[实用新型]一种基于超声波传感器的局部放电检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种基于超声波传感器 的局部放电检测系统。

背景技术

电气设备在高电压、高电场的作用下，运行过程中的放电、电磁力、热 应力、湿热环境、有害的活性气体、油污、粉尘等都会造成绝缘材料性能的 逐步劣化，同时这种劣化是不可逆的并且不断加速。因此在局部高电场作用 下的高压设备中某些绝缘薄弱环节会发生局部放电。电力传输线是电力系统 中的重要部分之一，其线路绝缘状况的好坏直接影响着电力系统是否能够安 全运行。一旦发生故障，有可能发生大面积停电事故，给电力系统和国民经 济带来巨大损失，因此电力系统非常重视电力传输线的状态，尤其是其绝缘 介质的健康状况。随着电力系统的发展和电压等级的提高，局部放电已经成 为电力线路绝缘劣化的主要原因之一，因而测量电力传输线的局部放电是及 时发现故障隐患、预测运行寿命、保障电力传输线可靠运行的重要方法。由 于人们非常关注电力运行的安全问题，所以对其局部放电机理和检测方法进 行了大量的研究。局部放电的检测以局部放电所产生的各种现象为依据，通 过能描述该现象的物理量来表征局部放电的状态。局部放电过程中会产生电 脉冲、气体生成物、超声波、电磁辐射、光、局部过热以及产生能量损耗等 现象，利用超声波检测局部放电是一项间接检测局部放电的方法之一。但是 在超声波检测过程中，干扰大，信号传输质量差，如何改善检测系统是一项 长期研究工作。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是：提供一种基于超声波传感器的局部 放电检测系统，利用超声波传感器检测是否漏电，且抗干扰，信号传输平稳， 测量精确度高。

为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种检测系统，更具体地说涉及 一种基于超声波传感器的局部放电检测系统，包括超声波传感器、放大电路 Ⅰ、电光转换模块、光纤、光电转换模块、带通滤波器、放大电路Ⅱ、模数 转换器、单片机、随机存取存储器、地址发生器、时钟芯片、串行总线和计 算机，利用超声波传感器检测是否漏电，且抗干扰，信号传输平稳，测量精 确度高。

放大电路Ⅰ一端与超声波传感器相连，另一端与电光转换模块相连，超 声波传感器用于检测超声波信号并将超声波信号转换为电信号，放大电路Ⅰ 对电信号进行放大，放大电路Ⅰ完成超声波传感器与电光转换模块之间信号 传输的阻抗匹配，电光转换模块将电信号转化为光信号进行传输。光纤一端 与电光转换模块相连，另一端与光电转换模块相连，光纤用于光信号的传输， 光电转换模块将光信号转化为电信号。带通滤波器一端与光电转换模块相 连，另一端与放大电路Ⅱ相连，带通滤波器接收光电转换模块输出的电信号 并选取一定频率的电信号输出至放大电路Ⅱ，放大电路Ⅱ将信号进行放大传 输。模数转换器一端与放大电路Ⅱ相连，另一端与随机存取存储器相连，模 数转换器对放大电路Ⅱ输出的电信号进行采样并将采样信号转换为数字信 号输出至随机存取存储器。随机存取存储器与单片机相连，单片机调取随机 存取存储器的信息并对信息进行处理。模数转换器与单片机相连，单片机控 制模数转换器的采样速率。地址发生器的输入端连接有时钟芯片和单片机， 输出端连接有随机存取存储器，时钟芯片与单片机相连，时钟芯片控制地址 发生器的脉冲发生频率，时钟芯片控制单片机的工作频率，地址发生器控制 随机存取存储器的工作状态。串行总线一端与单片机相连，另一端与计算机 相连，串行总线为单片机和计算机提供数据传输通道，计算机用于电流波形 的显示。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种基于超声波传感器的局部放 电检测系统所述的超声波传感器选用压电式超声波传感器，材质选用压电陶 瓷。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种基于超声波传感器的局部放 电检测系统所述的超声波传感器的中心频率选在80KHz到150KHz。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种基于超声波传感器的局部放 电检测系统所述的光纤选择单模石英光纤。

本实用新型一种基于超声波传感器的局部放电检测系统的有益效果为：

a.实现电路漏电的监测；

b.检测效率高，精确度高；

c.安全性高。

附图说明

图1为本实用新型一种基于超声波传感器的局部放电检测系统的系统框 图。

具体实施方式