CN216133152U - 一种便携式多功能局部放电检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式多功能局部放电检测仪，包括检测仪内箱体、DAU数据采集单元、蓄电池、局放传感器组、控制面板。本实用新型集成了四种局放检测方法与一体，测量电力设备局部放电产生的超高频(UHF)、超声波(AA)、高频电流(HFCT)、暂态地电压(TEV)信号脉冲，对脉冲特征进行统计，并通过多种图谱直观地展现放电信号的幅度、相位、产生频度以及放电的发展趋势；可广泛应用于检测电力系统干式变压器、中压开关柜、电力电缆以及GIS组合电器等高压设备的内部绝缘中是否存在局部放电以及分析局放的严重程度，可在设备正常运行时进行在线检测和诊断，判断电器设备是否需要停止运行进行检修。

Description

一种便携式多功能局部放电检测仪

技术领域

本实用新型涉及局部放电检测技术领域，具体涉及一种便携式多功能局部放电检测仪。

背景技术

局部放电是指绝缘结构中由于电场分布不均匀、局部场强过高而导致的绝缘介质中局部范围内的放电或击穿现象，局部放电是绝缘老化的重要征兆和表现形式，因此，对局部放电的有效检测对电力设备的安全经济运行具有重要意义。

局部放电的检测是以局部放电所产生的各种现象为依据，通过能表征放电的物理量分析局部放电的状态及特性，国内外学者进行广泛、深入研究局部放电的过程中产生的电脉冲、电磁辐射、超声波、光和分解产物后，提出了局部放电法(主要有暂态地电波法、脉冲电流法、超声波法和超高频法)、电化学法和光学法等检测方法。

传统的局部放电检测仪，其测量信号的响应频率一般不超过1MHz，易受到外界干扰的影响，并且运行稳定性也不够好，影响了其应用，为此，提出一种便携式多功能局部放电检测仪。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决传统的局部放电检测仪存在的测量信号的响应频率低、运行稳定性不够好等问题，提供了一种便携式多功能局部放电检测仪。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本实用新型包括检测仪内箱体、DAU数据采集单元、蓄电池、局放传感器组、控制面板，所述DAU数据采集单元、蓄电池均设置在所述检测仪内箱体的内部，所述DAU数据采集单元与所述蓄电池电连接；所述控制面板设置在检测仪内箱体上，所述局放传感器组通过所述控制面板上设置的各传感器接口与所述DAU数据采集单元连接。

优选的，所述DAU数据采集单元包括高速AD采集板卡、FPGA芯片，所述高速AD采集板卡与各所述传感器接口通信连接，采用多通道方式对测量信号进行采集，所述FPGA芯片与所述高速采集板卡通信连接。

优选的，所述高速AD采集板卡与所述检测仪内箱体内壁之间设置有安装架，所述高速AD采集板卡通过所述安装架设置在所述检测仪内箱体上。

优选的，所述控制面板上设置的各传感器接口包括第一通道接口、第二通道接口、第三通道接口、第四通道接口，所述第一通道接口、第二通道接口、第三通道接口、第四通道接口均与所述高速AD采集板卡通信连接。

优选的，所述局放传感器组包括AA类传感器、TEV类传感器、HFCT类传感器、UHF类传感器，所述AA类传感器连接通过所述第一通道接口与高速AD采集板卡通信连接，所述TEV类传感器通过所述第二通道接口与高速AD采集板卡通信连接，所述HFCT类传感器通过所述第三通道接口与高速AD采集板卡通信连接，所述UHF类传感器通过所述第四通道接口与高速AD采集板卡通信连接。

优选的，所述便携式多功能局部放电检测仪还包括ABS工程机箱，所述检测仪内箱体设置在所述ABS工程机箱内部。

优选的，所述控制面板上设置有网络接口，上位机通过所述网络接口与所述FPGA芯片通讯连接。

优选的，所述控制面板上设置有充电接口，外部供电线通过所述充电接口与所述蓄电池电连接。

优选的，所述控制面板上设置有用于实现开关机功能的电源开关、用于实现接地功能的接地接口。

优选的，所述控制面板上设置有用于起到同步相位的作用的相位同步接口。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：集成了四种局放检测方法与一体，测量电力设备局部放电产生的超高频(UHF)、超声波(AA)、高频电流(HFCT)、暂态地电压(TEV)信号脉冲，对脉冲特征进行统计，并通过多种图谱直观地展现放电信号的幅度、相位、产生频度以及放电的发展趋势；可广泛应用于检测电力系统干式变压器、中压开关柜、电力电缆以及GIS组合电器等高压设备的内部绝缘中是否存在局部放电以及分析局放的严重程度，可在设备正常运行时进行在线检测和诊断，判断电器设备是否需要停止运行进行检修。

附图说明

图1是本实用新型便携式多功能局部放电检测仪的结构示意图(不含外部ABS工程机箱)；

图2是本实用新型控制面板的俯视图；

图3是本实用新型检测仪内箱体的局部截面示意图(含外部ABS工程机箱)；

图4是本实用新型便携式多功能局部放电检测仪的整体结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

如图1～4所示，本实施例提供一种技术方案：一种便携式多功能局部放电检测仪，包括检测仪内箱体1、DAU数据采集单元、蓄电池3、局放传感器组、控制面板5，所述DAU数据采集单元、蓄电池3均设置在所述检测仪内箱体1的内部，所述DAU数据采集单元与所述蓄电池3电性连接，需要说明的是，本实施例中的DAU数据采集单元、蓄电池3设置在如图1中的位置，原则上说，对DAU数据采集单元、蓄电池3的具体设置位置不做特别的限定，可以根据设计要求进行设计，但DAU数据采集单元、蓄电池3均是安装在所述检测仪内箱体1的内部的；所述控制面板5设置在检测仪内箱体1的上部，所述局放传感器组通过所述控制面板5上设置的各传感器接口与所述DAU数据采集单元连接。

在本实施例中，所述DAU数据采集单元包括高速AD采集板卡2、FPGA芯片4(嵌入式微处理芯片)，所述高速AD采集板卡2与各所述传感器接口通信连接，采用多通道方式对测量信号进行采集，所述FPGA芯片4与所述高速AD采集板卡通信连接。使用FPGA芯片4对高速AD采集板卡2进行控制，如启动采样、停止采样、数据同步、高速数据存取以及数据通信。

在本实施例中，所述高速AD采集板卡2与所述检测仪内箱体1内壁之间设置有安装架21，所述高速AD采集板卡2通过所述安装架21安装在所述检测仪内箱体1上。

在本实施例中，所述控制面板5上设置的各传感器接口包括第一通道接口52、第二通道接口53、第三通道接口54、第四通道接口55，所述第一通道接口52、第二通道接口53、第三通道接口54、第四通道接口55均与所述高速AD采集板卡通信连接。

在本实施例中，所述局放传感器组包括AA类传感器、TEV类传感器、HFCT类传感器、UHF类传感器，所述AA类传感器连接通过所述第一通道接口52与高速AD采集板卡通信连接，所述TEV类传感器通过所述第二通道接口53与高速AD采集板卡通信连接，所述HFCT类传感器通过所述第三通道接口54与高速AD采集板卡通信连接，所述UHF类传感器通过所述第四通道接口55与高速AD采集板卡通信连接。通过各类型传感器获取局部放电信号。

在本实施例中，以下是各类型检测通道的性能参数：

AA非接触式超声检测通道(对应第一通道接口52)

中心频率：40KHz

测量范围：-7～68dBuV

TEV暂态地电波信号检测通道(对应第二通道接口53)

频率范围：3～100MHz

测量范围：-40～60dBuV

HFCT高频电流互感器检测通道(对应第三通道接口54)

检测时将设备接电线穿过HFCT类传感器，适用于变压器、配电电缆的局部放电检测

检测频率：1～100MHz

传输阻抗：17mV/mA

10mV/mA

UHF特高频信号检测通道(对应第四通道接口55)

频率范围：300～1500MHz

平均有效高度：10mm

测量范围：-80～20dBm

在本实施例中，所述高速AD采集板卡2的性能参数如下：

传感器通道数：4

被采设备电压频率：20Hz～300Hz

采样频率：250MHz

采样位数：14bit

检测灵敏度：≥5pC(实验室环境下)

参考相位精度：≤0.1°

在本实施例中，所使用的传感器具体为UHF+AA+TEV三合一传感器、iFHCT高频电流互感器、GIS外置式UHF传感器。

在本实施例中，所述便携式多功能局部放电检测仪还包括ABS工程机箱7，所述检测仪内箱体1嵌设在所述ABS工程机箱7内部。

在本实施例中，所述控制面板5上设置有相位同步接口51，用于起到同步相位的作用。

在本实施例中，所述控制面板5上设置有网络接口56，上位机通过所述网络接口56与所述FPGA芯片4通讯连接，用于实现局部放电检测仪与上位机上的后台软件通信连接。

在本实施例中，所述控制面板5上设置有用于实现开关机功能的电源开关57，通过电源开关57控制局部放电检测仪的开关机工作。

在本实施例中，所述控制面板5上设置有充电接口58，外部AC220V供电线通过所述充电接口58与所述蓄电池3电连接。

在本实施例中，所述控制面板5上设置有用于实现接地功能的接地接口59。

在本实施例中，所述控制面板5上并列设置有多个指示灯，分别为运行指示灯、放电告警指示灯、充电指示灯。

工作原理：在使用过程中，首先，将局部放电检测仪放置在监测现场合适位置，以不影响被检测设备的正常运行，保证操作人员安全为准；然后将接地接口59与地网进行有效连接，将传感器置于被监测设备的指定位置，利用通讯电缆将传感器与局部放电检测仪的监测通道(第一通道接口52、第二通道接口53、第三通道接口54、第四通道接口55)进行有效连接，将网线的一端接入网络接口56(LAN口)，另外一端接入笔记本电脑(上位机)的LAN口，确认可靠接地及各电缆有效连接后，打开电源开关57，检测并确认笔记本电脑的IP配置，确认配置正确后，开始检测；监测时每个监测位置需连续监测15-20分钟，观察后台分析软件监测结果。如果发生局部放电，则需进一步观察局放位置状态，如果未发现局放，则更换监测位置，直至全部监测位置监测完毕，需要说明的是，在后台软件中，通过多种图谱直观地展现放电信号的幅度、相位、产生频度以及放电的发展趋势，以达到测量局部放电信号特征，并且识别局部放电信号类型的目的。

实施例二

如图3所示，在本实施例中，所述便携式多功能局部放电检测仪还包括主动散热组件，所述主动散热组件包括设置在所述检测仪内箱体1内壁上的温度传感器模块、设置在所述检测仪内箱体1侧部的散热结构，所述散热结构与所述蓄电池3电连接，所述散热结构设有独立开关，开关位于所述控制面板5上，所述温度传感器模块内置有AD转换电路，所述温度传感器模块与所述FPGA芯片4通讯连接，当在上位机检测到检测仪内箱体1内部高于设置值时，启动所述散热结构，对便携式多功能局部放电检测仪进行主动式散热，保证运行稳定性。

在本实施例中，所述散热结构包括散热孔11、固定架623、风扇电机622、风扇叶621，所述散热孔11开设在所述检测仪内箱体1侧部，所述风扇电机622与所述风扇叶621连接，所述风扇电机622通过所述固定架623固定在所述散热孔11内部。

在本实施例中，所述散热结构的数量为两组，用于形成对流，快速散热。

在本实施例中，所述散热结构还包括设置在所述散热孔11内部的防护网61，所述防护网61固定在所述散热孔11内，能够起到良好的防护作用。

在本实施例中，所述ABS工程机箱7对应散热孔11位置处开设有预留孔71，所述预留孔71外部设置有密封板72，所述密封板72与所述ABS工程机箱7转动连接，用于在不需要散热时将预留孔71密封。

在本实施例中，所述密封板72上设置有定位螺销73，用于在不需要散热时将密封板72关闭固定。

除上述实施方式外，本实施例中的其余实施方式均与实施例一相同。

综上所述，该便携式多功能局部放电检测仪，集成了四种局放检测方法与一体，测量电力设备局部放电产生的超高频(UHF)、超声波(AA)、高频电流(HFCT)、暂态地电压(TEV)信号脉冲，对脉冲特征进行统计，并通过多种图谱直观地展现放电信号的幅度、相位、产生频度以及放电的发展趋势，以达到测量局部放电信号特征，并且识别局部放电信号类型的目的；可广泛应用于检测电力系统干式变压器、中压开关柜、电力电缆以及GIS组合电器等高压设备的内部绝缘中是否存在局部放电以及分析局放的严重程度，可在设备正常运行时进行在线检测和诊断，判断电器设备是否需要停止运行进行检修，实现对电器设备的全面而有效的局放检测，为设备的安全运行提供有力的保护，为日常的运维工作提供可靠时基础性依据。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：包括检测仪内箱体、DAU数据采集单元、蓄电池、局放传感器组、控制面板，所述DAU数据采集单元、蓄电池均设置在所述检测仪内箱体的内部，所述DAU数据采集单元与所述蓄电池电连接；所述控制面板设置在检测仪内箱体上，所述局放传感器组通过所述控制面板上设置的各传感器接口与所述DAU数据采集单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述DAU数据采集单元包括高速AD采集板卡、FPGA芯片，所述高速AD采集板卡与各所述传感器接口通信连接，采用多通道方式对测量信号进行采集，所述FPGA芯片与所述高速AD采集板卡通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述高速AD采集板卡与所述检测仪内箱体内壁之间设置有安装架，所述高速AD采集板卡通过所述安装架设置在所述检测仪内箱体上。

4.根据权利要求2所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述控制面板上设置的各传感器接口包括第一通道接口、第二通道接口、第三通道接口、第四通道接口，所述第一通道接口、第二通道接口、第三通道接口、第四通道接口均与所述高速AD采集板卡通信连接。

5.根据权利要求4所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述局放传感器组包括AA类传感器、TEV类传感器、HFCT类传感器、UHF类传感器，所述AA类传感器连接通过所述第一通道接口与高速AD采集板卡通信连接，所述TEV类传感器通过所述第二通道接口与高速AD采集板卡通信连接，所述HFCT类传感器通过所述第三通道接口与高速AD采集板卡通信连接，所述UHF类传感器通过所述第四通道接口与高速AD采集板卡通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述便携式多功能局部放电检测仪还包括ABS工程机箱，所述检测仪内箱体设置在所述ABS工程机箱内部。

7.根据权利要求2所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述控制面板上设置有网络接口，上位机通过所述网络接口与所述FPGA芯片通讯连接。

8.根据权利要求1所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述控制面板上设置有充电接口，外部供电线通过所述充电接口与所述蓄电池电连接。

9.根据权利要求1所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述控制面板上设置有用于实现开关机功能的电源开关、用于实现接地功能的接地接口。

10.根据权利要求1所述的一种便携式多功能局部放电检测仪，其特征在于：所述控制面板上设置有用于起到同步相位的作用的相位同步接口。

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