随着1OkV开关柜在高压变电站里广泛地部署使用,高压开关柜已成为电网系统中主要的电气设备。局部放电是电气设备里绝缘介质在高场强下的微弱放电现象,是绝缘材质绝缘性能降低的起因。通过对高压开关柜的局部放电的严重程度进行检测,综合评价设备的运行状态,从而采取相应的预防措施是十分必要的。基于地电波和超声波的联合检测技术能有效地对局部放电进行检测。本课题从技术应用层面、市场需求层面进行分析,提出了基于声电联合检测技术的便携式局部放电检测系统的设计与实现方案。该检测系统由主控模块、信号预处理模块和人机交互模块构成。主控模块完成信号的检测及数据处理。信号预处理模块由地电波和超声波信号预处理子模块构成,主要将传感器采集的信号进行预处理,以获取有用的信号。人机交互模块将获取到的信号特征直观地在屏幕上展示,以便于对局部放电严重程度进行检测和评价。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)通过查阅相关文献,研究了局部放电产生的地电波和超声波信号的特征及其相应的检测技术。(2)开关柜局部放电产生的地电波信号的频率大部分在3～100MHz范围内,如此高频的放电信号,直接对信号进行A/D变换在采样率和存储深度等方面是很难满足要求的,而且局部放电测量通常只关心信号的峰值而不是完整的波形,因此在地电波信号处理模块中,课题采用峰值比较电路作为地电波信号预处理模块的核心处理单元,对地电波进行特征参数提取。(3)在超声波信号预处理模块上,采用隐式真有效值计算的方法实现超声波信号真有效值的计算,然后进行A/D采样,这样降低了 A/D转换器的采样速率,减少了程序的计算量。(4)研究设计了局部放电检测仪的软件系统,完成了嵌入式操作系统的移植,编写了 UI程序实现了信号的处理和信号特征的提取以及图形交互界面的设计。(5)利用现有的测试环境,进行了系统主要的硬件模块的性能测试以及系统的综合测试。测试结果表明:该检测仪器功能正确可靠,交互界面友好,能够对开关柜局部放电进行检测,达到了预期的目标。