CN107918089A - 一种用于局部放电检测的电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地电波法局部放电检测的电路及方法，电路部分包括：地电波检测传感器、滤波器、一级放大器、二级放大器、模数转换器、湿度传感器、控制器、LCD、比较电压生成电路、电压比较器、报警指示灯；其中地电波检测传感器、滤波器、一级放大器、二级放大器、模数转换器组成局部放电幅值检测电路；一级放大器、湿度传感器、运算器、比较电压生成电路、电压比较器、报警指示灯组成局部放电警示电路；LCD用于显示局部放电检测结果；本发明能够进行局部放电幅值检测、局部放电报警，并且通过湿度的变化自动调整局部放电报警的门限，更加准确地进行局部放电检测及报警。

Description

一种用于局部放电检测的电路及方法
技术领域
本发明属于电力***局部放电检测技术领域，特别涉及一种地电波法局部放电检测电路及方法。
背景技术
局部放电是电力***设备绝缘缺陷的主要表现形式之一，检测局部放电是对电力设备进行评估的有效方式。目前的局部放电测试方法主要有：光学检测法、化学检测法、声学检测法、电学检测法，其中电学检测法包括暂态地电波法、高频小电流法、特高频法。
暂态地电波检测法由于易于工程实现、灵敏度高、抗干扰能力强等特点，是一种合适作为工程应用的检测方法。
发明内容
（一）技术问题
本发明要解决的的技术问题是提供一种使用暂态地电波检测法的局部放电检测电路及方法，该检测电路及方法可根据测试现场环境的湿度自动进行动态局部放电报警，以解决现有的局部放电检测中未考虑由于湿度差异造成的局部放电发生门限不同的问题：同样的地电波信号强度，在低湿度情况下不会造成局部放电，但是在高湿度状况下则有可能造成局部放电，现有的检测方法如果门限设置过低则造成误报警现象严重，为检修带来干扰，门限设置过高则可能造成局部放电现象发生而未产生报警的现象，可能造成设备故障。
本发明针对上述提到的缺陷，提供了下列解决方法：
①由湿度传感器、运算器组成湿度测量电路，根据测量的湿度调整比较电压生成电路的输出电压值，该电压值即为经过湿度修正的门限电压；
②经过湿度修正的门限电压值与经过处理的地电波信号通过电压比较器进行比较，输出的信号即为局部放电报警信号，该信号驱动报警指示灯进行报警；
③使用一级放大器为低噪声宽频放大器，二级放大器为带对数测量功能的放大器的级联放大电路，可以更加精确方便的测量局部放电的幅值，直接提供以dBmV表示的局部放电信号强度。
（二）技术方案
本发明公开了一种用于局部放电检测的电路及方法，其特征在于，电路部分包括：地电波检测传感器、滤波器、一级放大器、二级放大器、模数转换器、湿度传感器、控制器、LCD、比较电压生成电路、电压比较器、报警指示灯。
所述地电波检测传感器、滤波器、一级放大器、二级放大器、模数转换器依次连接组成局部放电幅值检测电路，可提供以dBmV表示的局部放电信号强度。
所述湿度传感器、运算器、比较电压生成电路依次连接生成由湿度控制的比较电压，与一级放大器、电压比较器、报警指示灯组成局部放电警示电路，可自动根据不同湿度调整局部放电报警门限，进行局部放电报警。
所述可自动根据不同湿度调整局部放电报警门限，进行局部放电报警的方法，其特征在于：运算器通过湿度传感器采集测试环境湿度，当湿度超过安全湿度时，通过计算公式“可调电阻=Q*（当前湿度-安全湿度）”来控制可调电阻的阻值，其中Q为常系数，可调电阻与定值电阻组成分压电路，通过可调电阻的阻值调整，可控制定值电阻上的输出电压，该输出电压即为局部放电报警门限电压，通过电压比较器比较局部放电报警门限电压与一级放大器输出的经处理的暂态地电波电压可进行局部放电报警条件判断。
（三）有益效果
本发明公开的一种用于局部放电检测的电路及方法，有以下有益效果：可通过地电波检测法准确的对局部放电信号进行检测，并自动根据湿度进行局部放电报警门限调整，在局部放电信号超门限时进行局部放电报警。
附图说明
图1为本发明涉及的局部放电检测电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。
参见图1 ，本发明公开的一种用于局部放电检测的电路及方法 ，包括101地电波检测传感器、102滤波器、103一级放大器、104二级放大器、105比较电压生成电路、106电压比较器、107报警指示灯、108模数转换器、201湿度传感器、202控制器、203LCD。
101地电波检测传感器使用时贴紧待检测设备机壳表面，101地电波检测传感器为电容式传感器。
102滤波器连接101地电波检测传感器的输出端，102滤波器为高频高通滤波器。
103一级放大器连接102滤波器的输出端，103一级放大器为低噪声宽频放大器；103一级放大器的输出信号分为两路，第1路连接104二级放大器，第二路连接106电压比较器。
104二级放大器连接103一级放大器输出端，104二级放大器为带对数测量功能的放大器。
105比较电压生成电路连接202控制器，生成经湿度修正的局放报警门限比较电压；105比较电压生成电路由301定值电阻与302可调电阻器组成，302可调电阻器的控制端连接202控制器，302可调电阻器的电阻端一端连接参考电压，另一端连接301定值电阻，301定值电阻的另一端接地，301定值电阻上的电压即为经湿度修正的局放报警门限比较电压；302可调电阻器的阻值计算公式为“可调电阻=Q*（当前湿度-安全湿度）”来控制可调电阻的阻值，其中Q为常系数，经湿度修正的局放报警门限比较电压的计算公式为“经湿度修正的局放报警门限比较电压=参考电压*（定值电阻/(定值电阻+可调电阻)）”。
106电压比较器的输入IN+端连接105比较电压生成电路生成的经湿度修正的局放报警门限比较电压，106电压比较器的输入IN-端连接103一级放大器的输出端，106电压比较器的输出端分两路，第1路连接107报警指示灯，第2路连接202控制器，106电压比较器为双向输出响应时间20nS之内的高速电压比较器。
107报警指示灯连接106电压比较器的输出端，107报警指示灯为带锁存的指示灯，当106电压比较器判断出局部放电信号超门限的时候，107报警指示灯可以锁存该信号，并点亮指示灯起到报警作用。
108模数转换器连接104二级放大器，并通过串口将转换的数字信号发送至202控制器，108模数转换器为AD采样的位数16位，采样频率100Mhz的高速模数转换器。
201湿度传感器检测当前测试环境的环境湿度，并将湿度信号传送给202控制器。
202控制器接收来自201湿度传感器的湿度信号，运算后控制105比较电压生成电路生成经湿度修正的局放报警门限比较电压；202控制器接收来自108模数转换器的模数转换信号，运算后得到局部放电信号的幅值信号，单位为dBmV；202控制器接收来自106电压比较器的电压比较结果信号，运算后得到局部放电信号超标的脉冲次数；202控制器将以上运算处理结果显示在203LCD上，202控制器为主频72M以上的微处理器。
203LCD连接202控制器，接收来自202控制器的运算处理结果并显示。

Claims (8)

1.一种用于局部放电检测及报警的电路，其特征在于：由地电波检测传感器、滤波器、一级放大器、二级放大器、模数转换器、湿度传感器、控制器、LCD、比较电压生成电路、电压比较器、报警指示灯组成。
2.根据权利要求1所述的局部放电幅值检测电路，其特征在于：由地电波检测传感器、滤波器、一级放大器、二级放大器、模数转换器依次连接组成局部放电幅值检测电路。
3.根据权利要求1所述的所述的局部放电警示电路，其特征在于：由湿度传感器、运算器、比较电压生成电路依次连接生成由湿度控制的比较电压，比较电压与一级放大器、电压比较器、报警指示灯组成局部放电警示电路。
4.根据权利要求1所述的局部放电采集电路，其特征在于：由地电波检测传感器及滤波器依次连接组成，地电波检测传感器为容性传感器，滤波器为高通滤波器。
5.根据权利要求1所述的信号放大电路，其特征在于：由一级放大器、二级放大器级联组成，一级放大器为低噪声宽频放大器，二级放大器为带对数测量功能的放大器。
6.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于：AD采样的位数为16位，采样频率为100Mhz。
7.根据权利要求1所述的电压比较器，其特征在于：电压比较器为双向输出高速比较器。
8.根据权利要求1所述的局部放电检测及报警方法，其特征在于：由湿度传感器采集当前环境湿度，由运算器根据得到的湿度值控制比较电压生成电路输出的比较电压值，该电压值与一级放大电路输出的电压值通过电压比较器进行比较，电压比较器的输出端驱动报警指示灯进行报警。
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