[發明專利]一種XLPE電纜局部放電在線監測系統

無效

• 申請號: 201410001131.1
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103713245A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 錢慶林;錢勇;徐斌;靳方元;張峰;王翠華;朱春海;胡玉貴;付珂;田崇峰;陳瑞龍;盛戈皞;江秀臣
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司濟寧供電公司;上海交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術領域

本發明涉及一種絕緣缺陷監測裝置，尤其涉及一種電纜絕緣缺陷的監測裝置。

背景技術

交聯聚乙烯（XLPE）電力電纜由于其電氣性能和耐熱性能都很好，傳輸容量大，結構輕便，易于彎曲，附件接頭制作簡單，安裝敷設方便，不受高度落差的限制，特別是沒有漏油和引起火災的危險，受到用戶的廣泛歡迎。隨著城市的不斷擴大和入地工程的大范圍展開，越來越多的XLPE電纜投入到電力傳輸中，并被廣泛地應用于電力系統的各個電壓等級輸電線路里。

隨著XLPE電力電纜的廣泛使用，由XLPE材料老化造成的電纜絕緣擊穿事故與日俱增，XLPE電力電纜的絕緣狀況越來越受到供電運行部門的重視。長期以來，為了防止事故的發生，對電纜一直堅持定期進行預防性試驗的制度，這種離線試驗方法在過去為電力事業做出了重要的貢獻。傳統的常規性預防試驗需要停電，且試驗周期長，不能有效及時地發現電纜潛伏性故障，已經滿足不了電力安全生產的需要；并且，隨著越來越多的電力電纜投入運行，很多單位已無法按照規程要求按時完成常規試驗；同時，使用一些常規性試驗方法，如直流耐壓試驗，也會惡化電纜絕緣狀況，加快其老化，出現現場直流耐壓試驗合格的電纜設備在投入運行不久之后就發生運行絕緣擊穿事故的情況。因此，對電力電纜設備進行絕緣在線監測勢在必行。

目前對電纜進行絕緣在線監測通常采用的手段是安裝局部放電在線監測系統。對于一個變電站而言，通常集中連接的電纜線路有十幾條至幾十條，為了實現眾多電纜線路的在線監測，通常需要對應數量規模的采集通道，即，如果需要監測30條電纜線路就需要30個采集通道，如果一個采集卡是4通道的，那么30個通道就需要8塊采集卡。由于局部放電是高頻脈沖信號，需要高速采集，采集卡數量眾多將大幅增加系統的成本和復雜度，而且當所有的通道都同步采樣時，數據量很大，程序運行速度受到嚴重的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種XLPE電纜局部放電在線監測系統，其支持對多條XLPE電纜線路進行在線監測和預警，能在不影響設備正常運行的情況下對XLPE電纜的絕緣狀況進行在線實時準確的判斷，提高XLPE電纜運行的安全性和可靠性。

為了實現上述目的，本發明提出了一種XLPE電纜局部放電在線監測系統，其包括：

若干前端信號取樣模塊，所述各前端信號取樣模塊均包括一檢測XLPE電纜內部發生局部放電時產生的高頻脈沖電流信號的高頻傳感器，以及與所述高頻傳感器對應連接的一前置調理單元；

一多通道數據采集模塊，其包括一多通道轉換單元、一多通道信號采集單元和一電源單元，其中所述多通道轉換單元與所述若干個前端信號取樣模塊的若干個前置調理單元通過同軸電纜連接以實現數據傳輸，所述多通道信號采集單元與多通道轉換單元連接，所述電源單元設置為為多通道轉換單元、多通道信號采集單元供電，并通過同軸電纜為前置調理單元供電；

一服務器，其與所述多通道信號采集單元和多通道轉換單元分別連接；

其中，所述服務器向多通道轉換單元發送通道選通指令，所述多通道轉換單元根據通道選通指令將相應的前置調理單元連接至多通道信號采集單元，所述多通道信號采集單元采集相應前置調理單元傳輸的局部放電信號，并將其傳輸給服務器，所述服務器對局部放電信號進行診斷和分析。

上述XLPE電纜局部放電在線監測系統可對多條XLPE電纜線路的局部放電進行在線監測和預警。所述XLPE電纜局部放電在線監測系統使用時，通過分布于XLPE電纜各個監測位置的所述前端信號取樣模塊檢測局部放電信號并進行調理輸出，通過所述多通道數據采集模塊對該調理輸出的信號進行分配和采集，并通過服務器對該采集信號進行處理、分析和診斷，根據診斷結果進行顯示和預警。其中，所述服務器通過發送通道選通指令控制所述多通道數據采集模塊對來自所述若干前端信號取樣模塊的若干經調理的檢測信號進行通道選通和分時采集，即所述服務器控制所述多通道轉換單元在指定時段只允許該若干經調理的檢測信號中屬于指定通道的部分與所述多通道信號采集單元連通，從而完成在該指定時段對指定通道的檢測信號的采集。該通道選通和分時采集檢測信號的方式可以在所述多通道信號采集單元不變的情況下，自由擴展檢測信號的數量，大大降低對硬件設備的依賴，同時也大大降低單位時間數據處理量，大幅簡化了系統結構，降低了系統的成本，提高了系統的軟硬件運行效率。所述前端信號取樣模塊與所述多通道數據采集模塊之間通過同軸電纜線連接，電源線與檢測信號線共用，檢測信號通過載波的形式傳輸，大幅減少了連線的復雜程度。