CN109031069A - 高压开关柜局放信号的诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高压开关柜局放信号的诊断系统，属于电力测试技术领域，以解决目前方法具有很大的主观性和局限性及不可靠的问题。每个探测传感器组均与信号预处理模块信号输入端连，信号预处理模块信号输出端与ADC处理模块信号输入端连，ADC处理模块信号输出端与第一无线收发模块信号输入端连，第一无线收发模块与第二无线收发模块无线连，第二无线收发模块信号输出端与处理模块信号输入端连，处理模块第一信号输出端与显示模块第一信号输入端连，处理模块第二信号输出端与存储模块信号输入端连，处理模块第三信号输出端与诊断模块信号输入端连，诊断模块信号输出端与显示模块第二信号输入端连，处理模块第五信号输出端与报警模块信号输入端连。
Description
技术领域
本发明涉及电力测试技术领域，尤其涉及一种高压开关柜局放信号的诊断系统。
背景技术
高压开关柜是向配网或用户供电的直接设备，在电力系统中大量应用。由于和供电直接相关，高压开关柜故障造成停电事故带来的经济损失和社会损失非常大。由于高压开关柜内的空间狭小、零件繁多、结构复杂、绝缘距离小，因而更易出现缺陷，给高压开关柜的安全运行带来隐患。高压开关柜长期运行，柜内元件受强电场、热效应等影响，会造成绝缘性能下降甚至恶化，从而产生局部放电，局部放电如果不能管控，会影响高压开关柜的正常运行。对运行中的高压开关柜进行局部放电信号(局放信号)进行诊断，能为高压开关柜状态检修提供重要参数和依据，提高高压开关柜检修效率，从而避免高压开关柜的突发事故，提高供电质量。
目前在对高压开关柜的局放信号进行诊断时，是通过有经验的工作人员实现的，具体为工作人员应用单一的局放检测设备对开关柜进行局放检测，通过单一的局放信号来判断高压开关柜的绝缘好坏，并得出局放信号的类型，这种方式不仅具有很大的主观性和局限性，而且不具可靠性。
发明内容
本发明的目的是解决目前对高压开关柜的局放信号进行诊断的方法具有很大的主观性和局限性及不具可靠性的技术问题，提供一种高压开关柜局放信号的诊断系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高压开关柜局放信号的诊断系统，其包括信号采集处理装置和远程智能终端；所述信号采集处理装置包括多个探测传感器组、信号预处理模块、ADC处理模块和第一无线收发模块；远程智能终端包括第二无线收发模块、显示模块、存储模块、诊断模块、处理模块和报警模块；每个探测传感器组安装于一个高压开关柜的表面，且每个探测传感器组中的传感器均与信号预处理模块的信号输入端连接，信号预处理模块的信号输出端与ADC处理模块的信号输入端连接，ADC处理模块的信号输出端与第一无线收发模块的信号输入端连接，第一无线收发模块与第二无线收发模块无线连接，第二无线收发模块的信号输出端与处理模块的信号输入端连接，处理模块的第一信号输出端与显示模块的第一信号输入端连接，处理模块的第二信号输出端与存储模块的信号输入端连接，处理模块的第三信号输出端与诊断模块的信号输入端连接，诊断模块的信号输出端与显示模块的第二信号输入端连接，处理模块的第四信号输出端与报警模块的信号输入端连接；
其中，每个探测传感器组用于采集所在高压开关柜中的局部放电信号，并将采集到的局部放电信号发送至信号预处理模块，由信号预处理模块对局部放电信号进行放大、滤波和检波得到处理后的局放信号后，将处理后的局放信号发送至ADC处理模块，ADC处理模块将处理后的局放信号转变为数字局放信号后，将数字局放信号依次通过第一无线收发模块及第二无线收发模块发送至处理模块；处理模块控制将数字局放信号发送至显示模块进行显示并控制发送至存储模块进行存储；同时处理模块根据每个探测传感器组的数字局放信号生成每个高压开关柜的局放图谱，并将每个高压开关柜的局放图谱发送至诊断模块，由诊断模块根据每个高压开关柜的局放图谱确定每个高压开关柜的放电类型，并将每个高压开关柜的放电类型发送至显示模块进行显示；当处理模块确定任一高压开关柜的数字局放信号超过第一预设阈值时，处理模块控制报警模块进行报警。
可选地，所述诊断模块根据每个高压开关柜的局放图谱确定每个高压开关柜的放电类型时，诊断模块分别将每个高压开关柜的局放图谱输入预先训练得到的卷积神经网络，根据所述卷积神经网络的输出结果确定每个高压开关柜的放电类型。
可选地，每个探测传感器组包括暂态地电压传感器、超声波传感器和特高频传感器。
可选地，每个探测传感器组中的暂态地电压传感器、超声波传感器和特高频传感器均通过BNC线与信号预处理模块连接。
可选地，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块均为WIFI模块。
可选地，所述报警模块包括多个模拟报警灯，每个高压开关柜对应一个模拟报警灯，所述处理模块控制报警模块进行报警时，当任一高压开关柜的数字局放信号超过第一预设阈值时，处理模块控制该高压开关柜对应的模拟报警灯显示第一颜色；当任一高压开关柜的数字局放信号超过第二预设阈值时，处理模块控制该高压开关柜对应的模拟报警灯显示第二颜色。
本发明的有益效果是：
通过设置信号采集处理装置和远程智能终端，提供一种能够在高压开关柜的运行过程中对多面高压开关柜同步进行暂态地电压、超声波和特高频检测，远程对其局部放电信号进行诊断的系统，诊断过程中无需借助人工进行判断，不仅不具有主观性和局限性，而且能够有效减少工人工作量。通过多个探测传感器组实时进行局放信号的采集，并通过诊断模块进行诊断，以及通过报警模块进行报警，不仅能够及时发现高压开关柜在运行过程中出现的故障，而且通过诊断模块可以准确确定高压开关柜的放电类型，检测结果具有可靠性。因此，与背景技术相比，本发明具有检测结果具有可靠性、不具有主观性和局限性、能够确保工作人员人身安全、可在电力行业中广泛推广及能够及时发现高压开关柜的缺陷等优点。
附图说明
图1是本发明的系统组成示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，本实施例中的高压开关柜局放信号的诊断系统包括信号采集处理装置2和远程智能终端3；所述信号采集处理装置2包括多个探测传感器组1、信号预处理模块21、ADC处理模块22和第一无线收发模块23；远程智能终端3包括第二无线收发模块31、显示模块32、存储模块33、诊断模块34、处理模块35和报警模块36；每个探测传感器组1安装于一个高压开关柜的表面，且每个探测传感器组1中的传感器均与信号预处理模块21的信号输入端连接，信号预处理模块21的信号输出端与ADC处理模块22的信号输入端连接，ADC处理模块22的信号输出端与第一无线收发模块23的信号输入端连接，第一无线收发模块23与第二无线收发模块31无线连接，第二无线收发模块31的信号输出端与处理模块35的信号输入端连接，处理模块35的第一信号输出端与显示模块32的第一信号输入端连接，处理模块35的第二信号输出端与存储模块33的信号输入端连接，处理模块35的第三信号输出端与诊断模块34的信号输入端连接，诊断模块34的信号输出端与显示模块32的第二信号输入端连接，处理模块35的第四信号输出端与报警模块36的信号输入端连接；
其中，每个探测传感器组1用于采集所在高压开关柜中的局部放电信号，并将采集到的局部放电信号发送至信号预处理模块21，由信号预处理模块21对局部放电信号进行放大、滤波和检波得到处理后的局放信号后，将处理后的局放信号发送至ADC处理模块22，ADC处理模块22将处理后的局放信号转变为数字局放信号后，将数字局放信号依次通过第一无线收发模块23及第二无线收发模块31发送至处理模块35；处理模块35控制将数字局放信号发送至显示模块32进行显示并控制发送至存储模块33进行存储；同时处理模块35根据每个探测传感器组1的数字局放信号生成每个高压开关柜的局放图谱，并将每个高压开关柜的局放图谱发送至诊断模块34，由诊断模块34根据每个高压开关柜的局放图谱确定每个高压开关柜的放电类型，并将每个高压开关柜的放电类型发送至显示模块32进行显示；当处理模块35确定任一高压开关柜的数字局放信号超过第一预设阈值时，处理模块35控制报警模块36进行报警。
所述诊断模块34根据每个高压开关柜的局放图谱确定每个高压开关柜的放电类型时，诊断模块34分别将每个高压开关柜的局放图谱输入预先训练得到的卷积神经网络，根据所述卷积神经网络的输出结果确定每个高压开关柜的放电类型。卷积神经网络的输出结果为每种类型的放电类型的概率，所有放电类型的概率之和为1。在将任一高压开关柜的局部放电图谱输入卷积神经网络时，卷积神经网络输出结果中概率值最大的放电类型即为该高压开关柜的放电类型。关于卷积神经网络的结构，可以参见相关技术中卷积神经网络的相关结构，本实施例对此不作详细阐述。在训练用于根据输入的局放图谱确定每个高压开关柜的放电类型的卷积神经网络时，可以预先采集预设数量的训练局放图谱，并分别标注这些训练局放图谱的放电类型，然后通过这些训练局放图谱及其放电类型训练待训练卷积神经网络，得到训练好的卷积神经网络。
所述每个探测传感器组1包括暂态地电压传感器、超声波传感器和特高频传感器。
所述每个探测传感器组1中的暂态地电压传感器、超声波传感器和特高频传感器均通过BNC线与信号预处理模块21连接。
所述第一无线收发模块23和第二无线收发模块31均为WIFI模块。
可选地，所述报警模块36包括多个模拟报警灯，每个高压开关柜对应一个模拟报警灯，所述处理模块35控制报警模块36进行报警时，当任一高压开关柜的数字局放信号超过第一预设阈值时，处理模块35可以确定该高压开关柜出现了异常，应该及时提醒工作人员，因此控制该高压开关柜对应的模拟报警灯显示第一颜色，如黄灯；当任一高压开关柜的数字局放信号超过第二预设阈值时，处理模块35可以确定该高压开关柜出现故障，应该提醒工作人员停止该高压开关柜的工作以对其进行检修，避免损坏高压开关柜，因此处理模块35控制该高压开关柜对应的模拟报警灯显示第二颜色，如红灯。
每个高压开关柜的放电类型包括尖端、悬浮或颗粒等。
在该实施例中，所述远程智能终端3可以为手机、平板或台式电脑等。
需要说明的是，信号采集处理装置2、远程智能终端3还均包括电源模块，电源模块分别用于为信号采集处理装置2、远程智能终端3供电，以保证各个模块能够正常运行。具体地，信号采集处理装置2的电源模块分别与其每个探测传感器组1、信号预处理模块21、ADC处理模块22和第一无线收发模块23连接，并用于为多个探测传感器组1、信号预处理模块21、ADC处理模块22和第一无线收发模块23供电。远程智能终端3的电源模块分别与其第二无线收发模块31、显示模块32、存储模块33、诊断模块34、处理模块35和报警模块36连接，并用于为第二无线收发模块31、显示模块32、存储模块33、诊断模块34、处理模块35和报警模块36供电。
处理模块35在根据每个探测传感器组1的数字局放信号生成每个高压开关柜的局放图谱时，将每个高压开关柜每隔预设时间的数字局放信号进行排列，得到每个高压开关柜的局放图谱。例如，对于一个高压开关柜，将其每隔20mm的数字局放信号排列得到其局放图谱。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高压开关柜局放信号的诊断系统，其特征在于，包括：信号采集处理装置(2)和远程智能终端(3)；所述信号采集处理装置(2)包括多个探测传感器组(1)、信号预处理模块(21)、ADC处理模块(22)和第一无线收发模块(23)；远程智能终端(3)包括第二无线收发模块(31)、显示模块(32)、存储模块(33)、诊断模块(34)、处理模块(35)和报警模块(36)；
每个探测传感器组(1)安装于一个高压开关柜的表面，且每个探测传感器组(1)中的传感器均与信号预处理模块(21)的信号输入端连接，信号预处理模块(21)的信号输出端与ADC处理模块(22)的信号输入端连接，ADC处理模块(22)的信号输出端与第一无线收发模块(23)的信号输入端连接，第一无线收发模块(23)与第二无线收发模块(31)无线连接，第二无线收发模块(31)的信号输出端与处理模块(35)的信号输入端连接，处理模块(35)的第一信号输出端与显示模块(32)的第一信号输入端连接，处理模块(35)的第二信号输出端与存储模块(33)的信号输入端连接，处理模块(35)的第三信号输出端与诊断模块(34)的信号输入端连接，诊断模块(34)的信号输出端与显示模块(32)的第二信号输入端连接，处理模块(35)的第四信号输出端与报警模块(36)的信号输入端连接；
其中，每个探测传感器组(1)用于采集所在高压开关柜中的局部放电信号，并将采集到的局部放电信号发送至信号预处理模块(21)，由信号预处理模块(21)对局部放电信号进行放大、滤波和检波得到处理后的局放信号后，将处理后的局放信号发送至ADC处理模块(22)，ADC处理模块(22)将处理后的局放信号转变为数字局放信号后，将数字局放信号依次通过第一无线收发模块(23)及第二无线收发模块(31)发送至处理模块(35)；处理模块(35)控制将数字局放信号发送至显示模块(32)进行显示并控制发送至存储模块(33)进行存储；同时处理模块(35)根据每个探测传感器组(1)的数字局放信号生成每个高压开关柜的局放图谱，并将每个高压开关柜的局放图谱发送至诊断模块(34)，由诊断模块(34)根据每个高压开关柜的局放图谱确定每个高压开关柜的放电类型，并将每个高压开关柜的放电类型发送至显示模块(32)进行显示；当处理模块(35)确定任一高压开关柜的数字局放信号超过第一预设阈值时，处理模块(35)控制报警模块(36)进行报警。
2.根据权利要求1所述的高压开关柜局放信号的诊断系统，其特征在于，所述诊断模块(34)根据每个高压开关柜的局放图谱确定每个高压开关柜的放电类型时，诊断模块(34)分别将每个高压开关柜的局放图谱输入预先训练得到的卷积神经网络，根据所述卷积神经网络的输出结果确定每个高压开关柜的放电类型。
3.根据权利要求1所述的高压开关柜局放信号的诊断系统，其特征在于，每个探测传感器组(1)包括暂态地电压传感器、超声波传感器和特高频传感器。
4.根据权利要求3所述的高压开关柜局放信号的诊断系统，其特征在于，每个探测传感器组(1)中的暂态地电压传感器、超声波传感器和特高频传感器均通过BNC线与信号预处理模块(21)连接。
5.根据权利要求1、2或3所述的高压开关柜局放信号的诊断系统，其特征在于，所述第一无线收发模块(23)和第二无线收发模块(31)均为WIFI模块。
6.根据权利要求1所述的高压开关柜局放信号的诊断系统，其特征在于，所述报警模块(36)包括多个模拟报警灯，每个高压开关柜对应一个模拟报警灯，所述处理模块(35)控制报警模块(36)进行报警时，当任一高压开关柜的数字局放信号超过第一预设阈值时，处理模块(35)控制该高压开关柜对应的模拟报警灯显示第一颜色；当任一高压开关柜的数字局放信号超过第二预设阈值时，处理模块(35)控制该高压开关柜对应的模拟报警灯显示第二颜色。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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