CN110161384B - 带lc并联谐振带电指示回路的局放信号提取方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置及方法，其中，所述装置包括：陶瓷电容芯绝缘子、供能和局放信号提取装置、带电指示装置和局放信号检测装置；所述陶瓷电容芯绝缘子的一端连接高压电源，另一端与所述供能和局放信号提取装置的一端串联；所述供能和局放信号提取装置的另一端接地；所述供能和局放信号提取装置包括局放信号检测连接点、供能电容和局放信号提取电阻；所述供能电容与所述局放信号提取电阻串联；所述带电指示装置与所述供能和局放信号提取装置并联；所述带电指示装置包括带电电感、带电电容、分压电阻和带电指示灯；所述局放信号检测装置的一端接入所述局放信号检测连接点，另一端接地。

Description

带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取方法
技术领域
本申请涉及局部放电信号带电检测技术领域，尤其涉及一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置及方法。
背景技术
目前，开关柜的检测传感器比较多，如局部放电传感器(UHF)、高频电流传感器(HFCT)、超声波传感器(AF)。其中，局部放电传感器的确定是价格昂贵；高频电流传感器的信号频带如果过宽则灵敏度小，如果过窄则灵敏度高，可见，高频电流传感器的信号频带不易控制；超声波传感器受周围环境、设备机械振动等影响较大，且超声信号在绝缘材料衰减较大。
目前通常采用带电指示灯回路的局放检测方法，在这种方法中，对开关柜局放信号检测时，需要断开带电指示灯，防止带电指示回路的分流。这样不断接通和断开带电指示灯的方法会增加检测过程的复杂度，降低检测效率。
发明内容
本申请提供了一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置及方法，以解决现有检测过程不易操作的问题。
第一方面本申请提供了一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置，所述装置包括：陶瓷电容芯绝缘子、供能和局放信号提取装置、带电指示装置和局放信号检测装置；
所述陶瓷电容芯绝缘子的一端连接高压电源，另一端与所述供能和局放信号提取装置的一端串联；所述供能和局放信号提取装置的另一端接地；
所述供能和局放信号提取装置包括局放信号检测连接点、供能电容和局放信号提取电阻；其中，所述局放信号检测连接点设置于所述供能电容22与所述局放信号提取电阻之间；所述供能电容与所述局放信号提取电阻串联；
所述带电指示装置与所述供能和局放信号提取装置并联；
所述带电指示装置包括带电电感、带电电容、分压电阻和带电指示灯；其中，所述带电电感与所述带电电容并联，所述带电电感和所述带电电容与所述分压电阻、所述带电指示灯串联，且所述带电指示灯与所述分压电阻连接的另一端接地；
所述局放信号检测装置的一端接入所述局放信号检测连接点，另一端接地。
可选地，所述陶瓷电容芯绝缘子的电容值为1pf-100pf；所述供能电容的电容值为100nf-500nf；所述带电电容的电容值为0.02nf-0.5nf；所述带电电感的电感值为 0.02H-0.5H；所述局放信号提取电阻的阻值为0.05Ω-0.2Ω。
第二方面，本申请提供了一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取方法，所述方法包括：
S100、确定所获得的局放信号频率的带宽范围f1-f2；
S200、获取陶瓷电容芯绝缘子和供能电容的电容值，并获取局放信号提取电阻的阻值；
S300、根据所述带宽，确定带电电感和带电电容的型号；
S400、分别计算带宽在f1和f2时所对应的带电指示装置回路的阻抗ZLf1和ZLf2；
S500、分别计算带宽在f1和f2时所对应的供能和局放信号提取装置回路的阻抗ZCf1和ZCf2；
S600、根据所述ZLf1、所述ZLf2、所述ZCf1、所述ZCf2，确定局放状态。
可选地，所述根据所述ZLf1、所述ZLf2、所述ZCf1、所述ZCf2，确定局放状态之前包括：
确定ZLf1与100ZCf1，ZLf2与100 ZCf2的关系；
如果ZLf1＞100ZCf1，且ZLf2＞100 ZCf2，则符合阻抗计算停止条件；
如果ZLf1≤100 ZCf1，和/或ZLf2≤100 ZCf2，则重复S300-S500，直至符合阻抗计算停止条件。
可选地，根据下式计算当带宽为f1时，带电指示装置回路的阻抗ZLf1：
Figure BDA0002047589970000021
其中，ZLf1代表带电指示装置回路的阻抗，C3代表带电电容的阻抗，ZL代表带电电感的阻抗，R2代表分压电阻的阻值，RL代表带电指示灯的阻值，L代表带电电感的电感值。
可选地，根据下式计算当带宽为f1时，供能和局放信号提取装置回路的阻抗ZCf1：
Figure BDA0002047589970000022
其中，ZCf1代表供能和局放信号提取装置回路的阻抗，C2代表供能电容的电容值，R1代表局放信号提取电阻的阻值。
由以上技术可知，本申请提供了一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置及方法，其中，所述装置包括：陶瓷电容芯绝缘子、供能和局放信号提取装置、带电指示装置和局放信号检测装置；所述陶瓷电容芯绝缘子的一端连接高压电源，另一端与所述供能和局放信号提取装置的一端串联；所述供能和局放信号提取装置的另一端接地；所述供能和局放信号提取装置包括局放信号检测连接点、供能电容和局放信号提取电阻；其中，所述局放信号检测连接点设置于所述供能电容与所述局放信号提取电阻之间；所述供能电容与所述局放信号提取电阻串联；所述带电指示装置与所述供能和局放信号提取装置并联；所述带电指示装置包括带电电感、带电电容、分压电阻和带电指示灯；其中，所述带电电感与所述带电电容并联，所述带电电感和所述带电电容与所述分压电阻、所述带电指示灯串联，且所述带电指示灯与所述分压电阻连接的另一端接地；所述局放信号检测装置的一端接入所述局放信号检测连接点，另一端接地。使用时，在带电指示灯亮的情况下，开始进行局放信号的提取和检测工作。将局放信号检测装置的一端与局放信号检测连接点连接，另一端接地。接通局放信号检测装置的电源，根据局放信号检测装置的检测结果，判断设备的局放状态。如需检测另一相的局放状态，则断开当前连接，并连接至需要检测的相，进行检测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的LC并联谐振电路频率阻抗特性示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，为本申请实施例提供的一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置的结构示意图。
本申请实施例提供了一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置，包括：
陶瓷电容芯绝缘子1、供能和局放信号提取装置2、带电指示装置3和局放信号检测装置4；
所述陶瓷电容芯绝缘子1的一端连接高压电源，另一端与所述供能和局放信号提取装置2的一端串联；所述供能和局放信号提取装置2的另一端接地；
所述供能和局放信号提取装置2包括局放信号检测连接点21、供能电容22和局放信号提取电阻23；其中，所述局放信号检测连接点21设置于所述供能电容22与所述局放信号提取电阻23之间；所述供能电容22与所述局放信号提取电阻23串联；
所述带电指示装置3与所述供能和局放信号提取装置2并联；
所述带电指示装置3包括带电电感31、带电电容32、分压电阻33和带电指示灯34；其中，所述带电电感31与所述带电电容32并联，所述带电电感31和所述带电电容32 与所述分压电阻33、所述带电指示灯34串联，且所述带电指示灯34与所述分压电阻33 连接的另一端接地；
所述局放信号检测装置4的一端接入所述局放信号检测连接点21，另一端接地。
其中，所述带电电感31与所述带电电容32并联组成并联谐振电路，在局放信号下，阻抗大，能够防止局放信号分流，令工频信号能够正常流通，为带电指示灯34提供电能量。所述陶瓷电容芯绝缘子1和所述供能电容22用于串联分压。所述局放信号提取电阻 23能够将局放电流信号转换为脉冲电压信号。所述分压电阻33采用可调电阻，用于串联分压。
使用时，在带电指示灯亮34的情况下，开始进行局放信号的提取和检测工作。将局放信号检测装置4的一端与局放信号检测连接点21连接，另一端接地。接通局放信号检测装置4的电源，根据局放信号检测装置4的检测结果，判断设备的局放状态。如需检测另一相的局放状态，则断开当前连接，并连接至需要检测的相，进行检测。
可选地，所述陶瓷电容芯绝缘子1的电容值为lpf-100pf；所述供能电容的电容值为100nf-500nf；所述带电电容32的电容值为0.02nf-0.5nf；所述带电电感31的电感值为0.02H-0.5H；所述局放信号提取电阻23的阻值为0.05Ω-0.2Ω。
本申请实施例用于检测的局放信号的范围为40kHz-300kHz。
请参见图2，为本申请实施例提供的一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取方法的流程图。
本申请实施例提供了一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取方法，所述方法包括：
S100、确定所获得的局放信号频率的带宽范围f1-f2；
S200、获取陶瓷电容芯绝缘子和供能电容的电容值，并获取局放信号提取电阻的阻值；
S300、根据所述带宽，确定带电电感和带电电容的型号；
S400、分别计算带宽在f1和f2时所对应的带电指示装置回路的阻抗ZLf1和ZLf2；
S500、分别计算带宽在f1和f2时所对应的供能和局放信号提取装置回路的阻抗ZCf1和ZCf2；
S600、根据所述ZLf1、所述ZLf2、所述ZCf1、所述ZCf2，确定局放状态。
请参见图3，为本申请实施例提供的LC并联谐振电路频率阻抗特性示意图。
可选地，所述根据所述ZLf1、所述ZLf2、所述ZCf1、所述ZCf2，确定局放状态之前包括：
确定ZLf1与100ZCf1，ZLf2与100 ZCf2的关系；
如果ZLf1＞100 ZCf1，且ZLf2＞100 ZCf2，则符合阻抗计算停止条件；
如果ZLf1≤100 ZCf1，和/或ZLf2≤100 ZCf2，则重复S300-S500，直至符合阻抗计算停止条件。
可选地，根据下式计算当带宽为f1时，带电指示装置回路的阻抗ZLf1：
Figure BDA0002047589970000051
其中，ZLf1代表带电指示装置回路的阻抗，C3代表带电电容的阻抗，ZL代表带电电感的阻抗，R2代表分压电阻的阻值，RL代表带电指示灯的阻值，L代表带电电感的电感值。
可选地，根据下式计算当带宽为f1时，供能和局放信号提取装置回路的阻抗ZCf1：
Figure BDA0002047589970000052
其中，ZCf1代表供能和局放信号提取装置回路的阻抗，C2代表供能电容的电容值，R1代表局放信号提取电阻的阻值。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供了一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置及方法，其中，所述方法包括：陶瓷电容芯绝缘子1、供能和局放信号提取装置2、带电指示装置3和局放信号检测装置4；所述陶瓷电容芯绝缘子1的一端连接高压电源，另一端与所述供能和局放信号提取装置2的一端串联；所述供能和局放信号提取装置2的另一端接地；所述供能和局放信号提取装置2包括局放信号检测连接点 21、供能电容22和局放信号提取电阻23；其中，所述局放信号检测连接点21设置于所述供能电容22与所述局放信号提取电阻23之间；所述供能电容22与所述局放信号提取电阻23串联；所述带电指示装置3与所述供能和局放信号提取装置2并联；所述带电指示装置3包括带电电感31、带电电容32、分压电阻33和带电指示灯34；其中，所述带电电感31与所述带电电容32并联，所述带电电感31和所述带电电容32与所述分压电阻33、所述带电指示灯34串联，且所述带电指示灯34与所述分压电阻33连接的另一端接地；所述局放信号检测装置4的一端接入所述局放信号检测连接点21，另一端接地。使用时，在带电指示灯亮34的情况下，开始进行局放信号的提取和检测工作。将局放信号检测装置4的一端与局放信号检测连接点21连接，另一端接地。接通局放信号检测装置4的电源，根据局放信号检测装置4的检测结果，判断设备的局放状态。如需检测另一相的局放状态，则断开当前连接，并连接至需要检测的相，进行检测。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取方法，其特征在于，应用于带LC并联谐振带电指示回路的局放信号提取装置，所述装置包括：陶瓷电容芯绝缘子(1)、供能和局放信号提取装置(2)、带电指示装置(3)和局放信号检测装置(4)；
所述陶瓷电容芯绝缘子(1)的一端连接高压电源，另一端与所述供能和局放信号提取装置(2)的一端串联；所述供能和局放信号提取装置(2)的另一端接地；
所述供能和局放信号提取装置(2)包括局放信号检测连接点(21)、供能电容(22)和局放信号提取电阻(23)；其中，所述局放信号检测连接点(21)设置于所述供能电容(22)与所述局放信号提取电阻(23)之间；所述供能电容(22)与所述局放信号提取电阻(23)串联；
所述带电指示装置(3)与所述供能和局放信号提取装置(2)并联；
所述带电指示装置(3)包括带电电感(31)、带电电容(32)、分压电阻(33)和带电指示灯(34)；其中，所述带电电感(31)与所述带电电容(32)并联，所述带电电感(31)和所述带电电容(32)与所述分压电阻(33)、所述带电指示灯(34)串联，且所述带电指示灯(34)与所述分压电阻(33)连接的另一端接地；
所述局放信号检测装置(4)的一端接入所述局放信号检测连接点(21)，另一端接地；
所述方法包括：
S100、确定所获得的局放信号频率的带宽范围f1-f2；
S200、获取陶瓷电容芯绝缘子和供能电容的电容值，并获取局放信号提取电阻的阻值；
S300、根据所述带宽，确定带电电感和带电电容的型号；
S400、分别计算带宽在f1和f2时所对应的带电指示装置回路的阻抗ZLf1和ZLf2；
S500、分别计算带宽在f1和f2时所对应的供能和局放信号提取装置回路的阻抗ZCf1和ZCf2；
S600、根据所述ZLf1、所述ZLf2、所述ZCf1、所述ZCf2，确定局放状态；
所述根据所述ZLf1、所述ZLf2、所述ZCf1、所述ZCf2，确定局放状态之前包括：
确定ZLf1与100ZCf1，ZLf2与100ZCf2的关系；
如果ZLf1＞100ZCf1，且ZLf2＞100ZCf2，则符合阻抗计算停止条件；
如果ZLf1≤100ZCf1，和/或ZLf2≤100ZCf2，则重复S300-S500，直至符合阻抗计算停止条件。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，根据下式计算当带宽为f1时，带电指示装置回路的阻抗ZLf1：
Figure FDA0002764130780000021
其中，ZLf1代表带电指示装置回路的阻抗，C3代表带电电容的阻抗，ZL代表带电电感的阻抗，R2代表分压电阻的阻值，RL代表带电指示灯的阻值，L代表带电电感的电感值。
3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，根据下式计算当带宽为f1时，供能和局放信号提取装置回路的阻抗ZCf1：
Figure FDA0002764130780000022
其中，ZCf1代表供能和局放信号提取装置回路的阻抗，C2代表供能电容的电容值，R1代表局放信号提取电阻的阻值。
4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述陶瓷电容芯绝缘子(1)的电容值为1pf-100pf；所述供能电容(22)的电容值为100nf-500nf；所述带电电容(32)的电容值为0.02nf-0.5nf；所述带电电感(31)的电感值为0.02H-0.5H；所述局放信号提取电阻(23)的阻值为0.05Ω-0.2Ω。
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