CN109407026B - 一种特高频局放仪的测评装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特高频局放仪的测评装置及方法，属于电力设备局部放电检测技术领域。本发明包括计算机、射频信号发生器、高清数字示波器、射频天线、被测局放仪、被测局放仪传感器；计算机通过串口线连接到射频信号发生器的输入端，射频信号发生器的一个输出端通过同轴电缆连接到高清数字示波器的通道，另一输出端连接到设计好的射频天线，同时射频天线无缝对接放置被测局放仪传感器，这两者通过支架放置，做到无缝对接，被测局放仪传感器通过电缆线连接到被测局放仪的端口。本发明本发明能对特高频局放仪进行快速的脉冲数指标、灵敏度指标的测评，进而评估特高频局放仪的性能。

Description

一种特高频局放仪的测评装置及方法

技术领域

本发明涉及一种特高频局放仪的测评装置及方法，属于电力设备局部放电检测技术领域。

背景技术

局部放电检测是一种电力设备绝缘诊断的重要手段，能够有效的检测出设备的早期故障，为有效地采取预防措施提供了依据。

目前局部放电检测方法有很多，有脉冲电流法、超声波、TEV、特高频法等。特高频检测的原理是通过特高频传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现局部放电检测。由于特高频的频率范围很高，因此多适用于传感器内置来实现实时监测，同时特高频传感器的灵敏度等指标满足要求，即可检测出细微的局放，从而对局放仪的特性进行评估。

目前国家相关电力行业对特高频局部放电检测装置没有标准化、统一的测评装置和方法，影响了大批局放仪的定期测评，造成了仪器检测结果不准确可靠，现场测试易引发严重后果。因此对特高频局放仪的便捷测评装置和方法的研究具有现实指导价值。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种特高频局放仪的测评装置及方法，本发明的测评装置及方法可用于特高频局放仪的日常测评和评估，本发明能对特高频局放仪进行快速的脉冲数指标、灵敏度测评，进而评估特高频局放仪的性能。

本发明的技术方案是：一种特高频局放仪的测评装置，包括计算机、射频信号发生器、高清数字示波器、射频天线、被测局放仪、被测局放仪传感器；

所述计算机通过串口线连接到射频信号发生器的输入端，射频信号发生器的一个输出端通过同轴电缆连接到高清数字示波器的通道，另一输出端连接到设计好的射频天线，同时射频天线无缝对接放置被测局放仪传感器，这两者通过支架放置，做到无缝对接，被测局放仪传感器通过电缆线连接到被测局放仪的端口；

所述射频天线，用于接收射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号；

所述被测局放仪传感器，用于无缝对接射频天线，将接收的方波信号传送至被测局放仪进行测评；

所述计算机，用于控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号；

所述射频信号发生器，用于产生符合电力行业标准的方波信号，脉宽为5~50ns，幅度为100mv~200V；

所述高清数字示波器，用于监测射频信号发生器输出的方波信号。

进一步地，所述射频天线、被测局放仪传感器对接的紧密结合的支架，长度为0.2m，宽度为0.1m，高度为0.16m，紧紧包裹住贴合紧密的射频天线、被测局放仪传感器。

一种利用特高频局放仪的测评装置对特高频局放仪的脉冲数指标进行测评的方法，所述方法的具体步骤如下：

（1）通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，通过串口线连接到射频信号发生器的输入端；

（2）射频信号发生器的一个输出端用同轴低损耗电缆接至高清数字示波器的通道，同时设置示波器至合适的采集状态；另一输出端连接设计好的射频天线；

（3）设计好的支架上无缝对接放置被测局放仪传感器，使得射频天线和被测局放仪传感器无缝对接；

（4）被测局放仪传感器通过同轴电缆连接到被测特高频局放仪上；

（5）信号源，通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，脉宽为5~50ns，幅度为100mv~200V，其上升沿和下降沿的时间，范围为100ps~5ns；射频天线接收射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，无缝对接被测局放仪传感器，被测局放仪传感器将接收的方波信号传送至被测局放仪进行测评，观察被测局放仪检测到的实际波形；

（6）计算机控制射频信号发生器产生符合（5）要求的方波信号，频率从1MHz递增到80MHz，步长5MHz的方波信号；同时用高清数字示波器监测该信号，进而观测被测局放仪检测到的实际波形，通过分析被测局放仪是否能采集到该方波信号，达到测评特高频局放仪脉冲数的目的。

一种利用特高频局放仪的测评装置对特高频局放仪的灵敏度进行测评的方法，所述方法的具体步骤如下：

（1）通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，通过串口线连接到射频信号发生器的输入端；

（2）射频信号发生器的一个输出端用同轴低损耗电缆接至高清数字示波器的通道，同时设置示波器至采集状态；另一输出端连接设计好的射频天线；

（3）设计好的支架上无缝对接放置被测局放仪传感器，使得射频天线和被测局放仪传感器无缝对接；

（4）被测局放仪传感器通过同轴电缆连接到被测特高频局放仪上；

（5）信号源，通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，脉宽为5~50ns，幅度为100mv~200V，其上升沿和下降沿的时间，范围为100ps~5ns；射频天线接收射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，无缝对接被测局放仪传感器，被测局放仪传感器将接收的方波信号传送至被测局放仪进行测评，观察被测局放仪检测到的实际波形；

（6）调节方波信号幅值2V-200V，设置信噪比大于3dB，观察被测局放仪的输出结果，分三段进行分别测试，第一段0-10V；第二段10-50V；第三段50-200V，绘制出灵敏度曲线，以此来测评该局放仪的灵敏度。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的测评装置可用于特高频局放仪脉冲数、灵敏度等指标的日常测评和仪器评估；

（2）在面对大规模待检特高频局放仪情况下，使用本发明的测评装置有助于快速便捷的查找出仪器的问题，快速决定是否需要返厂维修或送检；有助于解决目前各大供电局的局放仪年久失修，测试精度不准可靠性差的问题，具有较好的现实指导价值。

附图说明

图1为实施例特高频局放仪测评装置的结构示意图；

图2为实施例特高频局放仪方波的灵敏度图。

具体实施方式

实施例1：如图1-2所示，一种特高频局放仪的测评装置，包括计算机、射频信号发生器、高清数字示波器、射频天线、被测局放仪、被测局放仪传感器；

所述计算机通过串口线连接到射频信号发生器的输入端，射频信号发生器的一个输出端通过同轴电缆连接到高清数字示波器的通道，另一输出端连接到设计好的射频天线，同时射频天线无缝对接放置被测局放仪传感器，这两者通过支架放置，做到无缝对接，被测局放仪传感器通过电缆线连接到被测局放仪的端口；

本实施例所述射频天线，用于接收射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号；

本实施例所述被测局放仪传感器，用于无缝对接射频天线，将接收的方波信号传送至被测局放仪进行测评；

本实施例所述计算机，用于控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号；

本实施例所述射频信号发生器，用于产生符合电力行业标准的方波信号，脉宽为5~50ns（即该范围内取端点值，端点范围内的任意值皆可），幅度为100mv~200V（即该范围内取端点值，端点范围内的任意值皆可）；

本实施例所述高清数字示波器，用于监测射频信号发生器输出的方波信号。

本实施例所述射频天线、被测局放仪传感器对接的紧密结合的支架，长度为0.2m，宽度为0.1m，高度为0.16m，紧紧包裹住贴合紧密的射频天线、被测局放仪传感器。

利用本实施例特高频局放仪的测评装置对特高频局放仪的脉冲数指标进行测评的方法，所述方法的具体步骤如下：

（1）通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，通过串口线连接到射频信号发生器的输入端；

（2）射频信号发生器的一个输出端用同轴低损耗电缆接至高清数字示波器的通道，同时设置示波器至合适的采集状态；另一输出端连接设计好的射频天线；

（3）设计好的支架上无缝对接放置被测局放仪传感器，使得射频天线和被测局放仪传感器无缝对接；

（4）被测局放仪传感器通过同轴电缆连接到被测特高频局放仪上；

（5）信号源，通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，脉宽为5~50ns，幅度为100mv~200V，其上升沿和下降沿的时间，范围为100ps~5ns（即该范围内取端点值，端点范围内的任意值皆可）；射频天线接收射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，无缝对接被测局放仪传感器，被测局放仪传感器将接收的方波信号传送至被测局放仪进行测评，观察被测局放仪检测到的实际波形；

（6）计算机控制射频信号发生器产生符合（5）要求的方波信号，频率从1MHz递增到80MHz，步长5MHz的方波信号；同时用高清数字示波器监测该信号，进而观测被测局放仪检测到的实际波形，实例中采用1MHz-10MHz（即该范围内取端点值，端点范围内的任意值皆可）时的方波信号，符合上升沿、下降沿时间100ps，被测局放仪系统能够检测到该方波信号；随着方波频率递增到20MHz以上，上下降沿时间1ns（在范围内即可），观测被测局放仪系统（被测局放仪的脉冲数的显示跟型号不同而显示不同）会出现些许脉冲丢失甚至接受不到对应的脉冲数的情况。进而评估该被测特高频局放仪的脉冲数性能。

利用本实施例特高频局放仪的测评装置对特高频局放仪的灵敏度进行测评的方法，所述方法的具体步骤如下：

（1）通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，通过串口线连接到射频信号发生器的输入端；

（2）射频信号发生器的一个输出端用同轴低损耗电缆接至高清数字示波器的通道，同时设置示波器至合适的采集状态；另一输出端连接设计好的射频天线；

（3）设计好的支架上无缝对接放置被测局放仪传感器，使得射频天线和被测局放仪传感器无缝对接；

（4）被测局放仪传感器通过同轴电缆连接到被测特高频局放仪上；

（5）信号源，通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，脉宽为5~50ns，幅度为100mv~200V，其上升沿和下降沿的时间，范围为100ps~5ns；射频天线接收射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，无缝对接被测局放仪传感器，被测局放仪传感器将接收的方波信号传送至被测局放仪进行测评，观察被测局放仪检测到的实际波形；

（6）调节方波信号幅值2V-200V（即该范围内取端点值，端点范围内的任意值皆可），设置信噪比大于3dB，观察被测局放仪的输出结果，取三段分别测试，第一段0-10V，得到灵敏度最大值-75dB；第二段10-50V，灵敏度逐渐变小但仍具有灵敏性；第三段50-200V，灵敏度趋于不变或已饱和测不出。绘制灵敏度曲线，以此来测评该局放仪的灵敏度。本实施例中利用上述范围中的具体值和现有的测灵敏度的操作流程相对应的得出灵敏度绘制成曲线如图2所示。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (1)

1.一种利用特高频局放仪的测评装置对特高频局放仪的灵敏度进行测评的方法，其特征在于：

所述特高频局放仪的测评装置，包括计算机、射频信号发生器、高清数字示波器、射频天线、被测局放仪、被测局放仪传感器；

所述计算机通过串口线连接到射频信号发生器的输入端，射频信号发生器的一个输出端通过同轴电缆连接到高清数字示波器的通道，另一输出端连接到设计好的射频天线，同时射频天线无缝对接放置被测局放仪传感器，这两者通过支架放置，做到无缝对接，被测局放仪传感器通过电缆线连接到被测局放仪的端口；

所述射频天线，用于接收射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号；

所述被测局放仪传感器，用于无缝对接射频天线，将接收的方波信号传送至被测局放仪进行测评；

所述计算机，用于控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号；

所述射频信号发生器，用于产生符合电力行业标准的方波信号，脉宽为5~50ns，幅度为100mv~200V；

所述高清数字示波器，用于监测射频信号发生器输出的方波信号；

所述方法的具体步骤如下：

（1）通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，通过串口线连接到射频信号发生器的输入端；

（2）射频信号发生器的一个输出端用同轴低损耗电缆接至高清数字示波器的通道，同时设置示波器至采集状态；另一输出端连接设计好的射频天线；

（3）设计好的支架上无缝对接放置被测局放仪传感器，使得射频天线和被测局放仪传感器无缝对接；

（4）被测局放仪传感器通过同轴电缆连接到被测特高频局放仪上；

（5）信号源，通过计算机控制射频信号发生器产生符合电力行业的方波信号，射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，脉宽为5~50ns，幅度为100mv~200V，其上升沿和下降沿的时间，范围为100ps~5ns；射频天线接收射频信号发生器产生的符合电力行业标准的方波信号，无缝对接被测局放仪传感器，被测局放仪传感器将接收的方波信号传送至被测局放仪进行测评，观察被测局放仪检测到的实际波形；

（6）调节方波信号幅值2V-200V，设置信噪比大于3dB，观察被测局放仪的输出结果，分三段进行分别测试，第一段0-10V；第二段10-50V；第三段50-200V，绘制出灵敏度曲线，以此来测评该局放仪的灵敏度。