CN202351378U - 局部放电测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电力设备检测技术领域，尤其是涉及一种局部放电测试仪。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。包括主控单元，在主控单元上连接有SDRAM，其特征在于，所述的主控单元上连接有用于处理输入耦合单元放电脉冲信号的第一处理通道和用于处理试验电源经分压后试验电压信号的第二处理通道，所述的主控单元与上位机相连接，在上位机上连接有输入装置和显示装置。与现有的技术相比，本局部放电测试仪的优点在于：设计合理，结构简单，利用有源和无源滤波结合，实现准确的滤波截止频率，提高抗干扰能力。在硬件滤波的准确度上有很大改进，尤其在30kHz以下截止频率点的精确度优于标准规定的10％的偏差。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备检测技术领域，尤其是涉及一种局部放电测试仪。
背景技术
局部放电是电力变压器、高压开关等电力设备绝缘劣化的重要原因，因此对局部放电现象的检测是设备绝缘状况监测的重要手段。局部放电的检测都是以局部放电所产生的各种现象为依据，通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态。电力设备局部放电过程中产生电脉冲、电磁辐射、超声波和光等，并引起局部过热。相应的出现了电脉冲检测法、超声波检测法、光测法和红外检测法等多种检测方法。其中电脉冲检测法是一种研究最早、应用最广泛的检测方法，目前国内及国际上对此方法制定了专门的标准。电脉冲检测法在离线状态灵敏度较高，而现场测试中易受外界干扰噪声的影响。
为了提高检测灵敏度和提高抗干扰能力，传统模拟局部放电测试仪多采用无源滤波(LC滤波)，数字局部放电测试仪多采用有源滤波，单纯采用这两种方法实现的硬件滤波存在截止频率偏差大，无法满足标准要求的缺点。现有技术在不同挡位下滤波频带不一致，尤其是低通滤波频点在放大倍数切换后偏差较大的问题。并且，30kHz以下截止频率点无法实现准确滤波的问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种利用有源和无源滤波结合，实现准确的滤波截止频率，提高抗干扰能力的局部放电测试仪。
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本局部放电测试仪，包括主控单元，在主控单元上连接有SDRAM，其特征在于，所述的主控单元上连接有用于处理输入耦合单元放电脉冲信号的第一处理通道和用于处理试验电源经分压后试验电压信号的第二处理通道，所述的主控单元与上位机相连接，在上位机上连接有输入装置和显示装置。
在上述的局部放电测试仪中，所述的第一处理通道包括依次串联的高通滤波模块、放大/衰减控制模块、增益调节模块、滤波频带选择模块和高速A/D采样模块，所述的高速A/D采样模块与主控单元相连，所述的放大/衰减控制模块、增益调节模块和滤波频带选择模块均与CPLD控制模块相连，所述的CPLD控制模块与主控单元相连。
在上述的局部放电测试仪中，所述的第二处理通道包括依次串联的互感器变换模块、有效值转换模块和A/D转换模块，所述的A/D转换模块与主控单元相连，所述的互感器变换模块上连接有过零转换模块，所述的过零转换模块与主控单元相连。
在上述的局部放电测试仪中，所述的高通滤波模块为4K三阶LC高通滤波电路。
在上述的局部放电测试仪中，所述的放大/衰减控制模块包括运算放大器。
在上述的局部放电测试仪中，所述的滤波频带选择模块四阶有源滤波电路，在四阶有源滤波电路上连接有切换开关。
与现有的技术相比，本局部放电测试仪的优点在于：设计合理，结构简单，利用有源和无源滤波结合，实现准确的滤波截止频率，提高抗干扰能力。在硬件滤波的准确度上有很大改进，尤其在30kHz以下截止频率点的精确度优于标准规定的10％的偏差。
附图说明
图1是本实用新型提供的结构框图。
图2是本实用新型提供的高通滤波模块结构示意图。
图中，主控单元1、上位机2、输入装置3、显示装置4、高通滤波模块5、放大/衰减控制模块6、增益调节模块7、滤波频带选择模块8、高速A/D采样模块9、CPLD控制模块10、互感器变换模块11、有效值转换模块12、A/D转换模块13、过零转换模块14。
具体实施方式
如图1所示，本局部放电测试仪包括主控单元1，在主控单元1上连接有SDRAM，主控单元1上连接有用于处理输入耦合单元放电脉冲信号的第一处理通道和用于处理试验电源经分压后试验电压信号的第二处理通道，主控单元1与上位机2相连接，在上位机2上连接有输入装置3和显示装置4。
第一处理通道包括依次串联的高通滤波模块5、放大/衰减控制模块6、增益调节模块7、滤波频带选择模块8和高速A/D采样模块9。高速A/D采样模块9与主控单元1相连，所述的放大/衰减控制模块6、增益调节模块7和滤波频带选择模块8均与CPLD控制模块10相连，所述的CPLD控制模块10与主控单元1相连。高通滤波模块5为4K三阶LC高通滤波电路。放大/衰减控制模块6包括运算放大器。滤波频带选择模块8四阶有源滤波电路，在四阶有源滤波电路上连接有切换开关。如图2所示，高通滤波模块5中C 1和C2取1uF聚丙烯电容，L1取2mH电感。由高通滤波模块5滤除部分低频信号，经过滤波频率大于4kHz的信号完整性较好，保障了后级带通滤波的准确度。
第二处理通道包括依次串联的互感器变换模块11、有效值转换模块12和A/D转换模块13，所述的A/D转换模块13与主控单元1相连，所述的互感器变换模块11上连接有过零转换模块14，所述的过零转换模块14与主控单元1相连。
本实用新型中的每个通道的输入信号独立的经过前级低通滤除部分低频信号，再经过衰减或放大处理，然后经过细调增益控制，经过更精密一级的高低通滤波，进一步筛选出放电信号，经过高速宽频带12位AD转换器进行模数转换，得到的数据经过主控单元1存储在缓存SDRAM中，再由主控单元1通过USB或以太网上传给上位机2进行显示。
试验电压信号经过电压互感器隔离变换成小信号，小信号分两路：一路经过调理得到试验电压的外零标信号，另一路经过有效值转换和A/D转换得到试验电压数据。该数据由主控单元1送给上位机2进行显示。
放大/衰减控制模块中使用运算放大器进行规定比例的放大和衰减，采用的运算放大器带宽达到数十兆赫兹，由此确保了在不同档位下带通滤波的截止频率的准确性。同时增益调节模块7中使用了增益可调运算放大器，该运算放大器的带宽也达到数十兆赫兹，同样确保了不同增益下带通滤波的截止频率的准确性。滤波频带选择模块8中每个频带都使用了四阶有源滤波电路，由电子开关实现切换。该滤波频带选择模块8中带通滤波由低通滤波和高通滤波任意组合实现。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了主控单元1、上位机2、输入装置3、显示装置4、高通滤波模块5、放大/衰减控制模块6、增益调节模块7、滤波频带选择模块8、高速A/D采样模块9、CPLD控制模块10、互感器变换模块11、有效值转换模块12、A/D转换模块13、过零转换模块14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (6)
1.一种局部放电测试仪，包括主控单元(1)，在主控单元(1)上连接有SDRAM，其特征在于，所述的主控单元(1)上连接有用于处理输入耦合单元放电脉冲信号的第一处理通道和用于处理试验电源经分压后试验电压信号的第二处理通道，所述的主控单元(1)与上位机(2)相连接，在上位机(2)上连接有输入装置(3)和显示装置(4)。
2.根据权利要求1所述的局部放电测试仪，其特征在于，所述的第一处理通道包括依次串联的高通滤波模块(5)、放大/衰减控制模块(6)、增益调节模块(7)、滤波频带选择模块(8)和高速A/D采样模块(9)，所述的高速A/D采样模块(9)与主控单元(1)相连，所述的放大/衰减控制模块(6)、增益调节模块(7)和滤波频带选择模块(8)均与CPLD控制模块(10)相连，所述的CPLD控制模块(10)与主控单元(1)相连。
3.根据权利要求1所述的局部放电测试仪，其特征在于，所述的第二处理通道包括依次串联的互感器变换模块(11)、有效值转换模块(12)和A/D转换模块(13)，所述的A/D转换模块(13)与主控单元(1)相连，所述的互感器变换模块(11)上连接有过零转换模块(14)，所述的过零转换模块(14)与主控单元(1)相连。
4.根据权利要求2所述的局部放电测试仪，其特征在于，所述的高通滤波模块(5)为4K三阶LC高通滤波电路。
5.根据权利要求2所述的局部放电测试仪，其特征在于，所述的放大/衰减控制模块(6)包括运算放大器。
6.根据权利要求2所述的局部放电测试仪，其特征在于，所述的滤波频带选择模块(8)四阶有源滤波电路，在四阶有源滤波电路上连接有切换开关。
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| CN103308828A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-09-18 | 广西大学 | 基于cpld的变压器局部放电电-声信号同步监测装置 |
| CN103487734A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-01-01 | 江苏新亚高电压测试设备有限公司 | 一种全数字化多通道实时同步局部放电检测仪 |
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- 2011-11-03 CN CN2011204335504U patent/CN202351378U/zh not_active Expired - Fee Related
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