CN211979104U - 电力设备便携式局部放电在线检测仪 - Google Patents
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Abstract
电力设备便携式局部放电在线检测仪,交换卡安装底板(12)上固定数据交换卡(13)，板卡安装底板(5)正面上、下部分别安装电池(11)和24V供电模块(14)，超导导热管(4)连接到安装在板卡安装底板(5)边缘的导热铜板(3)上，导热铜板(3)外侧安装散热风扇(2)，板卡安装底板(5)正面局部贴装采集卡(6)，同时采用声测法、电测法、电磁波、暂态对地过电压法相结合的局部放电在线检测技术，测试方法灵活、可靠；支持采用二维PRPD、三维PRPS等图谱显示和数据导出；对电力设备局部放电波形数字化处理、显示、放电脉冲计数，对各类局部放电信号检测、连续监测与趋势分析。具有防水、防震、防盐雾性能。功能有：信号放大、数字滤波、波形测量、脉冲技术、局部放电甄别和风险评估等。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备局部放电检测技术，尤其是电力设备便携式局部放电在线检测仪。
背景技术
目前，电力技术的发展，离不开相关的电力设备技术的不断进步，但是，现在有关于电力设备安全运行存在着很多的问题，很多相关的电力公司在销售相关的电力设备以后,并不能保证其质量的问题,所以，在现在的社会当中, 很多的电力设备因为在使用当中，发生了很多的故障，或者设备老化，导致了相关电力设备的局部放电，影响了相关电力设备的使用，所以，一定要重视电力设备局部放电信号的在线检测相关的工作。
高压电力设备的事故,许多都是与绝缘中的局部放电密切相关。绝缘材料在运行中所遇到的过电压一般只有工作电压的几倍，而导致绝缘强度显著下降、绝缘逐渐老化的一个重要原因就是局部放电。
对局部放电的检测，既可用电气方法也可用非电气方法，如超声法、光学法、测化学分解物法等。进行局部放电试验的基本线路有并联法、串联法、电桥法三种。
在现场进行局部放电在线检测,由于干扰很多,因此必须采取措施抑制干扰。局部放电测量环境如果存在严重电磁干扰，会大大降低检测仪器的灵敏度，严重时甚至使测量无法进行，因而，有效地抑制电磁干扰是局部放电检测技术的不可缺少的环节。局部放电检测的干扰是多样的，按照时域波形可分为周期性干扰、脉冲型干扰和白噪声。周期性干扰包括：系统高次谐波、载波通讯以及无线电通讯等等；脉冲型干扰分为周期脉冲型干扰和随机脉冲型干扰，周期脉冲型干扰主要由电力电子元件动作产生高频涌流引起，随机脉冲型干扰包括高压输电线上的电晕放电、其他电力设备的局部放电、分接开关动作产生放电以及接触不良产生的悬浮电位放电等；白噪声包括线圈的热噪声、地网噪声、配点线路和变压器继电保护信号线中的耦合进入的各种噪声以及检测线路中的半导体器件的噪声等。
现有监测技术和仪器，为了强化抗干扰性能，体积较大，不便携带，即使如此，检测功能往往存在不够全面兼顾的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供电力设备便携式局部放电在线检测仪，解决以上现有技术问题。
本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括散热风扇、导热铜板、超导导热管、板卡安装底板、采集卡、Wifi天线、电池、交换卡安装底板、数据交换卡、24V供电模块、顶端板和底端板；机芯上有板卡安装底板以及垂直安装在板卡安装底板两端的相互平行的顶端板和底端板，其中，底端板外侧安装Wifi天线，板卡安装底板正面局部贴装采集卡，板卡安装底板正面中部安装交换卡安装底板，交换卡安装底板上固定数据交换卡，板卡安装底板正面上、下部分别安装电池和24V供电模块，板卡安装底板正面中部通过镂空口由数据交换卡或采集卡表面接出超导导热管，超导导热管连接到安装在板卡安装底板边缘的导热铜板上，导热铜板外侧安装散热风扇，Wifi天线连接至数据交换卡。
尤其是，采集卡内置频域处理算法模块，频域处理算法模块包括FFT 阈值滤波器、自适应滤波器、固定系数滤波器和带阻滤波器。
尤其是，顶端板上设置DC充电口。
尤其是，底端板上设置一排至少二个接线端子，接线端子连接至采集卡。
尤其是，顶端板和底端板上分别设置散热孔。
尤其是，底端板上设置电量指示器。
尤其是，底端板上设置按钮开关。
尤其是，底端板上设置网口。
尤其是，接线端子外接超声波传感器、高频电流传感器、超高频传感器或暂态对地过电压传感器。
尤其是，机芯外部套装壳体，顶端板和底端板分别固定于壳体的上下端面上。
本实用新型的优点和效果：对电力设备局部放电波形数字化处理、显示、放电脉冲计数，对各类局部放电信号检测、连续监测与趋势分析。具有防水、防震、防盐雾等性能。
附图说明
图1为本实用新型实施例1外形结构主视示意图。
图2为本实用新型实施例1外形结构侧视示意图。
图3为本实用新型实施例1外形结构仰视示意图。
图4为本实用新型实施例1外形结构俯视示意图。
图5为图1中A-A向剖视结构示意图。
图6为本实用新型实施例1中机芯结构后视示意图。
图7为本实用新型实施例1中机芯结构主视示意图。
图8为本实用新型实施例1中机芯结构侧视示意图。
附图标记包括：
1-电量指示器、2-散热风扇、3-导热铜板、4-超导导热管、5-板卡安装底板、6-采集卡、7-Wifi天线、8-DC充电口、9-按钮开关、10-网口、11- 电池、12-交换卡安装底板、13-数据交换卡、14-24V供电模块、15-壳体、16- 接线端子、17-顶端板、18-底端板；601-采集数字电路模块。
具体实施方式
本实用新型原理在于，针对不同类型的干扰采用相应的抑制方法。本实用新型研究发现，周期型干扰具有强度大且相位比较固定的特点，多采用频域方法处理，主要包括FFT阈值滤波器、自适应滤波器、固定系数滤波器和带阻滤波器等；随机型干扰和局部放电信号在频域有相似性，因而多采用时域波形识别降噪。λ滤波器设置滤波功能应分为带通滤波器、带阻滤波器以及自适应滤波器三类。用于处理HFCT传感器信号的频率范围为100KHz～30MHz，处理AE传感器信号的频带范围为20kHz～500kHz，UHF传感器的频带范围为200MHz～ 1800MHz；带阻滤波器仅滤除频率介于高频及低频间信号，其他频率的信号均可通过。在波形检测过程中可采用该滤波器滤除干扰；而自适应滤波器滤除波形检测过程中的某些连续噪声。如果存在某些较强连续噪声的环境中，可采用该滤波器。但根据奈科斯特稳定性判据(Nyquist Theorem)，滤波器上限截止频率应等于或小于1/2采样频率。在进行λ严重等级判别，当超声波原始信号幅值大于 300uV时可发现明显放电痕迹，应立即进行设备检修。即在系统硬件增益为X100 时，如软件界面显示的超声波局部放电脉冲信号均值超过3,000mV(3V)，则意味着原始信号为3000mV/10000＝300uV；而当局部放电脉冲群的时间间隔小于2ms 时局部放电已经发展成严重等级，需要立即进行停电检修。当信号时间间隔大于 4ms时，相对来说设备还处于较安全的运行状态下，但需要进行跟踪观察其信号幅值、发生频率、波形形态等发展趋势。
本实用新型在应用时，同时采用声测法、电测法、电磁波、暂态对地过电压法相结合的局部放电在线检测技术，测试方法灵活、可靠；支持采用二维PRPD、三维PRPS等图谱显示和数据导出；主要功能有：信号放大、数字滤波、波形测量、脉冲技术、局部放电甄别和风险评估等。
本实用新型做为简便性在线检测仪，可用于在线探测、分析如变压器、GIS、电力电缆，套管、避雷器等电力设备内部局部放电信号的强弱与定位。
本实用新型包括：散热风扇2、导热铜板3、超导导热管4、板卡安装底板5、采集卡6、Wifi天线7、电池11、交换卡安装底板12、数据交换卡 13、24V供电模块14、顶端板17和底端板18。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如附图1所示，机芯上有板卡安装底板5以及垂直安装在板卡安装底板5两端的相互平行的顶端板17和底端板18，其中，底端板18外侧安装Wifi天线7，板卡安装底板5正面局部贴装采集卡6，板卡安装底板5 正面中部安装交换卡安装底板12，交换卡安装底板12上固定数据交换卡13，板卡安装底板5正面上、下部分别安装电池11和24V供电模块14，板卡安装底板 5正面中部通过镂空口由数据交换卡13或采集卡6表面接出超导导热管4，超导导热管4连接到安装在板卡安装底板5边缘的导热铜板3上，导热铜板3外侧安装散热风扇2，Wifi天线7连接至数据交换卡13。
前述中，机芯外部套装壳体15，顶端板17和底端板18分别固定于壳体15的上下端面上。
前述中，顶端板17上设置DC充电口8。
前述中，底端板18上设置一排五个接线端子16，接线端子16连接至采集卡6。
前述中，顶端板17和底端板18上分别设置散热孔。
前述中，底端板18上设置电量指示器1。
前述中，底端板18上设置按钮开关9。
前述中，底端板18上设置网口10。
前述中，接线端子16外接超声波传感器、高频电流传感器、超高频传感器或暂态对地过电压传感器。
前述中，采集卡6上的采集数字电路模块601表面接出超导导热管4。
本实用新型实施例中，壳体15尺寸为50cm×30cm×40cm，24V供电模块14采用2小时续用锂电，外接电源C采用110/220V,50Hz/60Hz。工作温度，-40℃～+60℃。
本实用新型实施例中，外接配置传感器均不破坏设备结构，不会对设备产生任何影响所有传感器均具有防水和防腐蚀能力，可用于户外检测；设置 4/8个独立检测通道，支持AE、HFCT、UHF、RF、TEV等无源传感器；可选配8 通道第三方数据采集通道；1个外同步通，可同步0.01-3kHz的外部同步信号，灵敏度为5mV-300V；频带范围200MHz～1800MHz，采样频率为100MHz，最小局部放电检测量：5pC(实验室条件)；
本实用新型实施例中，采集卡6采样频率：2M、4M、8M、16M、32M、 64M、100M自选，根据传感器选用；检测范围：1-10,000mVpp；数据精度：12位；灵敏度：1μV；增益选择：1X、10X、50X、100X、500X、1000X可选；Wifi天线7通讯方式：波特率9600、19200、38400、57600bps；1000m-Ethernet以太网(局域网)；10/100M自适应；100M以内RS-485。
本实用新型实施例中，超声波传感器(AE)：频带范围为20KHz～ 500KHz，采样频率为10MHz，最小局部放电检测量：20pC(实验室条件)；主要用于GIS设备及油浸式电力变压器局部放电精确定位，通过对多个超声波传感器检测信号间时差的比对计算可针对某个局部放电脉冲计算出声源参考位置；通过结合放电脉冲、电磁波信号可对放电源进行物理定位和局部放电类型判别。
高频电流传感器(HFCT)：频带范围为100KHz-30MHz，采样频率为 100MHz，传感器灵敏度为1mv/4μA，最小检测量：5pC(实验室条件)；利用罗哥夫斯基线圈从电气设备的接地线等处测取信号，测量信号频率可以达到30MHz，可有效提高局部放电的测量范围；由于采用钳式高频电流脉冲传感器，可在被测设备外壳接地线上获取脉冲电流信号，无须设备停电，检测过程不改变电力设备运行方式。
超高频传感器(UHF)：200-1500MHz，主要应用于GIS气体绝缘电力设备内部局部放电超高频电磁波信号的在线检测。当GIS设备发生放电时，会伴随有高频电磁波信号，其频率可达3GHz以上，因而采用超高频传感器可以很好地采集到由局部放电现象产生的电磁波信号，是一种可靠的局部放电检测技术。
暂态对地过电压传感器(TEV)：频带范围为3～100MHz，采样频率为 100MHz，最小局部放电检测量：20pC(实验室条件)；主要用于在高压开关柜外部对设备内部局部放电伴随产生的暂态对地过电压信号进行检测。传感器已于安装，而高压设备也无需停电即可检测。
其中，AE传感器检测伴随局部放电产生的超声波信号，HFCT传感器检测高频脉冲泄漏脉冲电流，UHF传感器检测超高频的电磁波信号，而TEV传感器可检测设备暂态对地过电压信号。由于高压电气设备运行环境中充斥着各类噪声，捕捉出被检测设备内部的微弱局部放电信号，检测装置必须具备高性能的配置和很强的信号获取、分辨和甄别能力。因此，采用局部放电在线检测与监测装置在进行局部放电检测时，需要同时配有超声波、高频泄漏电流、超高频等传感器，通过不同的带电检测技术结合，运用不同的信号处理技术，在时域和频域中对交变电场中检测到各种信号进行同步分析。
Claims (10)
1.电力设备便携式局部放电在线检测仪,包括散热风扇(2)、导热铜板(3)、超导导热管(4)、板卡安装底板(5)、采集卡(6)、Wifi天线(7)、电池(11)、交换卡安装底板(12)、数据交换卡(13)、24V供电模块(14)、顶端板(17)和底端板(18)；其特征在于，机芯上有板卡安装底板(5)以及垂直安装在板卡安装底板(5)两端的相互平行的顶端板(17)和底端板(18)，其中，底端板(18)外侧安装Wifi天线(7)，板卡安装底板(5)正面局部贴装采集卡(6)，板卡安装底板(5)正面中部安装交换卡安装底板(12)，交换卡安装底板(12)上固定数据交换卡(13)，板卡安装底板(5)正面上、下部分别安装电池(11)和24V供电模块(14)，板卡安装底板(5)正面中部通过镂空口由数据交换卡(13)或采集卡(6)表面接出超导导热管(4)，超导导热管(4)连接到安装在板卡安装底板(5)边缘的导热铜板(3)上，导热铜板(3)外侧安装散热风扇(2)，Wifi天线(7)连接至数据交换卡(13)。
2.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，采集卡(6)内置频域处理算法模块，频域处理算法模块包括FFT阈值滤波器、自适应滤波器、固定系数滤波器和带阻滤波器。
3.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，顶端板(17)上设置DC充电口(8)。
4.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，底端板(18)上设置一排至少二个接线端子(16)，接线端子(16)连接至采集卡(6)。
5.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，顶端板(17)和底端板(18)上分别设置散热孔。
6.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，底端板(18)上设置电量指示器(1)。
7.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，底端板(18)上设置按钮开关(9)。
8.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，底端板(18)上设置网口(10)。
9.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，接线端子(16)外接超声波传感器、高频电流传感器、超高频传感器或暂态对地过电压传感器。
10.如权利要求1所述的电力设备便携式局部放电在线检测仪，其特征在于，机芯外部套装壳体(15)，顶端板(17)和底端板(18)分别固定于壳体(15)的上下端面上。
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| CN201922173504.4U CN211979104U (zh) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 电力设备便携式局部放电在线检测仪 |
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| CN (1) | CN211979104U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117269697A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-12-22 | 国网上海市电力公司 | 一种杜瓦内安装式的超导电缆局放超声检测系统及其方法 |
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2019
- 2019-12-06 CN CN201922173504.4U patent/CN211979104U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117269697A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-12-22 | 国网上海市电力公司 | 一种杜瓦内安装式的超导电缆局放超声检测系统及其方法 |
| CN117269697B (zh) * | 2023-10-26 | 2024-05-31 | 国网上海市电力公司 | 一种杜瓦内安装式的长距离超导电缆局放超声检测系统及其方法 |
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