(10)申请公布号 CN 102565745 A
(43)申请公布日 2012.07.11C N 102565745 A
*CN102565745A*
(21)申请号 201210052306.2
(22)申请日 2012.03.01
G01R 35/00(2006.01)
(71)申请人华北电力大学
地址102206 北京市昌平区回龙观镇北农路
2号
(72)发明人唐志国 李成榕 王彩雄 常文治
宋宝磊 张连根 华正浩
(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限
责任公司 11240
代理人吴贵明
余刚
(54)发明名称
(57)摘要
本发明的主要目的是提供一种特高频局部放
电传感器，以解决特高频局部放电传感器无法检
测自身工作状态而导致的测量数据不准确的问
题。该特高频局部放电传感器包括：处理单元、
接收经过接收天线和调理电路处理的检测脉冲信
号，判断特高频局部放电传感器的工作状态是否
正常。采用本发明的特高频局部放电传感器，提高
了特高频放电传感器的工作可靠性，为传感器测
量数据的准确性提供了保证。
(51)Int.Cl.
权利要求书2页 说明书5页 附图1页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 1 页
1.一种特高频局部放电传感器，其特征在于，包括：
自检脉冲生成单元，用于在自检脉冲控制信号的控制下，产生第一检测方波脉冲信号和第二检测方波脉冲信号，并将该两路脉冲信号分别发送至接收天线和调理电路；
接收天线，与所述自检脉冲生成单元连接，用于对第一检测方波脉冲信号进行反射，形成反射脉冲信号；
调理电路，与接收天线连接，用于将所述第二检测方波脉冲信号和所述反射脉冲信号调理为预定形式的脉冲信号；
处理单元，与所述调理电路和所述自检脉冲生成单元连接，用于生成自检脉冲控制信号，并根据所述预定形式的脉冲信号判断特高频局部放电传感器的工作状态。
2.根据权利要求1所述的特高频局部放电传感器，其特征在于，所述调理电路包括：
放大器，与所述接收天线连接，用于对所述第二检测方波脉冲信号和所述反射脉冲信号进行放大处理；
检波器，与所述放大器连接，用于将放大处理后的脉冲信号调理为峰值不变的预定脉宽的脉冲。
3.根据权利要求1所述的特高频局部放电传感器，其特征在于，所述处理单元包括：
自检脉冲控制装置，与所述自检脉冲生成单元连接，用于生成所述自检脉冲控制信号；
采样装置，与所述调理电路连接，用于将所述预定形式的脉冲信号转换为数字信号；
数据处理装置，与所述采样装置连接，用于根据所述数字信号计算所述反射脉冲信号和所述第二检测方波脉冲信号的幅值，根据所述幅值判断所述特高频局部放电传感器的工作状态。
4.根据权利要求1所述的特高频局部放电传感器，其特征在于，所述处理单元在特高频局部放电传感器上电启动时，生成所述自检脉冲控制信号。
5.根据权利要求1所述的特高频局部放电传感器，其特征在于，所述处理单元定时生成所述自检脉冲控制信号，所述生成自检脉冲控制信号的时间间隔参数保存在传感器配置文件中。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的特高频局部放电传感器，其特征在于，还包括通讯单元，与所述处理单元连接，用于输出所述特高频局部放电传感器的工作状态。
7.根据权利要求5所述的特高频局部放电传感器，其特征在于，所述通讯单元还用于，接收后台发出的检测特高频局部放电传感器工作状态的请求，并将该请求发送至所述处理单元；
所述处理单元还用根据所述请求生成自检脉冲控制信号。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的特高频局部放电传感器，其特征在于，包括多路接收天线和调理电路；
所述处理单元依次发出检测各路接收天线和调理电路的自检脉冲控制信号，然后分别判断各路接收天线和调理电路的工作状态。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的特高频局部放电传感器，其特征在于，所述自检脉冲生成单元包括：
高速门电路，与所述处理单元连接，用于在所述控制信号的控制下生成所述第一检测
方波脉冲信号；
定向耦合器，与所述高速门电路连接，用于利用所述第一检测方波脉冲信号耦合出所述第二检测方波脉冲。
特高频局部放电传感器
技术领域
[0001] 本发明涉及电气测量技术领域，特别涉及一种特高频局部放电传感器。
背景技术
[0002] 局部放电是指高电压绝缘领域的一种现象，绝缘的一部分因为电场集中而引发放电，但放电不贯穿整个绝缘，出现局部放电时产生特高频信号，通过监测300MHz至3000MHz 的特高频电磁波信号，就可以得到绝缘的局部放电情况。目前，特高频(UHF)局部放电在线检测技术广泛应用于电力变压器、电力电缆、电力开关等高压电气设备的局部放电的检测与监测，是变电站状态监测的重要组成部分。
[0003] 目前带有微处理器的特高频局部放电传感器因其集成度高，工作可靠的优点已经逐步取代了传统的模拟传感器，这种传感器将传统模拟传感器与微处理器相结合，集成了信号调理(如模拟滤波、放大、变换)、数字化转换(A/D)、数字滤波、数字信号处理以及通讯接口。但是特高频局部放电传感器随着工作时间的增长，模拟电路部分可能出现自身增益下降或者传感器部件出现故障而导致测量数据不准确的问题。无法及时发现不准确的测量数据有可能导致对高压设备绝缘强度的错误判断而出现严重的事故。
[0004] 针对现有技术中特高频局部放电传感器无法检测自身工作状态而导致的测量数据不准确的问题，尚没有提出有效的解决方案。
发明内容
[0005] 本发明的主要目的是提供一种特高频局部放电传感器，以解决特高频局部放电传感器无法检测自身工作状态而导致的测量数据不准确的问题。
[0006] 该特高频局部放电传感器包括：自检脉冲生成单元，用于在自检脉冲控制信号的控制下，产生第一检测方波脉冲信号和第二检测方波脉冲信号，并将该两路脉冲信号分别发送至接收天线和调理电路；接收天线，与自检脉冲生成单元连接，用于对第一检测方波脉冲信号进行反射，形成反射脉冲信号；调理电路，与接收天线连接，用于将第二检测方波脉冲信号和反射脉冲信号调理为预定形式的脉冲信号；处理单元，与调理电路和自检脉冲生成单元连接，用于生成自检脉冲控制信号，并根据预定形式的脉冲信号判断特高频局部放电传感器的工作状态。
[0007] 进一步地，调理电路包括：放大器，与接收天线连接，用于对第二检测方波脉冲信号和反射脉冲信号进行放大处理；检波器，与放大器连接，用于将放大处理后的脉冲信号调理为峰值不变的预定脉宽的脉冲。
[0008] 进一步地，处理单元包括：自检脉冲控制装置，与自检脉冲生成单元连接，用于生成自检脉冲控制信号；采样装置，与调理电路连接，用于将预定形式的脉冲信号转换为数字信号；数据处理装置，与采样装置连接，用于根据数字信号计算反射脉冲信号和第二检测方波脉冲信号的幅值，根据幅
值判断特高频局部放电传感器的工作状态。
[0009] 进一步地，处理单元在特高频局部放电传感器上电启动时，生成自检脉冲控制信
号。
[0010] 进一步地，处理单元定时生成自检脉冲控制信号，生成自检脉冲控制信号的时间间隔参数保存在传感器配置文件中。
[0011] 进一步地，该特高频局部传感器还包括通讯单元，与处理单元连接，用于输出特高频局部放电传感器的工作状态。
[0012] 进一步地，通讯单元还用于，接收后台发出的检测特高频局部放电传感器工作状态的请求，并将该请求发送至处理单元；处理单元还用根据请求生成自检脉冲控制信号。[0013] 进一步地，该特高频局部传感器包括多路接收天线和调理电路；处理单元依次发出检测各路接收天线和调理电路的自检脉冲控制信号，然后分别判断各路接收天线和调理电路的工作状态。
[0014] 进一步地，自检脉冲生成单元包括：高速门电路，与处理单元连接，用于在控制信号的控制下生成第一检测方波脉冲信号；定向耦合器，与高速门电路连接，用于利用第一检测方波脉冲信号耦合出第二检测方波脉冲。
[0015] 根据本发明的技术方案，特高频局部放电传感器包括：自检脉冲生成单元，用于在自检脉冲控制信号的控制下，产生第一检测方波脉冲信号和第二检测方波脉冲信号，并将该两路脉冲信号分别发送至接收天线和调理电路；接收天线，与自检脉冲生成单元连接，用于对第一检测方波脉冲信号进行反射，形成反射脉冲信号；调理电路，与接收天线连接，用于将第二检测方波脉冲信号和反射脉冲信号调理为预定形式的脉冲信号；处理单元，与调理电路和自检脉冲生成单元连接，用于生成自检脉冲控制信号，并根据预定形式的脉冲信号判断特高频局部放电传感器的工作状态。需要检测特高频局部放电传感器的工作状态是否正常时，传感器利用上述部件发出自检脉冲，并验证检测脉冲通过传感器后的数据是否正确，来判断传感器硬件电路的工作状态，提高了特高频放电传感器的工作可靠性，为传感器测量数据的准确性提供了保证。
附图说明
[0016] 说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：[0017] 图1是根据本发明实施例的特高频局部放电传感器的示意图；
[0018] 图2是根据本发明实施例的特高频局部放电传感器的调理电路的示意图；[0019] 图3是根据本发明实施例的特高频局部放电传感器的处理单元的示意图；[0020] 图4是根据本发明实施例的特高频局部放电传感器的自检脉冲生成单元的示意图。
具体实施方式
[0021] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0022] 图1是根据本发明实施例的特高频局部放电传感器的示意图，如图1所示，特高频局部放电传感器包括：自检脉冲生成单元14，用于在自检脉冲控制信号的控制下，产生第一检测方波脉冲信号和第二检测方波脉冲信号，并将该两路脉冲信号分别发送至接收天线
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