单元的电路图；
图5为滤波单元的电路图；
图6为微波检波单元的电路图；
图7为锁相环单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
请参照图1，一种对变电设备运行状态进行多功能检测的方法，包括：步骤S101，拿持一手持式检测装置对被检GIS设备故障点进行检测，所述手持式检测装置具有手持式外壳，所述手持式外壳包括：控制部与手持部，所述控制部位于外壳的前端，其设有显示屏与数据接口，所述手持部位于外壳的后端，其设有操控按键，所述手持部与控制部之间具有用于固定握持的拐部，将手的虎口卡持在所述拐部；步骤S102，将手的拇指对所述操控按键进行操作，以获取被检GIS设备故障点的超声测量、超高频测量、HFCT测量以及RFI测量结果，所述测量结果由所述显示屏进行显示。
请参照图2，本发明的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，具有手持式外壳100，所述手持式外壳100包括：控制部110与手持部130，所述控制部110位于外壳100的前端，其设有显示屏111与数据接口113，所述手持部130位于外壳100的后端，其设有操控按键134，所述手持部130与控制部110之间具有用于固定握持的拐部150，在所述手持式外壳100内设有用于同时进行超声测量、超高频测量、HFCT测量以及RFI测量的检测电路板。
请参照图3，本发明的检测电路板包括：接口单元，所述接口单元连接放大单元，所述放大单元连接滤波单元，所述滤波单元连接微波检波单元，所述微波检波单元连接锁相环单元，所述锁相环单元连接微处理芯片，所述微处理芯片连接A/D转换单元。接口单元将从测试对象上感应的信号依次送入放大单元，滤波单元，微波检波单元，锁相环单元，微处理芯片进行算法处理，再通过A/D转换单元进行转换，最后输出所需的信号，在显示屏进行显示。微处理芯片植入的系统软件主要是对信号进行存储、分析、警报和显示等，采用多种表示方式，形象生动，方便技术人员对信号的分析判断。
优选地，接口单元还通过网络连接其它远程客户机，以运行远程监控程序，从而了解局放点的状态，可以进行离线图谱查看，警报查看等，监控软件系统在具体实施例中可采用神经网络智能判别软件，其通过对局放信号图谱的学习，学习完成后可对发现相似的信号进行自动识别，通过大量的噪声信号图谱及局放样本信号图谱的数据库学习，把握局放信号的物理特征，区分噪声。
如图4所示，所述放大单元包括：电容C11，其连接电阻R11、R12、以及三极管Q11的基极，Q11的发射极连接电阻R13与电容C12，集电极连接三极管Q12与Q13的基极，Q12与Q13的发射极连接电阻R16。该电路简单，不受干扰，便于获取准确测量数据。
如图5所示，所述滤波单元包括电容C21，其连接电感L21的一端，L21的另一端连接电容C22与电感L22，L22连接电阻R21。该电路简单，不受干扰，便于获取准确测量数据。
如图6所示，所述微波检波单元包括电感L51，其连接电感L52的一端，L52的另一端与并联连接的电容C52与电阻R51，R52与电容C51并联，C53连接电容C55与电感L55，L55连接电容C57与电感L57，L57连接电阻R55。该电路简单，不受干扰，便于获取准确测量数据。
如图7所示，所述锁相环单元包括：鉴相器、低通滤波器和压控振荡器。鉴相器U11采用CD4046，其13脚连接电阻R71，R71连接R72，R72连接电容C71，11脚连接电阻R73，12脚连接电阻R74，6脚与7脚连接电容C70。如图所示，工作原理是：当压控振荡器的输出频率与输入信号的频率相等时，锁相环路处于锁定状态；当输入信号的频率由于某种原因发生变化时，其相位必将产生相应的变化，然后在鉴相器中与压控振荡器输出信号的相位相比较，使鉴相器输出一个与相位误差成比例的误差电压Ud，经过低通滤波器滤除高频分量后，得到一个平均值电压Uc，控制此电压使压控振荡器的输出频率与输入信号频率达到一致。这时两个信号的频率相同，两相位差保持同步，此过程被称为锁相环的跟踪(同步)过程。在锁相环锁定时，压控振荡器VCO能使输出信号跟随输入信号频率的变化，能保持跟随频率的大小叫锁定范围。而锁相环能捕捉的输入信号频率称为捕捉范围。
优选地，所述接口单元连接有传感模块，所述传感模块包括：波导纤维测试杆一套，含直杆，90度和180度弯杆各一根，长80cm；110KV终端测试杆一套，含直杆，90度和180度弯杆各一根，长1.2米；1.2GHz电缆终端超高频传感器；300MHz高频CT；1.9GHz非接触式射频天线；超声传感器及前置放大器。例如：超高频传感器是利用电磁感应的原理，安装在GIS的盆式绝缘子外侧，高频CT传感器是采用电容臂耦合法，安装至电缆外屏蔽层。
优选地，所述检测电路板检测的频率范围包括：超声为：10k-500kHz；超高频为200M-1000M；HFCT局放为50M-300MHz；RFI局放为50M-1GHz。
优选地，所述接口单元通过有线或无线方式进行数据同步，方便技术人员对变电设备运行状态的测试结果进行分析和查看。作为具体实施例，接口单元连接有外围电路，所述外围电路包括：启动触发电路、复位电路、电压峰值、采集电路、控制电路、键盘、显示与报警电路、通讯接口电路和辅助电源。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种对变电设备运行状态进行多功能检测的方法，其特征在于，包括：
拿持一手持式检测装置对被检GIS设备故障点进行检测，所述手持式检测装置具有手持式外壳，所述手持式外壳包括：控制部与手持部，所述控制部位于外壳的前端，其设有显示屏与数据接口，所述手持部位于外壳的后端，其设有操控按键，所述手持部与控制部之间具有用于固定握持的拐部，将手的虎口卡持在所述拐部；
将手的拇指对所述操控按键进行操作，以获取被检GIS设备故障点的超声测量、超高频测量、HFCT测量以及RFI测量结果，所述测量结果由所述显示屏进行显示。
2.一种对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，具有手持式外壳，其特征在于，所述手持式外壳包括：控制部与手持部，所述控制部位于外壳的前端，其设有显示屏与数据接口，所述手持部位于外壳的后端，其设有操控按键，所述手持部与控制部之间具有用于固定握持的拐部，在所述手持式外壳内设有用于同时进行超声测量、超高频测量、HFCT测量以及RFI测量的检测电路板。
3.如权利要求2所述的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，其特征在于，所述检测电路板包括：接口单元，所述接口单元连接放大单元，所述放大单元连接滤波单元，所述滤波单元连接微波检波单元，所述微波检波单元连接锁相环单元，所述锁相环单元连接微处理芯片，所述微处理芯片连接A/D转换单元。
4.如权利要求3所述的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，其特征在于，所述放大单元包括电容C11，其连接电阻R11、R12、以及三极管Q11的基极，Q11的发射极连接电阻R13与电容C12，集电极连接三极管Q12与Q13的基极，Q12与Q13的发射极连接电阻R16。
5.如权利要求4所述的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，其特征在于，所述滤波单元包括电容C21，其连接电感L21的一端，L21的另一端连接电容C22与电感L22，L22连接电阻R21。
6.如权利要求5所述的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，其特征在于，所述微波检波单元包括电感L51，其连接电感L52的一端，L52的另一端与并联连接的电容C52与电阻R51，R52与电容C51并联，C53连接电容C55与电感L55，L55连接电容C57与电感L57，L57连接电阻R55。
7.如权利要求6所述的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，其特征在于，所述锁相环单元包括：鉴相器U11，其13脚连接电阻R71，R71连接R72，R72连接电容C71，11脚连接电阻R73，12脚连接电阻R74，6脚与7脚连接电容C70。
8.如权利要求7所述的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，其特征在于，所述接口单元连接有传感模块，所述传感模块包括：
波导纤维测试杆一套，含直杆，90度和180度弯杆各一根，长80cm；
110KV终端测试杆一套，含直杆，90度和180度弯杆各一根，长1.2米；
1.2GHz电缆终端超高频传感器；
300MHz高频CT；
1.9GHz非接触式射频天线；
超声传感器及前置放大器。
9.如权利要求2或8所述的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，其特征在于，所述检测电路板检测的频率范围包括：
超声为：10k-500kHz；超高频为200M-1000M；HFCT局放为50M-300MHz；RFI局放为50M-1GHz。
10.如权利要求9所述的对变电设备运行状态进行多功能检测的装置，其特征在于，所述接口单元通过有线或无线方式进行数据同步。
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