[發明專利]基于GPS同步授時的XLPE電纜局部放電定位方法

有效

• 申請號: 201410052474.0
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103884968A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 宋輝;盛戈皞;錢勇;代杰杰;江秀臣
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/08;G08C17/02;G04R20/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及局部放電定位技術領域，具體是一種用于交聯聚乙烯（XLPE）電纜的基于GPS同步授時的局部放電定位方法。?

背景技術

交聯聚乙烯（XLPE）電纜大量應用于城市主電網中。由于XLPE電纜制作時原材料不純，或者由于制作工藝的問題，絕緣層可能會存在氣隙、雜質或突出物，在這些存在氣隙和突出物的部位極易發送局部放電；另外XLPE電纜運行環境比較惡劣，其絕緣材料易于收到侵蝕，在局部放電的作用下，會加劇絕緣材料的老化，最終導致主絕緣擊穿發生故障。因此檢測并定位XLPE電纜局部放電，對于及早發現故障隱患，提高電網穩定性和可靠性有重大意義。?

局部放電的檢測主要有脈沖電流法、特高頻檢測法、高頻電流檢測法、超聲檢測法等。其中脈沖電流不適用與現場檢測，特高頻信號和超聲信號在電纜中衰減比較嚴重，因此針對XLPE電纜局部放電檢測通常使用高頻電流檢測法。局部放電產生的高頻電流信號會從局部放電發生點沿電纜向兩端傳播，高頻電流檢測法通常使用高頻電流傳感器（HFCT）接在電纜接頭的接地線上，通過檢測接地線上的高頻電流檢測是否有局部放電發生。?

目前已有的XLPE電纜局部放電定位技術主要有兩種，一種是聲電聯合檢測法，一種是振蕩波檢測法。聲電聯合檢測法同時采用超聲檢測法和高頻電流檢測法兩種檢測方法，利用高頻電流信號和超聲信號在XLPE電纜中傳播速度不同，可以確定局部放電信號傳來的方向，如需準確定位局部放電的位置則耗時長、操作復雜。振蕩波檢測法利用振蕩波信號發生器替代工頻的試驗電源，在XLPE電纜的一端注入振蕩波電壓，利用振蕩波電壓引發缺陷產生局部放電并定位局部放電位置，缺點是需要專門的振蕩波信號發生器，而且需要設備停運。?

發明內容

針對傳統的XLPE電纜局部放電定位技術的上述不足，本發明提供一種基于GPS同步授時的XLPE電纜局部放電定位裝置及定位方法，將單一的定位裝置分?為兩個，分別檢測一條XLPE電纜兩端電纜接頭接地線上的高頻電流信號，其中一個裝置作為檢測主機，另外一個裝置作為檢測從機，主機和從機通過GPS授時同步實現同步采集，從而獲得同一脈沖的精確時間差，實現精確定位局部放電源。?

本發明的技術解決方案如下：?

一種基于GPS同步授時的XLPE電纜局部放電定位裝置，其特點在于，包括第一高頻傳感器、第二高頻傳感器、XLPE電纜局部放電檢測定位主機、XLPE電纜局部放電檢測定位從機和上位機；?

所述的XLPE電纜局部放電檢測定位主機包括保護電路、高頻放大電路、微控制單元（MCU）、GPS時鐘模塊、無線通訊模塊、EEPROM存儲器、液晶顯示屏和操作面板，所述的保護電路一端與所述的第一高頻傳感器的一端相連，該保護電路的另一端與所述的高頻放大電路相連，所述的MCU模塊分別與所述的高頻放大電路、GPS時鐘模塊、無線通訊模塊、EEPROM存儲器、液晶顯示屏、操作面板連接，所述的EEPROM存儲另一端經上位機接口與所述的上位機相連；?

所述的XLPE電纜局部放電檢測定位從機包括保護電路、高頻放大電路、MCU、GPS時鐘模塊、無線通訊模塊、EEPROM存儲器、液晶顯示屏和操作面板，所述的保護電路一端與所述的第二高頻傳感器的一端相連，該保護電路的另一端與所述的高頻放大電路相連，所述的MCU模塊分別與所述的高頻放大電路、GPS時鐘模塊、無線通訊模塊、EEPROM存儲器、液晶顯示屏、操作面板連接。?

一種基于GPS同步授時的XLPE電纜局部放電定位方法，其特點在于，該方法包括如下步驟：?

①將第一高頻傳感器和第二高頻高頻傳感器的一端分別接在待測電纜兩端接頭的接地線上；?

②將第一高頻傳感器和第二高頻高頻傳感器的另一端分別與XLPE電纜局部放電檢測定位主機和XLPE電纜局部放電檢測定位從機相連；?

③啟動系統，XLPE電纜局部放電檢測定位主機發出檢測命令后進入等待狀態，XLPE電纜局部放電檢測定位從機接收到檢測命令后回復XLPE電纜局部放電檢測定位主機確認收到檢測命令，完成握手過程，然后也開始等待；?

④XLPE電纜局部放電檢測定位主機和XLPE電纜局部放電檢測定位從機完成握手過程后同步計數N個PPS脈沖，然后開始同步采集待測電纜兩端接頭接?地線的脈沖信號；?

⑤XLPE電纜局部放電檢測定位主機采集待測電纜一端的脈沖波形數據；?