技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種用于氣體絕緣變電站局部放電檢測的傳感器。

背景技術

隨著SF6氣體絕緣組合電器（GasInsulatedSubstation,GIS）在電力系統中重要性的提高，其是否正常運轉已經影響到整個電力系統的安全和穩定。為保證氣體絕緣變電站長期可靠運行，對氣體絕緣變電站進行在線監測能讓我們及時了解和掌握氣體絕緣變電站的運行狀態。其中，超高頻傳感檢測法由于具有高靈敏度等諸多優點被廣泛應用于對氣體絕緣變電站局部放電的在線監測中。超高頻傳感器作為超高頻傳感檢測法中的重要部件，其性能將直接影響監測結果，但由于氣體絕緣變電站運行現場電磁干擾問題，當前的超高頻傳感器普遍存在抗電磁干擾能力差，靈敏度低等問題，導致對氣體絕緣變電站局部放電信號捕捉不準確。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種用于氣體絕緣變電站局部放電檢測的傳感器，該傳感器應用鎖相放大技術，能夠提取出淹沒于大量噪聲中的局部放電信號，使傳感器具有寬頻帶、低噪聲、高靈敏度及大動態范圍的檢測功能，進而提高氣體絕緣變電站局部放電系統的性能。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于氣體絕緣變電站局部放電檢測的傳感器，包括探頭-天線、局部放電信號處理單元、參考信號處理單元和鎖相放大單元；

所述探頭-天線分別與局部放電信號處理單元輸入端和參考信號處理單元輸入端電連接，用于將工頻信號及氣體絕緣變電站內部局部放電信號引出；

所述局部放電信號處理單元用于接收探頭-天線引出的氣體絕緣變電站內部局部放電信號，并對其進行放大、濾波及降頻后輸出局部放電通道信號到鎖相放大單元；

所述參考信號處理單元用于接收探頭-天線引出的工頻信號，并對其進行移相、方波驅動后輸出參考通道信號到鎖相放大單元；

所述鎖相放大單元輸入端分別與局部放電信號處理單元輸出端和參考信號處理單元輸出端電連接，用于對局部放電通道信號和參考通道信號進行相關運算，獲得直流分量的氣體絕緣變電站局部放電信號；

所述局部放電信號處理單元包括放大單元、濾波單元及微波檢波單元，所述放大單元輸入端與探頭-天線電連接，輸出端與濾波單元輸入端電連接，用于對探頭-天線輸出的局部放電信號進行放大，并將放大后的信號輸出到濾波單元；所述濾波單元輸出端與微波檢波單元輸入端電連接，用于對放大后的局部放電信號進行濾波，濾除干擾信號，并將濾波后的信號輸出到微波檢波單元；所述微波檢波單元輸出端與鎖相放大單元輸入端電連接，用于降低濾波后信號的頻率，生成局部放電通道信號，輸出到鎖相放大單元。

特別地，所述參考信號處理單元包括移相單元及方波驅動單元，所述移相單元輸入端與探頭-天線電連接，輸出端與方波驅動單元輸入端電連接，用于對探頭-天線輸出的交流電信號進行移相處理，保證局部放電通道信號和參考通道信號相位相同；所述方波驅動單元輸出端與鎖相放大單元輸入端電連接，用于將移相后的交流電信號轉變成方波，生成參考通道信號，輸出到鎖相放大單元。

特別地，所述方波驅動單元將移相后的交流電信號轉變成占空比為50％的方波。

特別地，所述移相單元采用RC移相電路。

特別地，所述放大單元采用放大器芯片型號為PC8211。

特別地，所述微波檢波單元采用微波檢波芯片型號為AD8。

特別地，所述探頭-天線采用外置探頭-天線。

本發明提出的用于氣體絕緣變電站局部放電檢測的傳感器，探頭-天線采集工頻信號及氣體絕緣變電站運行現場的局部放電信號，經局部放電信號處理單元進行放大、濾波及降頻后輸出局部放電通道信號到鎖相放大單元，與探頭-天線采集的工頻信號經參考信號處理單元輸出的參考通道信號進行相關運算，獲得直流分量的氣體絕緣變電站局部放電信號，輸出到外接計算機，從而將深埋于大量不相關噪聲中的微弱局部放電信號檢測出來，使傳感器具有寬頻帶、低噪聲、高靈敏度及大動態范圍的檢測功能，進而提高氣體絕緣變電站局部放電系統的性能。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的用于氣體絕緣變電站局部放電檢測的傳感器結構框圖。

具體實施方式