一種手持式局部放電檢測(cè)裝置的研究

引言

局部放電是一種脈沖放電,它會(huì)在電力設(shè)備內(nèi)部和周圍空間產(chǎn)生一系列的光、聲、電氣和機(jī)械振動(dòng)等物理現(xiàn)象和化學(xué)變化。高壓設(shè)備絕緣故障常伴隨局部放電的發(fā)生,因此局放檢測(cè)成為判斷設(shè)備絕緣狀況的重要手段。通過(guò)對(duì)局放信號(hào)的檢測(cè)和分析,能判斷高壓電氣設(shè)備內(nèi)部是否存在絕緣隱患,防止?jié)撛谑鹿实倪M(jìn)一步擴(kuò)大。傳統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備一般只能實(shí)現(xiàn)某一類電力設(shè)備的局放檢測(cè),檢測(cè)人員針對(duì)不同的檢測(cè)任務(wù)需攜帶多種檢測(cè)設(shè)備,浪費(fèi)了大量人力、物力、財(cái)力。

本文針對(duì)上述問(wèn)題,提出一種手持式局部放電檢測(cè)裝置,可針對(duì)多種電氣設(shè)備進(jìn)行帶電檢測(cè)及在線監(jiān)測(cè),避免檢測(cè)人員忘帶、漏帶檢測(cè)設(shè)備,省去現(xiàn)場(chǎng)更換儀器的時(shí)間,降低檢測(cè)成本,提升檢測(cè)效率。

1局部放電檢測(cè)裝置的整體介紹

手持式局部放電檢測(cè)裝置由檢測(cè)主機(jī)、特高頻信號(hào)調(diào)理單元、高頻電流信號(hào)調(diào)理單元及無(wú)線同步發(fā)射模塊組成。檢測(cè)主機(jī)為雙檢測(cè)通道,分別用來(lái)處理暫態(tài)地電壓及超聲局放信號(hào)。實(shí)際測(cè)量中,根據(jù)需要選擇性地將TEV傳感器和超聲傳感器通過(guò)同軸電纜連接至檢測(cè)主機(jī)的對(duì)應(yīng)通道,特高頻傳感器和高頻電流傳感器通過(guò)電纜連接到特高頻信號(hào)調(diào)理單元及高頻電流信號(hào)調(diào)理單元。其中,檢測(cè)主機(jī)只對(duì)暫態(tài)地電壓及超聲局放信號(hào)進(jìn)行處理,特高頻及高頻電流信號(hào)則由相應(yīng)的調(diào)理單元單獨(dú)處理后通過(guò)WiFi傳給檢測(cè)主機(jī),由檢測(cè)主機(jī)根據(jù)客戶需要實(shí)現(xiàn)每種局放檢測(cè)方法下測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示及保存。

手持式局部放電檢測(cè)裝置的工作原理如圖1所示。

檢測(cè)主機(jī)的同步方式分為內(nèi)同步及外同步,前者為系統(tǒng)軟件產(chǎn)生的一個(gè)定時(shí)觸發(fā)信號(hào),與實(shí)際電壓信號(hào)存在相位及頻率誤差,僅在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)不易找到試驗(yàn)電源的情況下使用:后者為通過(guò)無(wú)線同步發(fā)射模塊從試驗(yàn)電源獲取的與試驗(yàn)電壓同相頻信息的正弦電壓信號(hào),準(zhǔn)確可靠。選擇外同步觸發(fā)時(shí),將無(wú)線同步發(fā)射模塊連接至試驗(yàn)電源,其與檢測(cè)主機(jī)內(nèi)的無(wú)線同步接收模塊配合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步。

2局部放電檢測(cè)裝置的具體架構(gòu)

局部放電檢測(cè)裝置的具體架構(gòu)如圖2所示。

如圖2所示,檢測(cè)主機(jī)可同時(shí)處理TEV信號(hào)與超聲信號(hào),帶有獨(dú)立的信號(hào)調(diào)理電路和獨(dú)立的高速A/D轉(zhuǎn)換電路以及中央處理器、電池管理模塊、無(wú)線同步接收模塊、WiFi模塊、液晶顯示屏、薄膜按鍵等,各部分之間為電連接。其中,信號(hào)調(diào)理電路接收TEV與超聲波兩路信號(hào),經(jīng)放大、濾波、檢波處理后輸出至A/D轉(zhuǎn)換電路,A/D轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端連接至中央處理器的信號(hào)輸入端。中央處理器的信號(hào)輸入端同時(shí)與無(wú)線同步接收模塊、薄膜按鍵以及WiFi模塊的信號(hào)輸出端相連,分別用于獲取與所加電壓同步的正弦電壓信號(hào),用戶的操作指令及兩路信號(hào)調(diào)理單元的輸出信號(hào):中央處理器的信號(hào)輸出端與液晶顯示屏相連,將檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示給用戶。電池管理模塊為各部分提供合適的電壓,具備電池低電量預(yù)警及電池充電管理功能。

兩個(gè)信號(hào)調(diào)理單元分別接收特高頻電磁波和高頻脈沖電流信號(hào),通過(guò)各自的信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路,再通過(guò)WiFi將A/D轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號(hào)傳給檢測(cè)主機(jī)的中央處理器,全程由電池管理模塊供電。

檢測(cè)主機(jī)還包括耳機(jī)、網(wǎng)口及外部存儲(chǔ)設(shè)備連接口,可分別實(shí)現(xiàn)根據(jù)聲音分辨放電強(qiáng)度、局放在線監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。

3結(jié)語(yǔ)

文章中的手持式局部放電檢測(cè)裝置基于TEV、超聲波、特高頻及高頻電流檢測(cè)方法進(jìn)行高壓設(shè)備局部放電檢測(cè),裝置輕巧、攜帶方便、操作簡(jiǎn)單,且所有的檢測(cè)對(duì)高壓設(shè)備的運(yùn)行均不產(chǎn)生任何影響,適用于GIS、開(kāi)關(guān)柜、變壓器及電力電纜等多種電氣設(shè)備的局放檢測(cè)。