本发明专利技术公开了一种变压器局部放电检测装置及系统。本发明专利技术通过设计变压器局部放电检测装置，利用光纤外差干涉超声传感模块，在变压器产生局部放电时，采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；利用硬件相位解调模块，对局部放电超声波信号进行相位解调，得到解调信号；利用多路同步数据获取模块，获取解调信号，以及获取若干个局部放电传感器采集的局部放电传感信号；利用传感信号上传模块，将解调信号和所有局部放电传感信号实时上传至上位机，从而能够实时获取多种传感信号去进行局部放电检测，有利于提高变压器局部放电的检测效率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种变压器局部放电检测装置及系统
[0001]本专利技术涉及变压器放电检测
，尤其一种变压器局部放电检测装置及系统。
技术介绍
[0002]电力变压器是电力系统中的重要设备，其正常运行对保证电力系统安全稳定运行具有重要意义。电力变压器多为油浸式电力变压器，虽然在设计上具有足够的电气强度和优良的机械性能，但是受制造过程中偶然因素的影响容易产生气泡、裂缝、悬浮导电质点和电极毛刺等局部缺陷，这些局部缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区域电场强度高于平均电场强度的现象，在局部发生击穿，产生局部放电。局部放电是反映电力变压器绝缘缺陷的重要征兆，对变压器局部放电进行在线或带电检测，可以及时掌握变压器的运行状态，使电力系统更加安全稳定地运行。
[0003]目前，主要应用变压器局部放电检测装置检测变压器产生的局部放电，常用的变压器局部放电检测装置大都是采用特高频传感器、超声传感器或高频电流传感器等单种检测手段，不能综合多种传感信号全面反映变压器的运行状况，难以灵敏准确地检测变压器产生的局部放电，因此，开始研究联合多种传感器检测变压器产生的局部放电。但对基于外差干涉相位解调的光纤超声传感系统而言，光信号的相位解调是实现光纤超声传感的关键，其采用的软件解调方式采样率高、数据量大、解调时间达到分钟级，实时性较差，且算法中滤波器设计困难，进一步加剧了多通道采集前端数据处理压力，不利于多通道协同实时采样，难以实时获取多种传感信号去进行局部放电检测，在一定程度上限制了变压器局部放电的检测效率。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种变压器局部放电检测装置及系统，能够实时获取多种传感信号去进行局部放电检测，有利于提高变压器局部放电的检测效率。
[0005]为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术一实施例提供一种变压器局部放电检测装置，包括光纤外差干涉超声传感模块、硬件相位解调模块、多路同步数据获取模块、传感信号上传模块：
[0006]所述光纤外差干涉超声传感模块的输出端与所述硬件相位解调模块的输入端连接，所述硬件相位解调模块的输出端与所述多路同步数据获取模块的输入端连接，所述多路同步数据获取模块的输出端与所述传感信号上传模块的输入端连接，所述传感信号上传模块的输出端连接上位机；
[0007]所述光纤外差干涉超声传感模块，用于在变压器产生局部放电时，采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；
[0008]所述硬件相位解调模块，用于对所述局部放电超声波信号进行相位解调，得到解调信号；
[0009]所述多路同步数据获取模块，用于获取所述解调信号，以及获取若干个局部放电传感器采集的局部放电传感信号；
[0010]所述传感信号上传模块，用于将所述解调信号和所有所述局部放电传感信号实时上传至所述上位机。
[0011]进一步地，所述光纤外差干涉超声传感模块包括泵浦激光器、光隔离器、波分复用器、若干个FBG光纤激光器、隔离器、1
×
2耦合器、延迟光纤、声光调制器、2
×
2耦合器、平衡光电探测器；
[0012]所述泵浦激光器的输出端与所述光隔离器的输入端连接，所述光隔离器的输出端与所述波分复用器的第一输入端连接，所述波分复用器的第一输出端分别与每一所述FBG光纤激光器的输入端连接，每一所述FBG光纤激光器的输出端均与所述波分复用器的第二输入端连接，所述波分复用器的第二输出端与所述隔离器的输入端连接，所述隔离器的输出端通过所述1
×
2耦合器分别与所述延迟光纤、所述声光调制器的输入端连接，所述延迟光纤和所述声光调制器的输出端均通过所述2
×
2耦合器与所述平衡光电探测器的输入端连接，所述平衡光电探测器的输出端与所述外差干涉超声传感模块的输出端连接。
[0013]进一步地，所述硬件相位解调模块包括第一射频鉴相器、第二射频鉴相器、1:1功分器、90
°
移相器、第一带通滤波器、第二带通滤波器；
[0014]所述第一射频鉴相器和所述第二射频鉴相器的第一输入端均与所述硬件相位解调模块的输入端连接，所述1:1功分器的输入端与驱动所述声光调制器的驱动器的输出端连接，所述1:1功分器的输出端与所述第一射频鉴相器的第二输入端连接，所述1:1功分器的输出端通过所述90
°
移相器与所述第二射频鉴相器的第二输入端连接，所述第一射频鉴相器的输出端与所述第一带通滤波器的输入端连接，所述第二射频鉴相器的输出端与所述第二带通滤波器的输入端连接，所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器的输出端均与所述硬件相位解调模块的输出端连接。
[0015]进一步地，所述多路同步数据获取模块包括若干个数模转换器、FPGA控制器、第一存储器；
[0016]每一所述数模转换器的输入端均与所述多路同步数据获取模块的输入端连接，每一所述数模转换器的输出端均与所述FPGA控制器的输入端连接，所述FPGA控制器的输出端与所述第一存储器的输入端连接，所述FPGA控制器的输出端与所述多路同步数据获取模块的输出端连接。
[0017]进一步地，所述FPGA控制器与所有所述数模转换器的连接接口均为CMOS
‑
LVDS混合数据接口。
[0018]进一步地，所述传感信号上传模块包括处理器、第二存储器；
[0019]所述处理器的输入端与所述传感信号上传模块的输入端连接，所述处理器的输出端与所述第二存储器的输入端连接，所述处理器的输出端与所述传感信号上传模块的输出端连接。
[0020]进一步地，所述传感信号上传模块与所述上位机的连接接口为高速串行总线接口。
[0021]进一步地，所述局部放电传感器为特高频传感器、高频电流传感器或超声波传感器。
[0022]第二方面，本专利技术一实施例提供一种变压器局部放电检测系统，包括如上所述的变压器局部放电检测装置、上位机；
[0023]所述变压器局部放电检测装置与所述上位机通信连接；
[0024]所述上位机，包括：
[0025]模式选择模块，用于根据用户选择的局部放电检测模式，确定若干个局部放电传感器；
[0026]参数配置模块，用于对各个所述局部放电传感器进行参数配置，使所述变压器局部放电检测装置实时上传解调信号和若干个局部放电传感信号；
[0027]信号处理模块，用于对所述解调信号进行信号处理，得到平稳信号，并对所述平稳信号进行快速傅里叶变化，得到所述平稳信号的相位调制幅值。
[0028]进一步地，参数配置模块，具体用于从传感器特征参数数据库中调取各个所述局部放电传感器的参数，并根据各个所述局部放电传感器的参数，对各个所述局部放电传感器进行参数配置。
[0029]相比于现有技术，本专利技术的实施例，具有如下有益效果：
[0030]通过设计变压器局部放电检测装置，利用光纤外差干涉超声传感模块，在变压器产生局部放电时，采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；利用硬件相位解调模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变压器局部放电检测装置，其特征在于，包括光纤外差干涉超声传感模块、硬件相位解调模块、多路同步数据获取模块、传感信号上传模块：所述光纤外差干涉超声传感模块的输出端与所述硬件相位解调模块的输入端连接，所述硬件相位解调模块的输出端与所述多路同步数据获取模块的输入端连接，所述多路同步数据获取模块的输出端与所述传感信号上传模块的输入端连接，所述传感信号上传模块的输出端连接上位机；所述光纤外差干涉超声传感模块，用于在变压器产生局部放电时，采集超声波信号，得到局部放电超声波信号；所述硬件相位解调模块，用于对所述局部放电超声波信号进行相位解调，得到解调信号；所述多路同步数据获取模块，用于获取所述解调信号，以及获取若干个局部放电传感器采集的局部放电传感信号；所述传感信号上传模块，用于将所述解调信号和所有所述局部放电传感信号实时上传至所述上位机。2.如权利要求1所述的变压器局部放电检测装置，其特征在于，所述光纤外差干涉超声传感模块包括泵浦激光器、光隔离器、波分复用器、若干个FBG光纤激光器、隔离器、1
×
2耦合器、延迟光纤、声光调制器、2
×
2耦合器、平衡光电探测器；所述泵浦激光器的输出端与所述光隔离器的输入端连接，所述光隔离器的输出端与所述波分复用器的第一输入端连接，所述波分复用器的第一输出端分别与每一所述FBG光纤激光器的输入端连接，每一所述FBG光纤激光器的输出端均与所述波分复用器的第二输入端连接，所述波分复用器的第二输出端与所述隔离器的输入端连接，所述隔离器的输出端通过所述1
×
2耦合器分别与所述延迟光纤、所述声光调制器的输入端连接，所述延迟光纤和所述声光调制器的输出端均通过所述2
×
2耦合器与所述平衡光电探测器的输入端连接，所述平衡光电探测器的输出端与所述外差干涉超声传感模块的输出端连接。3.如权利要求2所述的变压器局部放电检测装置，其特征在于，所述硬件相位解调模块包括第一射频鉴相器、第二射频鉴相器、1:1功分器、90
°
移相器、第一带通滤波器、第二带通滤波器；所述第一射频鉴相器和所述第二射频鉴相器的第一输入端均与所述硬件相位解调模块的输入端连接，所述1:1功分器的输入端与驱动所述声光调制器的驱动器的输出端连接，所述1:1功分器的输出端与所述第一射频鉴相器的第二输入端连接，所述1:1功分器的输出端通过所述90
【专利技术属性】
技术研发人员：周丹，杨贤，马志钦，靳宇晖，舒想，姜烁，邰彬，林春耀，饶章权，蔡玲珑，李兴旺，刘建明，廖梓豪，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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