[发明专利]局部放电工频同步信号传感装置

说明书

技术领域

本发明属于高压绝缘故障在线检测与数据采集处理领域，特别涉及一种非接触局部放电工频同步信号传感装置，可用于高压与超高压电力系统局部放电检测系统中，提供同步触发信号。 

背景技术

在高压电力系统中，由于制造工艺，运输，以及装配过程中不可避免的缺陷如设备内引入灰尘或导电颗粒，设备内的金属尖端及空穴等，容易引发电力系统中各种形式的局部放电，在一定程度上容易引起绝缘击穿，使电力系统发生故障，给国民经济造成巨大损失，因此对局部放电现象的准确测量及定位至关重要。 

近年来对局部放电检测已经发展的较为成熟，主要有超高频检测法和超声波检测法；无论哪种检测方法，都需要对接收到的放电信号进行采集和处理。在对局部放电信号的采集处理系统中，需要提供高压工频信号作为触发信号来观察局部放电信号在一个工频周期内的放电特性，从而根据统计规律确定引起局部放电的原因并对局部放电信号的特性进行进一步研究，最精确的检测同步信号是直接从高压信号获取，此工频信号的质量决定了局部放电信号的采集、数据处理、故障识别与故障处理的质量，是局部放电检测设备中关键信号之一。 

现有国内外局部放电检测设备中主要存在三种局部放电工频同步信号传感装置：第一种工频同步信号传感装置直接接入高压二次回路提取工频信号作为同步信号的方法需要现场接入设备，而且在高压设备工作现场必须遵照高压设备操作规程，为了保证高压设备安全和工作人员安全，运行现场不能随意接入设备，工作人员必须在安全距离之外才能工作，因此使用这种传感装置会影响高压设备正常运行，而且操作烦杂；第二种工频同步信号传感装置直接从低压工频电源获取信号作为工频信号，这时获取的同步信号是经过多次变换后的信号，信号同步精度差，对局部放电检测带来很大相位误差，是现场检测无法获取高压工频信号时不得已的方法；第三种工频同步信号传感装置自己产生一工频信号作为工频信号，此信号与高压工频信号没有直接同步，对局部放电检测带来了更大的影响，只能作为备份信号使用。 

以上介绍的三种局部放电检测设备使用的是接触式的工频同步信号传感装置，但都需要直接接入电源提取工频信号，因此不能脱离市电电源而存在，所以在超高压设备现场安全问题要求突出，特别是使用局部放电便携式检测设备时同步信号更是不易获取。从而在局部放电数据采集的过程中，操作复杂，对外界环境要求条件高。 

设计一种不改变现场设备运行、安全可靠、便于现场使用的非接触同步信号的提取传感装置非常有实用价值。 

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和高压环境安全需求，提供一种非接触局部放电工频同步信号传感装置，以脱离市电电源，提高安全性和接收灵敏度，减小与工频信号的相位误差，简化操作，为局部放电信号采集提供可靠，稳定的同步触发信号。 

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案： 

一种非接触局部放电工频同步信号传感装置，传感器1、过压保护电路2、一级放大电路3、窄带滤波选频电路4、增益控制电路5、二级放大电路6和电源转换模块7；传感器1，用于接收工频信号，并通过过压保护电路2传输给一级放大电路3；一级放大电路3对输入的工频信号进行放大，并将放大后的信号传输给窄带滤波选频电路4进行选频滤波，再传输给自动增益控制电路5；自动增益控制电路5对选频滤波后的信号进行可控增益放大，并将放大后的增益信号传输给二级放大电路6进行二次放大并输出；其特征在于： 

所述传感器1采用非接触式的矩形贴片天线，固定在高压线路安全距离之外处或高压设备绝缘体外侧，获得工频信号；该矩形贴片天线包括导体贴片11、介质基板12和接地板13,导体贴片11位于介质基板12上，导体贴片11的几何中心设有馈电点,介质基板12置于接地板13之上。 

上述非接触局部放电工频同步信号传感装置，其特征在于所述电源转换模块7的输出端分别与一级放大电路3、自动增益控制电路5和二级放大电路6的电源引脚相连，为整个电路提供稳定电源。 

上述非接触局部放电工频同步信号传感装置，其特征在于：所述传感器是非接触式的矩形贴片天线，不接入高压回路，通过固定在高压线路安全距离之外处或高压设备绝缘体外侧获得工频信号。 

上述非接触局部放电工频同步信号传感装置，其特征在于：所述矩形贴片天线的导体贴片为铜箔。 

上述非接触局部放电工频同步信号传感装置，其特征在于：所述矩形贴片天线的馈电点位于所述导体贴片11的几何中心。 

上述非接触局部放电工频同步信号传感装置，其特征在于：导体贴片11长为90毫米，宽为30毫米。