[發明專利]金屬護層交叉互聯下三相電纜主絕緣的在線監測方法及裝置

無效

• 申請號: 201210358517.9
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102879716A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 魏新勞;朱博;劉通;劉智宏;李銳海;王國利
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R27/26
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及一種三相電纜主絕緣的在線監測方法及裝置。

背景技術

長距離的三相電纜的金屬護層都需要進行交叉互聯，目的在于消除三相電纜之間的感應電壓，但這種互聯方式卻給在線監測技術帶來了極大的困難。目前，還無法對金屬護層交叉互聯下三相電纜絕緣性能的進行在線監測。

發明內容

本發明是為了解決目前無法對金屬護層交叉互聯下三相電纜主絕緣進行在線監測的問題，從而提出一種金屬護層交叉互聯下三相電纜主絕緣的在線監測方法及裝置。

金屬護層交叉互聯下三相電纜主絕緣的在線監測方法，它由以下方法實現：

在三相電纜的兩終端處分別接入電流、電壓互感器；并通過GPS系統提供的同步秒脈沖信號，產生同步采樣信號，控制模/數轉換器開始對三相電纜兩端的電壓信號和電流信號進行同步采集；

根據同一時刻采集獲得的每相電纜兩端的電流信號做差，獲得該相電纜的泄漏電流；

根據每相電纜的泄漏電流與同一時刻采集獲得的該相電纜兩端的電壓相角差的余角，獲得三相電纜的介質損耗角，最終獲得三相電纜的介質損耗因數；從而實現金屬護層交叉互聯下三相電纜絕緣性能的在線監測。

采集三相電纜兩端的電流信號的方法為：

采用電流互感器采集每相電纜端部的電流值，將采集獲得的電流模擬信號通過I-V轉換電路轉換成模擬電壓信號；

采用模/數轉換電路將該模擬電壓信號轉換成數字信號。

采集三相電纜兩端的電壓信號的方法為：

采用電壓互感器采集每相電纜端部的電壓值，將采集獲得的電壓模擬信號進行等比例縮小之后，采用模/數轉換電路將該模擬電壓信號轉換成數字信號。

以GPS衛星同步時鐘為依據的方法為：所述模/數轉換電路采用同步模/數轉換電路，并采用GPS衛星同步時鐘作為該模/數轉換電路的轉換控制時鐘，進而實現數據的同步采集和轉換。

采集的電流信號轉換成獲得的數字信號、以及采集的電壓信號轉換獲得的數字信號分別通過GPRS無線傳輸的方式實現數據傳輸。

金屬護層交叉互聯下三相電纜主絕緣的在線監測裝置，該裝置包括三對電流互感器、三對電壓互感器、兩個三路I-V轉換電路、兩個六路同步模/數轉換電路和中央處理機；其中所述兩個三路I-V轉換電路分別位于被測三相電纜的兩端，所述兩個六路同步模/數轉換電路分別位于被測三相電纜的兩端；

每對電流互感器用于分別檢測一相電纜兩端的電流信號；

每對電壓互感器用于分別檢測一相電纜兩端的電壓信號；

位于三相電纜一端的三個電流互感器的電流信號輸出端分別連接位于該端的三路I-V轉換電路的三個電流信號輸入端，該三路I-V轉換電路的三個模擬電壓信號輸出端分別連接位于該端的同步模/數轉換電路的三個模擬信號輸入端；該同步模/數轉換電路的轉換時鐘為GPS衛星同步時鐘；

位于三相電纜一端的三個電壓互感器的電壓信號輸出端分別連接位于該端的同步模/數轉換電路的三個模擬信號輸入端；該同步模/數轉換電路的轉換時鐘源為GPS衛星同步時鐘源；

兩個六路同步模/數轉換電路的數字信號輸出端分別和中央處理機的數據輸入端連接，所述中央處理機對同一時刻采集獲得的六個電壓信號和六個電流信號進行處理，獲得介質損耗因數，進而獲得金屬護層交叉互聯下三相電纜絕緣性能。

本發明采用雙CT法，解決了三相電纜的金屬護層交叉互聯方式下三相電纜絕緣性能的在線監測，本發明通過對三相電纜主絕緣的介質損耗因數的測量，最終實現對三相電纜絕緣的在線監測。本發明適用于所有長距離電纜，尤其適用于交叉互聯的長距離電纜。

附圖說明

圖1是介質損耗因數在線監測原理圖，其中標記10表示被測電纜的一相；圖2是三相電纜的等效電路示意圖；圖3是本發明的監測原理示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1至圖3說明本具體實施方式，金屬護層交叉互聯下三相電纜主絕緣的在線監測方法，它由以下步驟實現：

步驟一、在三相電纜的兩終端處分別接入電流、電壓互感器，采用一對電流互感器采集每相電纜兩端的電流值，并采用一對I-V轉換及保護電路對采集到的每相電纜兩端的電流值進行I-V轉換；采用一對電壓互感器采集每項電纜兩端的電壓值；