[发明专利]一种基于麦克风阵列的换流阀设备缺陷局部放电检测装置

说明书

本发明公开了一种基于麦克风阵列的换流阀设备缺陷局部放电检测装置，包括：麦克风阵列模块、数据采集远端模块、光纤传输模块、数据采集本地模块和计算机数据处理部分，麦克风阵列模块、数据采集远端模块、光纤传输模块、数据采集本地模块和计算机数据处理部分依次相连接。本发明提供的基于麦克风阵列的换流阀设备缺陷局部放电检测装置，采用麦克风阵列获取换流阀设备缺陷局部放电信息，并以光纤为传输介质将数据远程传输到终端进行实时显示，具有检测精度高、可靠性强、实用性强的特点。

技术领域

本发明涉及大功率电力电子技术领域，特别是涉及一种基于麦克风阵列的换流阀设备缺陷局部放电检测装置。

背景技术

换流阀作为特高压直流输电工程中电能转换的核心设备，必须确保其安全、可靠的运行，随着换流阀运行时间的增加，里面一些设备受外界环境以及运行工况的影响，难免会出现绝缘材料老化、接线端子松动等典型设备缺陷的问题，轻则使换流阀自身受到损害，重则使电网出现运行故障，造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。

现有高压设备缺陷局部放电检测装置采用的技术主要有脉冲电流法、紫外成像法和声阵列定位法。其中，脉冲电流法发展比较早，优点是测量方便直接，离线测量灵敏度高，但是换流阀作为连接交流系统和直流系统的重要设备会长时间处于工作运行状态，离线检测手段一般不适用；当换流阀内设备表面存在缺陷并且局部场强值达到可形成放电时，在这个放电的过程中会有能量的转移和释放，而产生的紫外光信号就是此过程中的一种物理信号特征，紫外成像法就是利用紫外成像仪可以拍摄紫外光信号来判断换流阀中设备表面否存在缺陷，但采用紫外成像法的紫外成像仪价格比较贵，且不同型号紫外成像仪故障等级的判别标准还未统一；对于现有的声阵列定位法，已有学者使用屏蔽线为传输介质的声阵列检测装置进行变压器、开关柜内部电气设备发生局部放电的定位，在特高压直流换流阀周围空间环境具有很强的电磁干扰，因此以屏蔽线为传输介质的声阵列检测装置收集的数据可能会有干扰，不再具有很高的可靠性，这就会对换流阀中设备缺陷位置的定位精度造成很大影响，甚至完全不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于麦克风阵列的换流阀设备缺陷局部放电检测装置，采用麦克风阵列获取换流阀设备缺陷局部放电信息，并以光纤为传输介质将数据远程传输到终端进行实时显示，具有检测精度高、可靠性强、实用性强的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于麦克风阵列的换流阀设备缺陷局部放电检测装置，包括：麦克风阵列模块、数据采集远端模块、光纤传输模块、数据采集本地模块和计算机数据处理部分，所述麦克风阵列模块、数据采集远端模块、光纤传输模块、数据采集本地模块和计算机数据处理部分依次相连接，其中：

所述麦克风阵列模块设置在换流阀厅中，用于采集换流阀中缺陷设备的局部放电声音信号；

所述数据采集远端模块设置有输入端口和输出端口，所述输入端口为光同步输入口，所述输出端口为光采集数据输出口，所述数据采集远端模块通过其输入端口同步接收所述局部放电声音信号，并通过其输出端口输出所述局部放电声音信号；

所述光纤传输模块包括两根光纤，其中，一根光纤用于将所述数据采集本地模块传达的协议命令传输到所述数据采集远端模块，另一根光纤用于将所述局部放电声音信号传输到所述数据采集本地模块；

所述数据采集本地模块用于传达所述计算机处理部分的协议命令和接收所述光纤传输模块传输的所述局部放电声音信号；

所述计算机数据处理部分用于下达协议命令，并对采集到的所述局部放电声音信号进行显示、判断和存储。

可选的，所述麦克风阵列模块包括16个麦克风传感器，16个所述麦克风传感器呈4×4方形结构排列。

可选的，所述麦克风阵列模块的频率响应范围是20Hz～20KHz，接线方式为三线制，其电源VCC接口接5V的直流电源，信号AO接口为麦克风信号输出接口，接线GND端口直接接地。