一种多通道局放监测装置的制作方法

1.本实用新型属于电气设备在线监测技术领域，具体涉及了一种多通道局放监测装置。


背景技术：

2.电力设备的绝缘在强电场作用下局部范围内发生的放电称为局部放电。绝缘中的某些薄弱部位在高电场作用下发生局部放电是普遍存在的问题，在一定条件下局部放电会导致绝缘劣化甚至击穿。对运行中的设备要加强监测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更换。局部放电带电检测或在线监测可以减少停电检修所耗费的人力、物力和财力，可随时了解设备的绝缘状况及发展趋势，对于及时发现潜伏性的故障具有重要的意义。
3.目前市面上有多种局放检测仪器，包括巡检式仪器和在线监测设备。例如中国专利申请号为cn202110973285.7公开了一种gis局部放电在线监测系统及方法，所述系统包括：超声波局放、特高频局放及振动三合一传感器、数据采集单元、智能控制柜ied和后台工控机；超声波局放、特高频局放及振动三合一传感器向数据采集单元发送检测到的超声局放信号、特高频局放信号和振动信号；数据采集单元采集上述信号并发送到智能控制柜ied进行数据处理和信号转换；智能控制柜ied与后台工控机通讯连接，用于将进行数据处理和信号转换后的数据传输到后台工控机；后台工控机实时监测接收到的数据并形成图表，分析预判设备风险，实现gis运行状态的多状态综合采集，大大提高gis开关运行状态监测的可靠性和有效性。又如中国专利申请号为cn201220451239.7公开了一种电力隧道在线式高压电缆局部放电监测装置，它包括电流互感器，电流互感器将采集的高压电缆上的局部放电信号依次经前端信号调理模块和a/d转换模块处理后进入高速处理单元，高速处理单元将采集结果存入据存储单元，高速处理单元对采集结果进行分析，将放电数据送入嵌入式处理单元，嵌入式处理单元通过通信模块将放电数据上传给监控主机，所述高速处理单元还与超级电容连接，超级电容为高速处理单元提供工作所需的大电流。
4.在现有的大部分在线监测系统中，单个被测设备（gis、电缆、开关柜等）上通常需要接入多个传感器。现有的用于局放监测的ied产品（智能电子设备），往往只有一个测试通道，测试消耗大、成本高；虽然有些ied通过多选一开关分时复用的方式提供多个测试通道，但是这种方式获取数据实时性差，难以对比多个通道的数据，也无法实现定位功能。。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种多通道局放监测装置。本实用新型可以同时测试多通道数据，并包含同步功能，方便提取幅值-相位图谱，也易于实现定位功能。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种多通道局放监测装置，包括采样模块、同步模块、信号处理模块、通信模块和电源模块；所述采样模块、同步模块、通信模块分别与信号处理模块相连接；所述电源模块
为采样模块、同步模块、通信模块、信号处理模块供电；所述采样模块内置有ltc2172 adc芯片，该芯片为12位、采样率65msps的四通道adc芯片；所述ltc2172 adc芯片通过信号调理电路外接局放传感器；所述同步模块通过同步信号接口接入外部同步信号（例如电压互感器二次信号、外部调频电源及信号发生器的信号等），或者所述同步模块通过隔离变压器和比较器电路从220v市电电源中提取同步信号。
8.作为本实用新型进一步说明，所述信号调理电路包括单端信号转差分电路和放大电路，用于滤除信号中的噪声，提取目标频率约30mhz的局放信号，并将其放大至可采样范围。
9.作为本实用新型进一步说明，所述信号处理模块的核心为芯片zynq7020，其内核包含可编程逻辑单元（pl）和arm处理器单元（ps）。其中，pl部分用于处理采样数据，提取放电脉冲，并根据同步信号，生成局放信号相位-幅值图谱；ps部分通过通信模块将获取到的数据发送至后台数据系统。
10.作为本实用新型进一步说明，所述通信模块设有以太网通信芯片，并且通过rj45接口接入外部网络。
11.作为本实用新型进一步说明，所述电源模块包括隔离变压器和电源芯片，将外接220v市电转换为多通道局放监测装置所需的低压直流电源。
12.本实用新型的工作原理：采样模块外接局放传感器，将外部信号经过滤波、放大后进行采样；同步模块通过外接同步信号，或从市电中提取同步信号，提供给信号处理模块用于计算局放相位图谱；信号处理模块从采样数据中提取局放信号、生成局放相位图谱，并通过通信模块将其上传至后台数据系统；电源模块接入220v市电，并转换为ied所需的电源。
13.本实用新型具备的有益效果：
14.1.本实用新型结构简单、制作成本低，可以实现多通道同时采样；采样数据实时性高，利于不同通道信号对比；各采样通道一致性好。
15.2.本实用新型的同步信号易于接入，默认使用市电取同步，也可外接电压互感器二次信号、外部调频电源及信号发生器等不同信号，使用灵活。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构模块框架示意图。
17.图2是本实用新型一实施例实施时模块连接示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
19.实施例1：
20.如图1所示，一种多通道局放监测装置，包括采样模块、同步模块、信号处理模块、通信模块和电源模块；所述采样模块、同步模块、通信模块分别与信号处理模块相连接。
21.本实施例的工作原理：采样模块外接局放传感器，将外部信号经过滤波、放大后进行采样；同步模块通过外接同步信号，或从市电中提取同步信号，提供给信号处理模块用于计算局放相位图谱；信号处理模块从采样数据中提取局放信号、生成局放相位图谱，并通过通信模块将其上传至后台数据系统；电源模块接入220v市电，并转换为ied所需的电源。
22.实施例2：
23.如图2所示，一种多通道局放监测装置，包括采样模块、同步模块、信号处理模块、通信模块和电源模块；所述采样模块、同步模块、通信模块分别与信号处理模块相连接；所述电源模块为采样模块、同步模块、通信模块、信号处理模块供电；所述采样模块内置有ltc2172 adc芯片，该芯片为12位、采样率65msps的四通道adc芯片；所述ltc2172 adc芯片通过信号调理电路外接局放传感器；所述同步模块通过同步信号接口接入外部同步信号（例如电压互感器二次信号、外部调频电源及信号发生器的信号等），或者所述同步模块通过隔离变压器和比较器电路从220v市电电源中提取同步信号。
24.进一步说明，所述信号调理电路包括单端信号转差分电路和放大电路，用于滤除信号中的噪声，提取目标频率约30mhz的局放信号，并将其放大至可采样范围。
25.进一步说明，所述信号处理模块的核心为芯片zynq7020，其内核包含可编程逻辑单元（pl）和arm处理器单元（ps）。其中，pl部分用于处理采样数据，提取放电脉冲，并根据同步信号，生成局放信号相位-幅值图谱；ps部分通过通信模块将获取到的数据发送至后台数据系统。
26.进一步说明，所述通信模块设有以太网通信芯片，并且通过rj45接口接入外部网络。
27.进一步说明，所述电源模块包括隔离变压器和电源芯片，将外接220v市电转换为多通道局放监测装置所需的低压直流电源。
28.显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型实施的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动；这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举；而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。