[發(fā)明專利]一種長距離高壓電纜局部放電雙端定位系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510060985.1
• 申請(qǐng)日: 2015-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN104678266B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈慶河;劉嶸;姚金霞;胡曉黎;段玉兵;張皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;山東電力研究院
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電纜局部放電檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種長距離高壓電纜局部放電雙端定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市電網(wǎng)的用電量逐年增加，結(jié)合城市的美觀設(shè)計(jì)，電力電纜的大量的使用，已成為城市內(nèi)傳輸電力的主要產(chǎn)品。由于電纜的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工工藝等原因，以及電纜的壽命老化，電纜的絕緣問題越來越多，局部放電(以下簡稱局放)尤為突出。如果不能及時(shí)的檢測(cè)并處理電纜局放絕緣問題，一旦電纜絕緣擊穿就會(huì)導(dǎo)致重大停電事故，影響城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜的局放檢測(cè)及定位方法的研究尤為重要。

目前，電纜局放定位方法主要采用時(shí)域反射法。上述方法存在的一個(gè)嚴(yán)重問題就是如果遇到長電纜測(cè)試時(shí)，由于電纜局放信號(hào)屬于高頻信號(hào)，在長電纜上傳輸存在嚴(yán)重傳輸衰減特性，所以用時(shí)域反射法在長電纜局放定位上，無法進(jìn)行局放定位。目前國內(nèi)外的電纜局放檢測(cè)儀器都無法實(shí)現(xiàn)長距離的電纜局放定位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種長距離高壓電纜局部放電雙端定位系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法根據(jù)局放信號(hào)的相關(guān)性，求出局放信號(hào)達(dá)到兩端的時(shí)間差，從而確定局放位置，提高了長距離電纜的局放定位精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種長距離高壓電纜局部放電雙端定位系統(tǒng)，包括：局放采集主設(shè)備、局放采集從設(shè)備和通信模塊；

所述局放采集主設(shè)備和局放采集從設(shè)備分別連接在待檢測(cè)的電力電纜的兩端；所述局放采集主設(shè)備通過通信模塊與局放采集從設(shè)備進(jìn)行通信。

一種長距離高壓電纜局部放電雙端定位系統(tǒng)的定位方法，包括以下步驟：

(1)設(shè)置局放采集設(shè)備的采集參數(shù)，建立局放采集主設(shè)備與局放采集從設(shè)備之間的通信；

(2)高壓電纜上的振蕩波電壓觸發(fā)局放采集主設(shè)備和局放采集從設(shè)備，局放采集主設(shè)備和局放采集從設(shè)備分別進(jìn)行高壓電纜上的振蕩波電壓及局放信號(hào)的采集；

(3)信號(hào)采集完成后，將局放采集從設(shè)備采集的數(shù)據(jù)傳輸至局放采集主設(shè)備進(jìn)行同步處理，計(jì)算出局放采集主設(shè)備與局放采集從設(shè)備數(shù)據(jù)同步采集的時(shí)延△t；

(4)局放采集主設(shè)備將同步后的局放數(shù)據(jù)根據(jù)△t劃分為若干段數(shù)據(jù)，分別對(duì)所述若干段數(shù)據(jù)進(jìn)行局放信號(hào)濾波處理，并求出局放信號(hào)達(dá)到電纜兩端的時(shí)間差，即得出局放定位距離，從而計(jì)算出平均局放定位距離。

所述步驟(2)中局放采集主設(shè)備和局放采集從設(shè)備的采樣率和采樣長度一致。

所述步驟(2)中局放采集主設(shè)備采用觸發(fā)采集方式，局放采集從設(shè)備采用觸發(fā)預(yù)采集方式，即在觸發(fā)之前采集設(shè)定長度采樣點(diǎn)，觸發(fā)后采集數(shù)據(jù)，在采集設(shè)定長度數(shù)據(jù)后，停止采集。

所述步驟(3)中將局放采集從設(shè)備采集的數(shù)據(jù)傳輸至局放采集主設(shè)備進(jìn)行同步處理的具體過程為：

對(duì)局放采集主設(shè)備和局放采集從設(shè)備的電纜振蕩波電壓采集數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到的數(shù)據(jù)最大值對(duì)應(yīng)著主設(shè)備與從設(shè)備的振蕩波電壓信號(hào)的延時(shí)采樣點(diǎn)數(shù)N_max；

設(shè)定采樣率f_s，根據(jù)公式Δt＝N_max/f_s求出局放采集主設(shè)備與局放采集從設(shè)備的延時(shí)△t，即局放采集主設(shè)備經(jīng)過△t之后與局放采集從設(shè)備同步采集；

刪除局放采集主設(shè)備從開始采集到△t時(shí)間段內(nèi)采集的數(shù)據(jù)，刪除局放采集從設(shè)備從結(jié)束采集到△t時(shí)間段內(nèi)采集的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)局放采集主設(shè)備與局放采集從設(shè)備采集數(shù)據(jù)同步，并且長度一致。

所述相關(guān)運(yùn)算具體為：

相關(guān)性的離散實(shí)現(xiàn)方法為：假定N是局放采集主設(shè)備輸入序列X的元素個(gè)數(shù)，M是局放采集從設(shè)備序列Y中的元素個(gè)數(shù)，相關(guān)序列為R_xy，并假設(shè)超出序列X和Y的索引元素等于零，即：

x_i＝0,i＜0或i>N

y_i＝0,i＜0或i>M

則輸出相關(guān)序列R_xy的元素為：

其中R_xyi表示相關(guān)序列數(shù)據(jù)中第i的值，即索引為i的值；X_k表示序列X中索引為k的值；X_k+i表示序列Y中的索引為k+i的值。

所述步驟(4)求出局放信號(hào)的時(shí)間差，并出平均局放定位距離的具體方法為：

1)將局放采樣數(shù)據(jù)根據(jù)△t分為若干數(shù)據(jù)段；