變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集方法及裝置，用于35kV及以上變電站變壓器、GIS、開關(guān)柜、電纜等主設(shè)備進(jìn)行局部放電帶電檢測時對背景電磁干擾的監(jiān)測和記錄。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓電氣設(shè)備如變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，其質(zhì)量直接影響著電網(wǎng)的安全運行，局部放電的檢測能夠提前反映變壓器的絕緣狀況，及時發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的絕緣缺陷，預(yù)防潛伏性和突發(fā)性事故的發(fā)生。對于局部放電的檢測和評價已經(jīng)成為絕緣狀況監(jiān)測的重要手段。局部放電特高頻、高頻、暫態(tài)地電壓檢測法日益廣泛地應(yīng)用，為GIS、變壓器、開關(guān)柜、電纜等設(shè)備安全運行及狀態(tài)檢修提供了有力的技術(shù)支持。
[0003]隨著局部放電帶電檢測技術(shù)在GIS、變壓器、開關(guān)柜、電纜運行現(xiàn)場的應(yīng)用，一些關(guān)鍵技術(shù)問題也逐漸顯現(xiàn)。眾所周知，設(shè)備運行現(xiàn)場往往存在復(fù)雜的電磁環(huán)境，有較多的隨機性寬帶、窄帶干擾源，如手機信號、無線電或電視信號、汽車馬達(dá)、導(dǎo)線電暈、現(xiàn)場施工電焊機及照明光源、高壓出線端部的懸浮性放電、臨近設(shè)備上的放電等等，這些都對電力設(shè)備局放現(xiàn)場檢測造成嚴(yán)重電磁干擾。因此，對于如何采集、分析并抑制這些復(fù)雜的、與局放信號有頻帶重疊的干擾信號并提高檢測靈敏度，成為這些檢測法現(xiàn)場應(yīng)用的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種能夠采集抑制與局放信號有頻帶重疊的復(fù)雜干擾信號，檢測準(zhǔn)確度高、檢測靈敏度好、現(xiàn)場檢測方便的變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集方法及裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
本發(fā)明提供一種變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集方法，步驟包括:分別通過特高頻天線和暫態(tài)地電壓電容傳感器采集被測電磁干擾的耦合型電磁干擾信號，通過高頻羅氏線圈采集被測電磁干擾的傳導(dǎo)型電磁干擾信號；將采集得到的耦合型電磁干擾信號和傳導(dǎo)型電磁干擾信號分別進(jìn)行信號調(diào)理后輸出。
[0006]本發(fā)明還提供一種變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集裝置，包括電磁干擾信號敏感單元和信號調(diào)理單元，所述電磁干擾信號敏感單元包括用于采集耦合型電磁干擾信號的特高頻天線和暫態(tài)地電壓電容傳感器、用于檢測傳導(dǎo)型電磁干擾信號的高頻羅氏線圈，所述特高頻天線、暫態(tài)地電壓電容傳感器、高頻羅氏線圈的輸出端分別與信號調(diào)理單元相連。
[0007]優(yōu)選地，所述信號調(diào)理單元包括兩個信號采集通道，所述特高頻天線的輸出端和一個信號采集通道的輸入端相連，所述暫態(tài)地電壓電容傳感器的輸出端、高頻羅氏線圈的輸出端分別和另一個信號采集通道的輸入端相連。
[0008]優(yōu)選地，所述信號采集通道包括前置放大器、定向耦合器、檢波器和采集卡，所述前置放大器和定向耦合器的輸入端相連，所述定向耦合器的一路輸出端和采集卡相連、另一路輸出端通過檢波器和采集卡相連。
[0009]優(yōu)選地，所述檢波器和采集卡之間設(shè)有中級放大器。
[0010]優(yōu)選地，所述特高頻天線的帶寬為300M?3000MHz，所述暫態(tài)地電壓電容傳感器的帶寬為3M?10MHz，所述高頻羅氏線圈的帶寬為IM?30MHz。
[0011]優(yōu)選地，所述特高頻天線、暫態(tài)地電壓電容傳感器、高頻羅氏線圈分別通過射頻電纜與信號調(diào)理單元相連，所述射頻電纜的阻抗均為50歐姆，所述特高頻天線、暫態(tài)地電壓電容傳感器、高頻羅氏線圈三者的特征阻抗均為50歐姆。
[0012]優(yōu)選地，所述信號調(diào)理單元的輸出端還連接有存儲顯示單元。
[0013]優(yōu)選地，所述存儲顯示單元的一路輸入端和信號調(diào)理單元的輸出端相連，另一路輸入端還連接有參考信號采集單元，所述參考信號采集單元包括隔離變壓器和衰減器，所述隔離變壓器的一次側(cè)與工頻電源相連，所述隔離變壓器的二次側(cè)通過衰減器和存儲顯示單元的輸入端相連。
[0014]優(yōu)選地，所述衰減器的衰減倍數(shù)為100倍。
[0015]本發(fā)明變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集方法具有下述優(yōu)點:本發(fā)明分別通過特高頻天線和暫態(tài)地電壓電容傳感器采集被測電磁干擾的耦合型電磁干擾信號，通過高頻羅氏線圈采集被測電磁干擾的傳導(dǎo)型電磁干擾信號，將采集得到的耦合型電磁干擾信號和傳導(dǎo)型電磁干擾信號分別進(jìn)行信號調(diào)理后輸出，能夠采集抑制與局放信號有頻帶重疊的復(fù)雜干擾信號，可作為現(xiàn)場電磁干擾識別的特征指紋庫，為提高局放帶電檢測靈敏度提供技術(shù)指導(dǎo)，具有檢測準(zhǔn)確度高、檢測靈敏度好、現(xiàn)場檢測方便的優(yōu)點。
[0016]本發(fā)明變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集裝置為本發(fā)明變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集方法對應(yīng)的裝置，包括電磁干擾信號敏感單元和信號調(diào)理單元，電磁干擾信號敏感單元包括用于采集耦合型電磁干擾信號的特高頻天線和暫態(tài)地電壓電容傳感器、用于檢測傳導(dǎo)型電磁干擾信號的高頻羅氏線圈，特高頻天線、暫態(tài)地電壓電容傳感器、高頻羅氏線圈的輸出端分別與信號調(diào)理單元相連，同樣也能夠采集抑制與局放信號有頻帶重疊的復(fù)雜干擾信號，可作為現(xiàn)場電磁干擾識別的特征指紋庫，為提高局放帶電檢測靈敏度提供技術(shù)指導(dǎo)，具有檢測準(zhǔn)確度高、檢測靈敏度好、現(xiàn)場檢測方便的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例裝置的主要框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實施例裝置的詳細(xì)框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實施例裝置中參考信號采集單元的框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖例說明:1、電磁干擾信號敏感單元；11、特高頻天線；12、暫態(tài)地電壓電容傳感器；13、高頻羅氏線圈；2、信號調(diào)理單元；21、前置放大器；22、定向耦合器；23、檢波器；24、采集卡；25、中級放大器；3、存儲顯示單元；4、參考信號采集單元；41、隔離變壓器；42、衰減器。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本實施例變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集方法的步驟包括:針對局放帶電檢測現(xiàn)場電磁干擾傳播路徑不同，分別采用耦合型和傳導(dǎo)型的傳感器采集電磁干擾信號，分別通過特高頻天線UHF和暫態(tài)地電壓電容傳感器TEV采集被測電磁干擾的耦合型電磁干擾信號，通過高頻羅氏線圈HF采集被測電磁干擾的傳導(dǎo)型電磁干擾信號；將采集得到的耦合型電磁干擾信號和傳導(dǎo)型電磁干擾信號分別進(jìn)行信號調(diào)理后輸出。
[0022]如圖1所示，本實施例變電站局放帶電檢測電磁干擾的采集裝置包括電磁干擾信號敏感單元I和信號調(diào)理單元2，電磁干擾信號敏感單元I包括用于采集耦合型電磁干擾信號的特高頻天線11 (UHF)和暫態(tài)地電壓電容傳感器12 (TEV)、用于檢測傳導(dǎo)型電磁干擾信號的高頻羅氏線圈13 (HF)，特高頻天線11、暫態(tài)地電壓電容傳感器12、高頻羅氏線圈13的輸出端分別與信號調(diào)理單元2相連，通過特高頻天線11、暫態(tài)地電壓電容傳感器12、高頻羅氏線圈13采集經(jīng)過空間傳播的電磁波信號以及經(jīng)過導(dǎo)線傳播的電磁波信號。
[0023]如圖2所示，本實施例中信號調(diào)理單元2包括兩個信號采集通道，特高頻天線11的輸出端(輸出UHF信號)和一個信號采集通道(圖2中為上側(cè)的信號采集通道)的輸入端相連，暫態(tài)地電壓電容傳感器12的輸出端(輸出TEV信號)、高頻羅氏線圈13的輸出端(輸出HF信號)分別和另一個信號采集通道(圖2中為下側(cè)的信號采集通道)的輸入端相連。
[0024]如圖2所示，信號采集通道包括前置放大器21、定向耦合器22、檢波器23和采集卡24，前置放大器21和定向耦合器22的輸入端相連，定向耦合器22的一路輸出端和采集卡24相連、另一路輸出端通過檢波器23和采集卡24相連。電磁干擾信號經(jīng)過信號調(diào)理單元2時，通過前置放大器21放大濾波以提高信號的信噪比；再經(jīng)過定向耦合器22將信號分成兩路:一路信號不作處理直接進(jìn)入采集卡24 ;另一路信號經(jīng)過檢波器23后進(jìn)入采集卡24，檢波器23用于將信號進(jìn)行低頻處理后。本實施例中，檢波器23和采集卡24之間設(shè)有中級放大