专利名称：一种开关柜局部放电定位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力高压开关电气设备的局部放电信号检测装置，更具体的说涉及一种开关柜局部放电定位仪，其可以在不停电的状态下对高压开关柜局部放电进行有效检测和定位。
背景技术：
高压开关柜是使用极广、数量最多的开关设备，由于在设计、制造、安装和运行维护方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高。同时因污秽、绝缘薄弱、小动物侵入等原因常引发事故，表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿， 雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管闪络、污闪、击穿、爆炸，CT闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。目前，电力系统中对开关柜检修的管理办法主要是通过《电力设备预防性试验规程》对开关柜所规定的项目和相应的试验周期，定期在停电状态下进行绝缘性能的检查性试验，预防性试验仅属于一种计划性的维修方式；长期的工作经验表明，这样一个维修体系有其一定的局限性，具体体现为一、周期性检修没有考虑到设备运行环境的差异性，对所有设备均采取同样的检修标准，即在检修不足、检修过度和检修盲目性三者之间的矛盾较为突出。二、周期性试验和大修均需要在停电条件下进行，故其会造成很大的直接和间接经济损失。三、由于传统预防性试验是在停电的条件下进行的，与设备实际运行状况总会有所差别；因此，对于一些只有在现场运行环境下才能体现出来的缺陷，在试验条件下无法发现，可能造成设备潜在的绝缘缺陷。四、设备绝缘强度的劣化和缺陷的发展具有时间性，一般都是缓慢发展且具有一定潜伏期，因此对于周期性检修方式来说，设备的绝缘状态的质变有可能发生在两次检修周期之间。随着近代传感器技术、信号处理技术、电子和光电子技术、计算机技术的发展，极大地提高了检测仪器的灵敏度和可靠性。目前国内局部放电检测技术也得到了迅速发展， 目前局部放电的检测方法按检测的物理量性质分有电测法和非电测法，根据局部放电过程中所产生的各种在放电现象，相应出现的检测技术主要有脉冲电流法、泄漏或介损、射频检测法、超高频法、声测法、光测法和化学检测法。其中，通过检测局部放电产生的电磁波信号从而判定是否存在有局部放电现象， 是目前比较常用的技术，已经广泛应用于相应的检测产品，但还是存在很多薄弱、不足之处，如局部放电点的定位、数据记录存储、导出、外界电磁的干扰等问题。有鉴于此，本发明人针对现有技术在对局部放电点进行定位时的上述缺陷深入研究，遂有本案产生
实用新型内容
[0011]本实用新型的目的在于提供一种开关柜局部放电定位仪，其可以有效检测局部放电的有无，并且还可以对局部放电进行精确的定位。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种开关柜局部放电定位仪，其中，包括两个均可紧贴于开关柜表面的传感器以及可与该两个传感器均相连的控制主机，该每一传感器均采集局部放电在开关柜表面产生的暂态对地电压并将得到的信号输送至控制主机，该控制主机至少具有数据采集及输入单元、数据处理单元、数据存储单元、显示单元、控制单元以及输出单元，该数据采集及输入单元可与每一传感器相连而对其采集的局部放电数据进行滤波、自动调节触发阀值而送入数据处理单元，该数据处理单元则分别与数据存储单元、显示单元、控制单元以及输出单元相连。进一步，该每一传感器均具有电容耦合式传感元件，该电容耦合式传感元件内置于传感器的前部，并在测试时与开关柜金属表面紧贴而检测局部放电在开关柜表面产生的暂态对地电压的大小。进一步，该每一传感器还均具有晶体管数字显示控制模块、指示灯、功能操作按钮控制模块、功能切换模块以及操作按钮，该操作按钮与功能操作按钮控制模块相连，该指示灯、功能切换模块和功能操作按钮控制模块均与晶体管数字显示控制模块相连。进一步，该每一传感器还具有BNC接头，该BNC接头与控制主机相连而将检测到的信号大小传送到控制主机中。进一步，该控制主机还具有可对仪器电池电量大小进行实时监控的充电及电池信息单元。进一步，该控制主机还具有可与上位机相连的通讯接口单元。进一步，该两个传感器安装间距大于600mm。采用上述结构后，本实用新型涉及的一种开关柜局部放电定位仪，其通过设置有两个传感器和控制主机，其在需要检测开关柜是否存在局部放电时，可以仅让一个传感器与控制主机相连而进行检测工作；而在需要对局部放电进行精确定位时，则可以让两个传感器同时工作而使控制主机的控制单元进行分析处理而获得精确位置；另外本实用新型由于设置有数据存储单元、显示单元和输出单元，使现场检测数据可以进行存储和导出，便于进行后续的数据分析。

[0021]图I为本实用新型涉及一种开关柜局部放电定位仪中传感器的检测示意图；[0022]图2为本实用新型涉及一种开关柜局部放电定位仪在进行定位检测时的原理示意图；[0023]图3为本实用新型中控制主机的功能结构原理图。[0024]图中[0025]开关柜局部放电定位仪100[0026]传感器I主机 2[0027]数据采集及输入单元21数据处理单元 22[0028]数据存储单元23显示单元 24[0029]控制单元25 输出单元26充电及电池信息单元 27 通讯接口单元28同轴电缆3 开关柜200。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体方案来对本实用新型进行详细阐述。如图I至图3所示，本实用新型涉及的一种开关柜200局部放电定位仪100，其包括两个传感器I以及主机2，该两个传感器I均可紧贴于开关柜200表面(如图I和图2所示)，该主机2可与该两个传感器I均相连，具体其是通过同轴电缆3相连。该每一传感器I均采集局部放电在开关柜200表面产生的暂态对地电压并将得到的信号输送至主机2，该主机2至少具有数据采集及输入单元21、数据处理单元22、数据存储单元23、显示单元24、控制单元25以及输出单元26，该数据采集及输入单元21可与每一传感器I相连而对其采集的局部放电数据进行滤波、自动调节触发阀值而送入数据处理单元22，该数据处理单元22则分别与数据存储单元23、显示单元24、控制单元25以及输出单元26相连，该数据处理单元22对数据进行分析判断，剔除相关的干扰信号后送至数据存储单元23、显示单元24和输出单元26，数据存储单元23将相应的数据保存至内部的存储介质或者外接的存储介质中，显示单元24则可以在触摸屏上和传感器I上显示相应的数据， 输出单元26则输出对应通道相应的触发脉冲信号，可以外接至示波器观察分析，进而判断可能的放电类型。优选地，该主机2还具有充电及电池信息单元27，对仪器电池电量大小进行实时监测，当监测到电池电压低于设定值时将自动关机，另外进行充电时自动进行充电电流的监测，同时内置有过流保险丝，一旦充电出现断路或过充，仪器能够进行相应的保护；该主机2还具有通讯接口单元28，其可以实现与上位机的连接，进行软件升级等相关操作。这样，本实用新型涉及的一种开关柜200局部放电定位仪100，其通过设置有两个传感器I和主机2，其在需要检测开关柜200是否存在局部放电时，可以仅让一个传感器I 与主机2相连而进行检测工作；而在需要对局部放电进行精确定位时，则可以让两个传感器I同时工作而使主机2的控制单元25进行分析处理而获得精确位置；另外本实用新型由于设置有数据存储单元23、显示单元24和输出单元26，使现场检测数据可以进行存储和导出，便于进行后续的数据分析。优选地,该每一传感器I均具有电容稱合式传感兀件，该电容稱合式传感兀件内置于传感器I的前部，并在测试时与开关柜200金属表面紧贴而检测局部放电在开关柜200 表面产生的暂态对地电压的大小。另外，该每一传感器I还均具有晶体管数字显示控制模块、指示灯、功能操作按钮控制模块、功能切换模块以及操作按钮，该操作按钮与功能操作按钮控制模块相连，该指示灯、功能切换模块和功能操作按钮控制模块均与晶体管数字显示控制模块相连。该每一传感器I还具有BNC接头，该BNC接头与主机2相连而将检测到的信号大小传送到主机2中。请参见图I和图2，本实用新型的检测原理是开关柜200内绝缘缺陷会导致局部放电现象的产生，开关柜产生局部放电会发生声、光、电、热等物理和化学变化；这些特征都可作为局部放电检测信号的传感对象。当开关设备绝缘件发生内部放电和电晕放电时，将产生电磁波，这些电磁波通过开关柜金属外壳间的通道传播出去，这些通道可能是金属外壳间的间隔、衬垫或其它绝缘部件，当电磁波传出金属箱体时，同时在开关柜的金属箱体上产生一个暂态对地电压 (TEV)，暂态对地电压(TEV)只有几伏且只能维持几纳秒(ns);由此，我们可以通过在运行中的开关设备的金属外箱壳上放置一个TEV传感器来测试开关设备内的内部放电和电晕放电情况。本实用新型对开关柜局部放电就是基于暂态对地电压(TEV)的检测，并根据内部放电而产生的暂态对地电压的脉冲波到达不同位置所需的时间不同，通过比较两只传感器在不同位置测得暂态对地电压信号所到达的时间，及比较放电信号强度大小的方法来确定内部放电发生的位置；通过两只传感器检测放电点发出的电磁波瞬间脉冲所经过的时间来确定放电活动的位置，原理是采用比较电磁脉冲分别到达每只传感器所需要的时间。系统指示哪个通道先被触发，进而表明哪个传感器离放电点的电气距离较近；由于脉冲是以光速或接近光速进行传播的，所以必须能够分辨很小的时间差。本发明的产品的最低分辨率为2纳秒，相当于光在空气中走过600mm所用的时间，由此必须让两个传感器的间距大于600mm ;本实用新型所采用比较电磁脉冲抵达不同传感器的时间差异来确定放电点的方法在本质上优于采用比较信号强度来确定放电点的方法，因为电磁波的多次反射可能造成幅值测量结果不正常，即本实用新型具有测试更加准确的功效。上述实施方案和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种开关柜局部放电定位仪，其特征在于，包括两个均可紧贴于开关柜表面的传感器以及可与该两个传感器均相连的控制主机，该每一传感器均采集局部放电在开关柜表面产生的暂态对地电压并将得到的信号输送至控制主机，该控制主机至少具有数据采集及输入单元、数据处理单元、数据存储单元、显示单元、控制单元以及输出单元，该数据采集及输入单元可与每一传感器相连而对其采集的局部放电数据进行滤波、自动调节触发阀值而送入数据处理单元，该数据处理单元则分别与数据存储单元、显示单元、控制单元以及输出单元相连。
2.如权利要求I所述的一种开关柜局部放电定位仪，其特征在于，该每一传感器均具有电容耦合式传感元件，该电容耦合式传感元件内置于传感器的前部并在测试时与开关柜金属表面紧贴而检测局部放电在开关柜表面产生的暂态对地电压的大小。
3.如权利要求I所述的一种开关柜局部放电定位仪，其特征在于，该每一传感器还均具有晶体管数字显示控制模块、指示灯、功能操作按钮控制模块、功能切换模块以及操作按钮，该操作按钮与功能操作按钮控制模块相连，该指示灯、功能切换模块和功能操作按钮控制模块均与晶体管数字显示控制模块相连。
4.如权利要求I所述的一种开关柜局部放电定位仪，其特征在于，该每一传感器还具有BNC接头，该BNC接头与控制主机相连而将检测到的信号大小传送到控制主机中。
5.如权利要求I所述的一种开关柜局部放电定位仪，其特征在于，该控制主机还具有可对仪器电池电量大小进行实时监控的充电及电池信息单元。
6.如权利要求I所述的一种开关柜局部放电定位仪，其特征在于，该控制主机还具有可与上位机相连的通讯接口单元。
7.如权利要求I所述的一种开关柜局部放电定位仪，其特征在于，该两个传感器安装间距大于600mm。
专利摘要本实用新型公开一种开关柜局部放电定位仪，包括两个均可紧贴于开关柜表面的传感器以及可与该两个传感器均相连的控制主机，该每一传感器均采集局部放电在开关柜表面产生的暂态对地电压并将得到的信号输送至控制主机，该控制主机至少具有数据采集及输入单元、数据处理单元、数据存储单元、显示单元、控制单元以及输出单元，该数据采集及输入单元可与每一传感器相连而对其采集的局部放电数据进行滤波、自动调节触发阀值后而送入数据处理单元，该数据处理单元则分别与数据存储单元、显示单元、控制单元以及输出单元相连。本实用新型可以有效检测开关柜局部放电的有无，同时还可以对局部放电进行精确的定位。
文档编号G01R31/08GK202351380SQ20112047004
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者李文斐, 董春雷, 蔡怡然, 邓敏 申请人:厦门红相电力设备股份有限公司