本發(fā)明屬于絕緣管型母線技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種10kV絕緣管型母線中間接頭局部放電檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著絕緣管型母線應(yīng)用的日益廣泛，其檢測技術(shù)的研究便彰顯重要。絕緣管型母線具有載流量大、絕緣性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、散熱好、溫升低、抗干擾、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，目前許多供電公司越來越多地使用絕緣管型母線作為主變中、低壓側(cè)與配電設(shè)施之間的聯(lián)接導(dǎo)體，以提高母線材料的有效利用率，增強(qiáng)母線機(jī)械強(qiáng)度，防止人身觸及帶電母線、金屬物落于母線產(chǎn)生相間短路等，獲得了較好效果。絕緣母線生產(chǎn)企業(yè)所銷售的產(chǎn)品質(zhì)量及安裝過程中的工藝水平參差不齊，絕緣層內(nèi)部出現(xiàn)雜質(zhì)、微孔、半導(dǎo)電層突起或分層缺陷、水分滲入等，均可能引起局部放電的發(fā)生，最終將導(dǎo)致主絕緣的擊穿，影響電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性。由于絕緣管型母線中間接頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響其絕緣性能的因素很多，且通常在現(xiàn)場人工制作，不良工藝容易遺留故障隱患。若絕緣母線帶缺陷運(yùn)行，發(fā)電機(jī)及變壓器低壓側(cè)母線發(fā)生故障時(shí)，將要啟動差動保護(hù)，使發(fā)電機(jī)和變壓器跳閘，影響整個(gè)發(fā)、供電系統(tǒng)。

目前現(xiàn)場針對XLPE電纜的局部放電檢測已有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和相對成熟的檢測方法，放電類型大致包括內(nèi)部放電、沿面放電和電暈放電等，電纜的狀態(tài)評估總體有較成熟的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。但針對絕緣管型母線中間接頭的局部放電檢測研究和現(xiàn)場工作尚未開展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、性能穩(wěn)定可靠且使用方便的10kV絕緣管型母線中間接頭局部放電檢測系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種10kV絕緣管型母線中間接頭局部放電檢測系統(tǒng)，包括差分檢測回路、濾波放大單元、高速數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)主機(jī)和觸摸屏顯示器；所述差分檢測回路由電容型傳感器和檢測阻抗連接構(gòu)成，該電容型傳感器采用金屬箔電極敷設(shè)于管型母線中間接頭兩側(cè)，通過外層護(hù)套與接地屏間形成等效電容；所述差分檢測回路的輸出端連接濾波放大單元進(jìn)行噪聲抑制和信號放大，該濾波放大單元的輸出端連接高速數(shù)據(jù)采集卡，該高速數(shù)據(jù)采集卡安裝在計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)，在計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)安裝有局部放電分析軟件對高速數(shù)據(jù)采集卡傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行放電分析，所述觸摸屏顯示器與計(jì)算機(jī)主機(jī)相連接實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。

所述濾波放大單元由帶通濾波器和放大器構(gòu)成，該帶通濾波器的通帶為1MHz—50MHz，該放大器增益為40dB。

所述高速數(shù)據(jù)采集卡為雙通道PCI接口采集卡，單通道最高采用率為100MHz，分辨率為14位，入口電壓為5V。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明基于電容型傳感器和差分檢測電路拾取局部放電信號，經(jīng)由高速數(shù)據(jù)采集卡采集放電信號后，由局部放電分析軟件進(jìn)行進(jìn)行去噪、特征提取和模式識別處理，確定管型母線中間接頭局部區(qū)域的放電類型和程度并直觀地展現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)了管母中間接頭處的局部放電信號PRPD頻譜分析、A/B/C三相局部放電信號分析和顯示、局部放電類型診斷、A/B/C三相在線監(jiān)測顯示、添加到數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)管理等功能，界面友好，信息顯示直觀，操作便捷，為技術(shù)人員提供豐富的決策信息，便于對管型母線開展施工和維護(hù)工作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述：

一種10kV絕緣管型母線中間接頭局部放電檢測系統(tǒng)，如圖1及圖2所示，包括差分檢測回路、濾波放大單元、高速數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)主機(jī)和觸摸屏顯示器。所述差分檢測回路由電容型傳感器和檢測阻抗構(gòu)成，電容型傳感器采用金屬箔電極敷設(shè)于管型母線中間接頭兩側(cè)，通過外層護(hù)套與接地屏間形成等效電容，兩側(cè)電容與檢測阻抗構(gòu)成差分式檢測回路。當(dāng)管型母線中產(chǎn)生局部放電時(shí)，傳播至兩個(gè)電容后，形成的信號在檢測阻抗上抵消；當(dāng)中間接頭處產(chǎn)生局部放電時(shí)，通過兩個(gè)耦合電容回路形成的脈沖電流在檢測阻抗處產(chǎn)生壓降，可在后續(xù)電路中側(cè)取。因此，上述方式可對管型母線中間接頭中的局部放電進(jìn)行選擇性測量。

濾波放大單元用于噪聲抑制和有效信號的放大，該濾波放大單元的帶通濾波器的通帶為1MHz—50MHz，放大器增益為40dB。

高速數(shù)據(jù)采集卡為雙通道PCI接口采集卡，單通道最高采用率100MHz，分辨率14位，入口電壓5V。高速數(shù)據(jù)采集卡安裝在主機(jī)內(nèi)用于高速采集局部放電信號，實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。

計(jì)算機(jī)主機(jī)：基于PC機(jī)原理開發(fā)，主要用于數(shù)據(jù)的后續(xù)處理、軟件運(yùn)行和數(shù)據(jù)庫管理。在計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)安裝局部放電分析軟件，該軟件基于LabVIEW平臺開發(fā)，具有濾波去噪、局部放電信號PRPD頻譜分析、A/B/C三相局部放電信號分析和顯示、局部放電類型診斷、A/B/C三相在線監(jiān)測顯示、添加到數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)管理等功能，界面友好，信息顯示直觀，操作便捷。

觸摸屏顯示器：用于設(shè)備操作和軟件使用，采用電容式觸摸屏設(shè)計(jì)，人機(jī)界面簡潔美觀，易于操作。

本發(fā)明基于電容型傳感器并采用差分法局放檢測原理建立了一套絕緣管型母線中間接頭的局部放電檢測系統(tǒng)。由于在絕緣管型母線中間接頭的安裝過程中，可能在絕緣中引入缺陷；在外電場作用下，缺陷產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，因此，本發(fā)明通過電容耦合傳感器拾取放電信號，通過差分法局放信號檢測電路獲得放電信息，即可實(shí)現(xiàn)管型母線接頭處局部放電信號的檢測。本發(fā)明選頻設(shè)定為1MHz-50MHz，信號拾取系統(tǒng)的信噪比最高。通過高速數(shù)據(jù)采集卡將拾取的局部放電模擬信號采集至主機(jī)后，進(jìn)行特征提取和模式識別，判別局部放電的程度，為絕緣管型母線中間接頭的長期安全運(yùn)行提供參考。

本發(fā)明在使用時(shí)，首先將一對金屬箔電極分別貼附在管型母線中間接頭的兩側(cè)，與末蔽之間形成一個(gè)約為nF級的等效電容，兩金屬箔電極之間采用檢測阻抗進(jìn)行連接，將檢測阻抗上拾取到的信號進(jìn)行選頻放大，連接至絕緣管型母線中間接頭局部放電在線檢測儀的高速采集卡。然后通過局部放電檢測軟件進(jìn)行相應(yīng)的信號采集及分析，局部放電特征量提取，模式識別，數(shù)據(jù)庫管理等功能，操作過程通過觸摸屏顯示器實(shí)現(xiàn)。通過軟件分析給出管型母線中間接頭絕緣缺陷類型及絕緣劣化程度，為技術(shù)人員的故障判定及決策提供參考信息。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。