一种可消除干扰的换流站高频局放检测系统的制作方法

本实用新型涉及高频局检测设备，具体涉及一种可消除干扰的换流站高频局放检测系统。

背景技术：

进行换流变压器现场局放试验的时候要对现场的各种干扰因素进行充分的考虑，从某种程度上现场的干扰是换流变压器局放试验成功与否的一个决定因素。虽然近年来随着无局放变频谐振试验装置技术的发展以及检测仪器抗干扰能力的提高，为现场局放检测实施提供了有利条件。但在现场开展换流变压器局放试验时，换流站经常部分或全部带电，局放试验的背景干扰很大且成分比交流变电站复杂的多，受各类干扰信号影响而导致测量信号被埋没于干扰信号当中，采集的信号包括了干扰信号和实际局放信号，从而给局放信号的观察和测量带来了困难。研究表明换流站带电情况下换流变现场以12脉动干扰为主要干扰源。目前，一般采用开窗等人为技术手段剔除背景干扰，试验结果判断的主观性较大，跟检测人员的经验有关，往往容易造成结果误判。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种可消除干扰的换流站高频局放检测系统，本实用新型通过耦合极性消除技术可成功解决换流变压器局放试验中的干扰问题，保证局放试验的准确性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种可消除干扰的换流站高频局放检测系统，包括高频局放传感器、空间传感器、同轴电缆以及干扰消除装置，所述干扰消除装置包括可控移相电路、信号调理电路和耦合电路，所述耦合电路具有两路输入端，其中一路输入端通过电缆和空间传感器相连、另一路依次通过信号调理电路、可控移相电路、同轴电缆和高频局放传感器的输出端相连，所述可控移相电路为具有0～180°相位调理区间的移相电路。

可选地，所述可控移相电路包括放大器u1a、电阻r1、电阻r2、电容c1以及用于调整可控移相电路的移相相位的可调电阻r，所述放大器u1a的正极输入端通过可调电阻r和输入信号相连、负极输入端通过串联的电阻r2后和输入信号相连，且所述放大器u1a的正极输入端还通过电容c1接地，所述放大器u1a的输出端通过串联的电阻r1作为反馈电路后连接到放大器u1a的负极输入端。

可选地，所述耦合电路为带有两个原边绕组和一个副边绕组的变压器，所述两个原边绕组中一个原边绕组通过电缆和空间传感器相连、另一个原边绕组依次通过信号调理电路、可控移相电路、同轴电缆和高频局放传感器的输出端相连，所述变压器的副边绕组构成干扰消除装置的信号输出端以输出纯净的局放信号。

可选地，所述干扰消除装置的输出端还设有用于对输出的局放信号进行数字化处理的信号处理终端，所述信号处理终端的输入端和干扰消除装置的输出端相连。

可选地，所述干扰消除装置的输出端还设有用于局放信号的显示和处理的计算机终端，所述计算机终端的输入端和信号处理终端的输出端相连。

和现有技术相比，本实用新型具有下述优点：

1、本实用新型的耦合电路具有两路输入端，其中一路输入端通过电缆和空间传感器相连、另一路依次通过信号调理电路、可控移相电路、同轴电缆和高频局放传感器的输出端相连，通过耦合极性消除可成功解决换流变压器局放试验中的干扰问题，保证局放试验的准确性。

2、本实用新型的可控移相电路为具有0～180°相位调理区间的移相电路，因此可以根据需要实现0～180°相位调理区间的移相，可确保耦合极性消除成功。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中干扰消除装置的框架结构示意图。

图3为本实用新型实施例中可控移相电路的电路原理示意图。

图4为本实用新型实施例中耦合电路的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例可消除干扰的换流站高频局放检测系统包括高频局放传感器1、空间传感器2、同轴电缆3以及干扰消除装置4，干扰消除装置4包括可控移相电路41、信号调理电路42和耦合电路43，耦合电路43具有两路输入端，其中一路输入端通过电缆和空间传感器2相连、另一路依次通过信号调理电路42、可控移相电路41、同轴电缆3和高频局放传感器1的输出端相连，可控移相电路41为具有0～180°相位调理区间的移相电路。本实施例中，空间传感器2采用hdih-15i型空间传感器，空间传感器2和高频局放传感器1放置在换流站的同一空间内，从而使得干扰信号在对高频局放传感器1检测的局放信号形成干扰的同时，也会被空间传感器2所检测到，进而可以利用耦合技术使得高频局放传感器1、空间传感器2检测的干扰信号相互抵消以实现消除干扰。

如图3所示，可控移相电路41包括放大器u1a、电阻r1、电阻r2、电容c1以及用于调整可控移相电路41的移相相位的可调电阻r，放大器u1a的正极输入端通过可调电阻r和输入信号相连、负极输入端通过串联的电阻r2后和输入信号相连，且放大器u1a的正极输入端还通过电容c1接地，放大器u1a的输出端通过串联的电阻r1作为反馈电路后连接到放大器u1a的负极输入端。本实施例中，放大器u1a采用lmd358ad芯片，电阻r1、电阻r2均为10k欧，电容c1为10nf，可调电阻r为最大阻值为100k欧的可调电阻，从而可确保可控移相电路41具有0～180°相位调理区间。

如图4所示，耦合电路43为带有两个原边绕组（l1和l2）和一个副边绕组（l3）的变压器，两个原边绕组中一个原边绕组通过电缆和空间传感器2相连、另一个原边绕组依次通过信号调理电路42、可控移相电路41、同轴电缆3和高频局放传感器1的输出端相连，变压器的副边绕组构成干扰消除装置4的信号输出端以输出纯净的局放信号。参见图4，两个原边绕组l1和l2共地，且用于连接原边绕组l1上并联有电阻r3和二极管d1。两个原边绕组l1和l2结构完全相同、且采用同一铁心，铁心材质为低损耗、导磁率高的磁芯。

如图1所示，干扰消除装置4的输出端还设有用于对输出的局放信号进行数字化处理的信号处理终端5，信号处理终端5的输入端和干扰消除装置4的输出端相连。

如图1所示，干扰消除装置4的输出端还设有用于局放信号的显示和处理的计算机终端6，计算机终端6的输入端和信号处理终端5的输出端相连。

参见图1，本实施例可消除干扰的换流站高频局放检测系统的使用方法如下：将高频局放传感器1安装在变压器接地引线上，并通过同轴电缆3与干扰消除装置4的一个输入端连接。将空间传感器2与干扰消除装置4的另一个输入端连接，并将空间传感器2置于高频传感器附近的空间位置。然后将干扰消除装置4、信号处理终端5、计算机终端6依次相连。进行测试时，打开信号处理终端5、计算机终端6。高频局放传感器1接收到实际局放信号和干扰信号构成的原始信号，空间传感器2接收到干扰信号。干扰消除装置4的可控移相电路41、信号调理电路42将干扰信号调理成与原始信号中的干扰信号相位相同、幅值相同、极性相反的信号，并通过耦合电路43将其消除后数据实际局放信号。信号处理终端5则可以进一步对局放信号进行处理以及数字化，并将最终结果通过计算机终端6显示输出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。