[發(fā)明專利]一種高壓電纜終端局部放電高頻監(jiān)測(cè)器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410345210.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN104090219A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王榮亮;李寧;溫紅旗;殷震;宋瑞;田學(xué)詩(shī)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓電力輸變電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓電纜終端局部放電高頻監(jiān)測(cè)器。

背景技術(shù)

近年來(lái)，電力電纜在城市電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，隨之而來(lái)的是電纜故障的不斷增多。電纜終端作為電纜的重要部件，由于其絕緣結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以影響其絕緣性能的原因眾多，而且其通常是在現(xiàn)場(chǎng)人工制作，不良工藝容易遺留故障隱患，所以故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電纜本體。因此，電纜終端絕緣狀態(tài)的評(píng)估對(duì)電纜的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著十分重要的實(shí)際意義。局部放電作為絕緣劣化的前兆和主要原因，已被國(guó)內(nèi)外廣大學(xué)者廣泛認(rèn)可。目前，電纜局部放電的檢測(cè)方法主要有基于脈沖電流的電容耦合法、電感耦合法、方向耦合法，基于局放高頻波信號(hào)的高頻法，基于局放超高頻信號(hào)的超高頻法和基于光信號(hào)的光學(xué)法，而電容耦合法、電感耦合法和高頻法有著較好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，方向耦合法、超高頻法和光學(xué)法相關(guān)研究和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較少，目前無(wú)法對(duì)高壓電纜進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。電容耦合法分為內(nèi)置電容耦合法和外置電容耦合法，內(nèi)置電容耦合法通常將傳感器安裝在電纜半導(dǎo)電層上，這種方法檢測(cè)靈敏度高，不易受到外界的電磁干擾，但需要破壞電纜的原有結(jié)構(gòu)，且安裝十分不便，對(duì)電纜的安全穩(wěn)定運(yùn)行是一個(gè)巨大的隱患；外置電容耦合法是直接將金屬電極貼附于電纜或接頭的護(hù)套外表面，雖安裝方便，但易受到周圍電磁環(huán)境的影響，獲取的信號(hào)信噪比較低，且某些情況下需要停電進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。電感耦合法的傳感器一般做成鉗型，尺寸大，安裝方便，對(duì)電纜本體沒(méi)有影響，但靈敏度較低，易受空間電磁干擾，測(cè)量不準(zhǔn)確。高頻法是在現(xiàn)場(chǎng)條件下較早應(yīng)用成功的技術(shù)之一，電纜中局放激發(fā)的高頻信號(hào)頻帶在1MHz-300MHz之間，一般可以采1MHz～10MHz的高頻信號(hào)檢測(cè)電纜中的局放信號(hào)，采集高頻信號(hào)高頻傳感器的頻帶基本可以覆蓋此頻帶。雖然高頻信號(hào)在不同介質(zhì)中傳輸衰減較大，但變壓器、GIS外殼與電纜終端的鎧裝有著良好的連接，信號(hào)軸向衰減小，將高頻傳感器安裝在電纜接地線上可以有效地監(jiān)測(cè)電纜終端的局部放電情況。高頻法不會(huì)破壞電纜的結(jié)構(gòu)，且安裝十分方便，受外部電磁噪聲影響較小，是比較理想的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方法。

國(guó)內(nèi)電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究起步較晚，至今仍在不斷發(fā)展之中。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)XLPE電力電纜尤其是110kV及以上電壓等級(jí)的電纜的檢測(cè)及監(jiān)測(cè)手段還十分落后，缺乏有效的監(jiān)測(cè)手段。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種高壓電纜終端局部放電高頻監(jiān)測(cè)器。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的高壓電纜終端局部放電高頻監(jiān)測(cè)器包括：三個(gè)局放傳感器、局放信號(hào)采集處理裝置和電源；其中：局放傳感器為局部放電信號(hào)傳感器，其由高頻波傳感器構(gòu)成，三個(gè)局放傳感器分別安裝在A、B、C相電纜終端的表面，并分別與局放信號(hào)采集處理裝置的三個(gè)信號(hào)采集輸入端相連接；

局放信號(hào)采集處理裝置為局部放電信號(hào)采集處理及顯示模塊，其通過(guò)局放傳感器采集三相電力電纜的局部放電信號(hào)，然后將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，最后根據(jù)得到的結(jié)果進(jìn)行顯示或輸出報(bào)警信號(hào)；

電源為局放信號(hào)采集處理裝置的工作電源，其與局放信號(hào)采集處理裝置相連接。

所述的局放信號(hào)采集處理裝置包括：局放信號(hào)放大器、硬件濾波器、局放信號(hào)采集器、局放信號(hào)處理器和顯示及報(bào)警器，其中：局放信號(hào)放大器由三路差分放大電路組成，用于分別對(duì)三個(gè)局放傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行放大，其三個(gè)輸入端分別與三個(gè)局放傳感器相連接，三個(gè)輸出端分別與硬件濾波器的三個(gè)輸入端相連接；

硬件濾波器由三路濾波電路組成，用于對(duì)三路局放輸入信號(hào)進(jìn)行整形濾波，其三個(gè)輸出端分別與局放信號(hào)采集器的三個(gè)采樣輸入端相連接；

局放信號(hào)采集器為三通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其用于將三路局放模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其輸出端與局放信號(hào)處理器相連接；

局放信號(hào)處理器為數(shù)字信號(hào)處理器，其輸出端與顯示及報(bào)警器相連接，用于從局放信號(hào)采集器中讀取局放數(shù)字信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行后續(xù)處理和計(jì)算，從而根據(jù)局放信號(hào)識(shí)別局部放電的類型，并確定局放信號(hào)的幅值，然后將得到的信息傳送給顯示及報(bào)警器；

顯示及報(bào)警器用于顯示局放信號(hào)的相關(guān)信息，并根據(jù)設(shè)定的警戒值進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。

所述的電源為USP供電電路，其包括：A、B、C相電流互感器、三相整流電路、穩(wěn)壓電路、充放電控制電路和蓄電池；其中：A、B、C相電流互感器為安裝在三相電力電纜上的三個(gè)電流互感器，其三路輸出分別與三相整流電路的三相輸入回路相連接，當(dāng)三相電力電纜的負(fù)荷電流在電流互感器工作范圍之內(nèi)時(shí)，A、B、C相電流互感器從三相負(fù)荷側(cè)取得電流，并將其輸送給三相整流電路；