(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210691493.2 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 广西电网有限责任公司南宁供电局 地址 530000 广西壮 族自治区南宁市江南 区星光大道43号 (72)发明人 罗传胜　徐兆丹　唐彬　唐小峰　 李宝锋　黄晓胜　周舟　何位经　 李路　孙全才　黄霖　 (74)专利代理 机构 武汉天领众智专利代理事务 所(普通合伙) 42300 专利代理师 刘诚 (51)Int.Cl. G01R 31/12(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种空气型开关柜局放故障模拟实验系统 (57)摘要 本发明公开了一种空气型开关柜局放故障 模拟实验系统， 属于电力设备检测技术领域。 通 过仿真模型建立模块和缺陷模型建立模块对开 关柜体的3D仿真模型设计及一种或多种缺陷模 型图的建立， 形成开关柜3D模型和缺陷模型， 将 本实验系统中固体金属突出物 缺陷模型、 绝缘子 气隙陷模型、 绝缘子表面污秽缺陷模型、 自由金 属微粒缺陷模 型依次置入外壳内进行重复实验， 通过温湿度传感器和电化学传感器实时在线监 测壳体内部状态， 当数值超 过设定阈值时转入预 警提示窗口， 通过警报模块提示预警信号， 有效 实现对开关柜内部的状态的实时监测及预警， 给 开关柜的实际工作状况带来有效依据， 有效降低 安全隐患， 从而降低开关柜的事故发生率及经济 损失。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115078932 A 2022.09.20 CN 115078932 A 1.一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 包括微处理器， 其特征在于： 所述微处理 器与数据储存库双向连接， 所述微处理器的输出端与警报模块的输入端连接， 所述微处理 器的输入端与数据采集模块的输出端连接， 所述数据采集模块的输入端与信号检测模块的 输出端连接， 所述信号检测模块的输入端与绝缘缺陷物理模型建立单元 的输出端连接， 所 述绝缘缺陷物理模型建立单 元的输入端与故障模拟平台搭建单 元的输出端连接 。 2.根据权利要求1所述的一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 其特征在于： 所述 故障模拟平 台搭建单元由调压器T2、 无晕试验交流变压器T1、 保护电阻R1和R2、 分压器、 放 电分解气室、 烟气分析仪、 检测阻抗、 耦合电容及数字示波器组成。 3.根据权利要求2所述的一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 其特征在于： 所述 耦合电容、 检测阻抗和数字示波器构成放电量检测系统。 4.根据权利要求3所述的一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 其特征在于： 所述 耦合电容将绝缘缺陷产生的局放脉冲电流耦合到无感检测阻抗上， 并通过将局放产生的脉 冲电流信号 转换成相应的脉冲电压信号由同轴电缆输入到数字示波器。 5.根据权利要求1所述的一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 其特征在于： 所述 绝缘缺陷物理模型建立单元包括仿 真模型建立模块和缺陷模型建立模块， 且用于对开关柜 体的3D仿真模型设计及一种或多种缺陷模型图的建立， 且多种缺陷模型图中包含母排及外 壳。 6.根据权利要求5所述的一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 其特征在于： 所述 信号检测模块用于检测待测外壳信息， 且包括对外壳内的温湿度和气 体组分浓度的数据信 息进行检测。 7.根据权利要求6所述的一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 其特征在于： 所述 检测模块采用温湿度传感器和电化学传感器， 且温湿度传感器用于对外壳内的温湿度信息 进行检测， 电化学传感器用于对外壳 内气体组分浓度信息进行检测。 8.根据权利要求1所述的一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 其特征在于： 所述 数据采集模块用于采集信号检测模块所检测的数据信息， 所述数据采集模块采用工业采集 器， 且数据采集模块检测到 输入端口电位变化时开始高速 接收信号； 所述数据采集模块包含信号降噪模组， 用于对接收信号进行降噪处理， 且具体实施步 骤如下： S100、 首先对采集信号进行小 波变换， 电信号连续小 波变换为： 其中， f(a,b)表示为通过伸缩平移运算得到变换后的小波信号， ψ(t)为为可选择的母 小波， f(t)为信号 函数， a为尺度因子， b为平 移因子； 其中， 小波函数与高通滤波器对应， 在离散小波变换中用g(n)表示， 尺度函数关联低通 滤波器， 在离 散小波变换中用h(n)表示； 在小波变换中， 高通滤波器g(n)由低通滤波器h(n)推导而来， 推导公式为： g(n)＝(‑1)1‑nh(1‑n)； S200、 其次对变换后的小 波进行分解计算， 且具体为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115078932 A 2其中， k表示小 波分解的层数； S300、 进行小波分解后再分析， 排除含噪因素， 再次返回至S10， 重复上述步骤， 直至排 除所有含噪因素。 9.根据权利要求1所述的一种空气型开关柜局放故障模拟 实验系统， 其特征在于： 所述 数据储存库包括储 存模块和历史数据查询模块； 数据储存模块： 用于对系统检测分析处理 的数据进行储存， 数据以时间来命名， 存储到 固定文件夹中； 历史数据查询模块： 用于输入关键字、 数字及 符号查找历史数据， 且查询显示的文件以 采集时间的年、 月、 日、 时、 分、 秒的格式命名。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115078932 A 3