全文摘要
本实用新型提供了一种放电模拟装置。放电模拟装置包括：电源，用于产生所需的电压信号；采集箱体组件，包括箱体本体和设置在箱体本体内的加热结构，以通过加热结构对箱体本体的内部进行加热；局部放电单元，设置在箱体本体内，局部放电单元与电源连接以获取电压信号；信号处理组件，与局部放电单元连接，信号处理组件用于显示和\/或分析处理局部放电单元在放电过程中产生的放电电信号。本实用新型有效地解决现有技术中的放电模拟装置的模拟精度较低的问题。
主设计要求
1.一种放电模拟装置，其特征在于，包括：电源(10)，用于产生所需的电压信号；采集箱体组件(20)，包括箱体本体和设置在所述箱体本体内的加热结构，以通过所述加热结构对所述箱体本体的内部进行加热；局部放电单元(30)，设置在所述箱体本体内，所述局部放电单元(30)与所述电源(10)连接以获取所述电压信号；信号处理组件(40)，与所述局部放电单元(30)连接，所述信号处理组件(40)用于显示和\/或分析处理所述局部放电单元(30)在放电过程中产生的放电电信号。
设计方案
1.一种放电模拟装置，其特征在于，包括：
电源(10)，用于产生所需的电压信号；
采集箱体组件(20)，包括箱体本体和设置在所述箱体本体内的加热结构，以通过所述加热结构对所述箱体本体的内部进行加热；
局部放电单元(30)，设置在所述箱体本体内，所述局部放电单元(30)与所述电源(10)连接以获取所述电压信号；
信号处理组件(40)，与所述局部放电单元(30)连接，所述信号处理组件(40)用于显示和\/或分析处理所述局部放电单元(30)在放电过程中产生的放电电信号。
2.根据权利要求1所述的放电模拟装置，其特征在于，所述箱体本体包括相互套设的多个子箱体，所述加热结构设置在相邻的两个所述子箱体之间，以对该相邻的两个所述子箱体中的位于内侧的所述子箱体进行加热。
3.根据权利要求2所述的放电模拟装置，其特征在于，所述加热结构包括多个子加热板，各所述子加热板与相邻的两个所述子箱体中的位于内侧的所述子箱体的表面粘结或焊接或通过紧固件连接。
4.根据权利要求1所述的放电模拟装置，其特征在于，所述放电模拟装置还包括：
温度传感器(60)，设置在所述箱体本体内，以对所述箱体本体内的温度进行检测。
5.根据权利要求4所述的放电模拟装置，其特征在于，所述放电模拟装置还包括：
开关装置，与所述加热结构连接；
温控仪，位于所述箱体本体外且与所述温度传感器(60)连接，所述温度传感器(60)将温度检测值传输给所述温控仪，当所述温度检测值大于等于预设温度值时，所述温控仪向所述开关装置发送信号，以通过所述开关装置使所述加热结构停止加热。
6.根据权利要求1所述的放电模拟装置，其特征在于，所述放电模拟装置还包括：
保护电阻(70)，与所述电源(10)和所述局部放电单元(30)均连接，所述保护电阻(70)位于所述电源(10)和所述局部放电单元(30)之间，以对所述放电模拟装置的电路进行保护。
7.根据权利要求1所述的放电模拟装置，其特征在于，所述信号处理组件(40)包括：
示波器(80)，所述示波器(80)的高压探头与所述局部放电单元(30)连接，以将所述局部放电单元(30)在放电过程中产生的放电电信号传输至所述示波器(80)内并通过所述示波器(80)显示。
8.根据权利要求7所述的放电模拟装置，其特征在于，所述放电模拟装置还包括：
宽带脉冲电流传感器(100)，与所述局部放电单元(30)的地线及所述示波器(80)均连接，以将所述局部放电单元(30)在放电过程中产生的泄露电信号传输至所述示波器(80)内并通过所述示波器(80)显示。
9.根据权利要求8所述的放电模拟装置，其特征在于，所述信号处理组件(40)还包括：
数据采集装置(90)，与所述示波器(80)连接，所述示波器(80)将其接收到的放电电信号及泄露电信号传输给所述数据采集装置(90)，所述数据采集装置(90)用于对所述放电电信号及所述泄露电信号进行分析处理。
10.根据权利要求1所述的放电模拟装置，其特征在于，所述电源(10)为高频高压电源。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电力技术领域，具体而言，涉及一种放电模拟装置。
背景技术
目前，局部放电是引起电力设备绝缘故障的重要原因，深入研究局部放电现象，探究局部放电检测方法，实施局部放电带电检测和在线监测是保障电力设备安全、可靠、稳定运行的重要手段。由于电力设备中实际所发生的局部放电具有随机性和不可控性，局部放电模拟装置成为局部放电研究，特别是试验研究的一种重要工具。
然而，由于高频变压器绝缘正常工况下受到强电-热耦合应力的共同作用，而现有技术中的局部放电模拟装置无法模拟出实际运行工况，影响模拟精确度和准确度。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种放电模拟装置，以解决现有技术中的放电模拟装置的模拟精度较低的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种放电模拟装置，包括：电源，用于产生所需的电压信号；采集箱体组件，包括箱体本体和设置在箱体本体内的加热结构，以通过加热结构对箱体本体的内部进行加热；局部放电单元，设置在箱体本体内，局部放电单元与电源连接以获取电压信号；信号处理组件，与局部放电单元连接，信号处理组件用于显示和\/或分析处理局部放电单元在放电过程中产生的放电电信号。
进一步地，箱体本体包括相互套设的多个子箱体，加热结构设置在相邻的两个子箱体之间，以对该相邻的两个子箱体中的位于内侧的子箱体进行加热。
进一步地，加热结构包括多个子加热板，各子加热板与相邻的两个子箱体中的位于内侧的子箱体的表面粘结或焊接或通过紧固件连接。
进一步地，放电模拟装置还包括：温度传感器，设置在箱体本体内，以对箱体本体内的温度进行检测。
进一步地，放电模拟装置还包括：开关装置，与加热结构连接；温控仪，位于箱体本体外且与温度传感器连接，温度传感器将温度检测值传输给温控仪，当温度检测值大于等于预设温度值时，温控仪向开关装置发送信号，以通过开关装置使加热结构停止加热。
进一步地，放电模拟装置还包括：保护电阻，与电源和局部放电单元均连接，保护电阻位于电源和局部放电单元之间，以对放电模拟装置的电路进行保护。
进一步地，信号处理组件包括：示波器，示波器的高压探头与局部放电单元连接，以将局部放电单元在放电过程中产生的放电电信号传输至示波器内并通过示波器显示。
进一步地，放电模拟装置还包括：宽带脉冲电流传感器，与局部放电单元的地线及示波器均连接，以将局部放电单元在放电过程中产生的泄露电信号传输至示波器内并通过示波器显示。
进一步地，信号处理组件还包括：数据采集装置，与示波器连接，示波器将其接收到的放电电信号及泄露电信号传输给数据采集装置，数据采集装置用于对放电电信号及泄露电信号进行分析处理。
进一步地，电源为高频高压电源。
应用本实用新型的技术方案，局部放电单元设置在箱体本体内，加热结构对箱体本体的内部进行加热，以模拟局部放电单元处于高温环境的实际工况，进而提升放电模拟装置的模拟精准度，以真实模拟局部放电场景，进而解决了现有技术中的放电模拟装置的模拟精度较低的问题。其中，在局部放电单元进行放电的过程中，信号处理组件用于显示和\/或分析处理局部放电单元在放电过程中产生的放电电信号。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的放电模拟装置的实施例的结构示意图；
图2示出了示波器实测泄露电信号的放电幅值图；以及
图3示出了开窗处理后的放电电信号的放电幅值图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、电源；20、采集箱体组件；30、局部放电单元；40、信号处理组件；60、温度传感器；70、保护电阻；80、示波器；90、数据采集装置；100、宽带脉冲电流传感器。
具体实施方式
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实用新型。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
为了解决现有技术中的放电模拟装置的模拟精度较低的问题，本申请提供了一种放电模拟装置。
如图1所示，放电模拟装置包括电源10、采集箱体组件20、局部放电单元30及信号处理组件40。其中，电源10用于产生所需的电压信号。采集箱体组件20包括箱体本体和设置在箱体本体内的加热结构，以通过加热结构对箱体本体的内部进行加热。局部放电单元30设置在箱体本体内，局部放电单元30与电源10连接以获取电压信号。信号处理组件40与局部放电单元30连接，信号处理组件40用于显示和分析处理局部放电单元30在放电过程中产生的放电电信号。
应用本实施例的技术方案，局部放电单元30设置在箱体本体内，加热结构对箱体本体的内部进行加热，以模拟局部放电单元30处于高温环境的实际工况，进而提升放电模拟装置的模拟精准度，以真实模拟局部放电场景，进而解决了现有技术中的放电模拟装置的模拟精度较低的问题。其中，在局部放电单元30进行放电的过程中，信号处理组件40用于显示和分析处理局部放电单元30在放电过程中产生的放电电信号。
可选地，箱体本体包括相互套设的多个子箱体，加热结构设置在相邻的两个子箱体之间，以对该相邻的两个子箱体中的位于内侧的子箱体进行加热。在本实施例中，箱体本体包括两个相互套设的子箱体，加热结构设置在两个子箱体之间，局部放电单元30设置在处于内侧的子箱体中。其中，加热结构对位于内侧的子箱体进行加热，以提升位于内侧的子箱体的内腔温度，进而模拟局部放电单元30的真实使用场景。
在本实施例中，加热结构包括多个子加热板，各子加热板与相邻的两个子箱体中的位于内侧的子箱体的表面粘结。这样，上述连接方式使得各子加热板与位于内侧的子箱体的连接更加容易、简便，降低了工作人员的劳动强度。
在本实施例中，加热结构的加热功率为10kW。
需要说明的是，加热结构的类型不限于此。可选地，加热结构为电加热丝或电加热管。
需要说明的是，子加热板与位于内侧的子箱体的连接方式不限于此。可选地，各子加热板与位于内侧的子箱体焊接。这样，上述连接方式使得各子加热板与位于内侧的子箱体的连接更加稳固，防止子加热板与子箱体脱离而影响加热效果。
可选地，各子加热板与位于内侧的子箱体通过紧固件连接。这样，上述连接方式使得各子加热板与位于内侧的子箱体的拆装更加容易、简便，降低了工作人员的劳动强度。
如图1所示，放电模拟装置还包括温度传感器60。其中，温度传感器60设置在箱体本体内，以对箱体本体内的温度进行检测。这样，通过温度传感器60对箱体本体内的温度进行监测，以保证箱体本体内处于适当的温度，避免箱体本体内温度过高而影响箱体本体的使用寿命，甚至发生火灾的现象，提高放电模拟装置的使用安全性。
在本实施例中，温度传感器60为GG-K-30-SLE型高精度触点式热电偶，测温范围为-73～482℃。
在本实施例中，放电模拟装置还包括开关装置和温控仪。其中，开关装置与加热结构连接。温控仪位于箱体本体外且与温度传感器60连接，温度传感器60将温度检测值传输给温控仪，当温度检测值大于等于预设温度值时，温控仪向开关装置发送信号，以通过开关装置使加热结构停止加热。这样，通过开关装置控制加热结构的工作状态，以确保箱体本体内的温度达到预设温度值，进而满足使用需求。同时，上述设置能够实现箱体本体内的恒温调节，以保证模拟的精确度和准确度，更加贴近实际工况。
在本实施例中，开关装置为CHUNZ-40A型固态继电器。温控仪为XMT618型PID温控仪。
如图1所示，放电模拟装置还包括保护电阻70。其中，保护电阻70与电源10和局部放电单元30均连接，保护电阻70位于电源10和局部放电单元30之间，以对放电模拟装置的电路进行保护。具体地，保护电阻70与局部放电单元30串联，以限制产生局部放电时的最大电流，保护电源10和工作人员的安全。
如图1所示，信号处理组件40包括示波器80。其中，示波器80的高压探头与局部放电单元30连接，以将局部放电单元30在放电过程中产生的放电电信号传输至示波器80内并通过示波器80显示。这样，示波器80能够直观的显示出局部放电单元30在放电过程中产生的放电电信号，便于工作人员观察，提升用户使用体验。
如图1所示，放电模拟装置还包括宽带脉冲电流传感器100。其中，宽带脉冲电流传感器100与局部放电单元30的地线及示波器80均连接，以将局部放电单元30在放电过程中产生的泄露电信号传输至示波器80内并通过示波器80显示。具体地，宽带脉冲电流传感器100通过同轴电缆将测得的泄漏电流信号实时传输到示波器80进行测量和显示。其中，在实际测量时，以电源10(高频正弦电源电压)过零点为测量起点，示波器80通过USB数据传输线将测得数据实时写入电脑硬盘进行存储。其中，在放电模拟装置进行局部放电的过程中，在360°相位内，示波器80实测泄露电信号如图2所示。
如图1所示，信号处理组件40还包括数据采集装置90。其中，数据采集装置90与示波器80连接，示波器80将其接收到的放电电信号及泄露电信号传输给数据采集装置90，数据采集装置90用于对放电电信号及泄露电信号进行分析处理。
在本实施例中，电源10为高频高压电源。具体地，高频高压电源采用HFHV30-2型大功率高压调频电源。
在本实施例中，放电模拟装置的信号处理步骤如下：
步骤1：运用小波分析法对放电电信号进行去噪处理。其中，当小波基函数选作sym8时，此时小波分解最优分解层数为8；
步骤2：将小波阈值去噪后所得脉冲信号进行极型判别，去除干扰信号，再运用相位开窗取点方法进行信号处理，以提高测试结果的精确度与可靠性；
步骤3：参照工频下局部放电特性分析方法，通过引入平均放电次数、平均放电幅值及设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822275996.3
申请日:2018-12-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209417216U
授权时间:20190920
主分类号:G01R 31/12
专利分类号:G01R31/12
范畴分类:31F;
申请人:国网北京市电力公司;国家电网有限公司
第一申请人:国网北京市电力公司
申请人地址:100031 北京市西城区前门西大街41号
发明人:杨芮;何楠;张琛;李明忆;蔡睿;赵建勇;于彤;方烈;石磊
第一发明人:杨芮
当前权利人:国网北京市电力公司;国家电网有限公司
代理人:韩建伟;谢湘宁
代理机构:11240
代理机构编号:北京康信知识产权代理有限责任公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计