本实用新型涉及一种开关柜局部放电监测装置，尤其涉及一种用于海上石油钻井平台中高压开关柜局部放电超声的在线监测装置。
背景技术：
构成海上油气田的众多系统中，电力系统承担着为无法使用陆地电力供应的海上油气田提供安全生产所需电能以及为油气田员工正常生活提供所需电能的重任，在海上油气田生产、生活中起着极其重要的作用。其能否稳定运行，直接关系海上油气田的产量目标的实现，同时也间接关系到油气田长期绿色和谐用海的实现。
海上平台中高压盘柜是海上平台重要组成部分，随着海上平台组网的发展，中高压盘柜的重要性逐渐提高，如何及时发现并消除电气隐患则是保证中高压盘柜稳定运行重要的手段。
局部放电是绝缘介质中的一种强场效应。通常介质在局部放电的作用下能引起电气性能的老化(电老化)和击穿，它对绝缘的严重影响是不容忽视的。大致有以下几方面的危害：
(1)电的作用。亦既带电粒子(电子、离子等)的直接轰击作用，最后导致介质击穿。
(2)热的作用，有可能引起介质的热熔解或化学分解。除热的作用之外，局部放电产生的光作用(主要在紫外线范围)，还能使塑料有机介质发生光老化、龟裂等现象。
(3)化学作用，不仅对介质有强烈的腐蚀破坏作用，而且对金属材料如铜导体，能在其表面形成铜绿及硝酸铜粉末等不良后果。
从以上的分析可见，局部放电使绝缘材料老化，所以必须加以防止。如果长期存在,会加速设备老化,甚至会造成绝缘破坏、影响设备的正常运行，更严重的会发生爆炸等，造成财产损失和人员伤亡。
中高压盘柜在多种不同的原因作用下会出现局部放电，同时会产生电脉冲、气体、超声波、电磁辐射、光、局部过热及产生能量损耗等现象,根据局部放电的伴生现象，通常采用电脉冲检测法、气相色谱检测法、电磁波检测法和光检测法等多种检测方法。已经成熟应用的检测方法如下表所示。
表1各种局部放电检测方法对比
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实时监测海上平台局部放电，可自动进行故障报警，精确诊断故障的用于海上石油钻井平台的开关柜局部放电监测装置。
本实用新型的一种用于海上石油钻井平台的开关柜局部放电监测装置,包括安装在中高压开关柜高压室的超声波传感器，所述的超声波传感器用于采集开关柜内的局部放电信号，在所述的中高压开关柜低压室内安装有采集装置，所述的采集装置包括依次相连的采样模块、滤波器、信号放大器、模数转换模块、数据存储模块和数据计算模块，所述的采样模块的信号输入端与超声波传感器的信号输出端相连，所述的数据存储模块用于对模数转换模块输出的局部放电数据进行存储，以便数据分析并且存放计算模块计算后的结果；所述的数据计算模块用于对数据存储模块输出的局部放电数据的原始波形数据进行加工计算，得出各种特征结论值，所述的数据计算模块的信号输出端通过无线通信模块与上位机相连进行数据传输，所述的数据计算模块将各种特征结论值中的原始波形和判断为可能是放电的特征结论值输出给上位机，所述的上位机用于对读取的可能是放电的特征结论值进行分析、存储和报警。
采用本装置当发现报警时，现场维护人员携带便携式超声局部放电检测仪至现场进行故障诊断，通过对现场实测放电频谱和放电频谱分析库对比和计算，精确诊断开关柜故障。本系统解决了开关柜局部放点检测方式单一、缺少预测和诊断故障方法的问题，提高了开关柜运行的可靠性和准确性。
附图说明
图1是一种用于海上石油钻井平台的开关柜局部放电监测装置的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和实施例对本实用新型作进一步说明。
如附图所示本实用新型的一种用于海上石油钻井平台的开关柜局部放电监测装置,包括安装在中高压开关柜高压室的超声波传感器，所述的超声波传感器用于采集开关柜内的局部放电信号，在所述的中高压开关柜低压室内安装有采集装置，所述的采集装置包括依次相连的采样模块、滤波器、信号放大器、模数转换模块、数据存储模块和数据计算模块，所述的采样模块的信号输入端与超声波传感器的信号输出端相连，所述的采样模块采样频率可达1MB/s,能够保证真实的对放电波形进行采集，所述的数据存储模块用于对模数转换模块输出的局部放电数据进行存储，以便数据分析并且存放计算模块计算后的结果；所述的数据计算模块用于对数据存储模块输出的局部放电数据的原始波形数据进行加工计算，得出各种特征结论值(各种特征结论值可以包括每秒放电次数，放电幅值，放电间隔时间和放电相位等)；所述的数据计算模块的信号输出端通过无线通信模块与上位机相连进行数据传输，所述的数据计算模块将各种结论值中的原始波形和判断为可能是放电的结论值数据作为特征值输出给上位机，所述的上位机用于局部放电监测数据的分析、存储和报警。对局部放电监测数据的分析可以采用将特征值进行加权评估的方法。
所述的模数转换模块将0-4V的模拟量信号转换成数字通讯信号。所述的无线通信模块可以采用433MHz无线通信模块，通信频率9600Bit/S，该频段既满足了通信速率的要求，又有良好的信号穿透性及数据传送的稳定性。
采用本实用新型结构的超声传感器安装在中高压开关柜高压室内，用于采集开关柜局部放电信号，通过信号放大将信号从uV级变为0-4V模拟信号，通过模数转换模块采样变为数字信号，送入数据计算模块初步判断，再决定信号是否存储。通过初步判断，认为可能是放电的，等上位机轮巡时，将数据通过无线传输至上位机。在上位机中，可以对开关柜局部放电进行实时监控，并根据预设值进行自动报警，当发现报警时，现场维护人员携带便携式超声局部放电检测仪至现场进行故障诊断，通过对现场实测放电频谱和放电频谱分析库对比和计算，精确诊断开关柜故障。本系统解决了开关柜局部放点检测方式单一、缺少预测和诊断故障方法的问题，提高了开关柜运行的可靠性和准确性。
在本实用新型装置中，现场采集的数据均通过通讯协议以无线方式与上位机进行数据传递，以减少现场硬线连接线缆。上位机的局放监控可以结合现场实际布置，将传感器进行编号，能实时的、快速的查看各位置的传感器采集数据，并进行数据存储，保证数据的可追溯性，提供故障分析的原始分析数据，当检测到局部放电信息时，会发出声光报警信号。