[發明專利]一種電力電纜局部放電在線監測裝置及方法

有效

• 申請號: 201710062758.1
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN108344928B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 時振堂;李瓊;孫進;劉維功;黎德初;胡學良
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種電力電纜局部放電在線監測裝置及方法。所述裝置包括耦合電容單元、高壓電容耦合傳感器和局部放電測試儀；多個耦合電容單元用于在所述電力電纜局部放電時將局部放電高頻脈沖信號耦合至所述電力電纜全線；所述高壓電容耦合傳感器用于獲取所述電力電纜上的局部放電高頻脈沖信號轉換成局部放電高頻脈沖電流信號；所述局部放電測試儀用于從所述高壓電容耦合傳感器獲取局部放電高頻脈沖電流信號計算所述電力電纜的局部放電量。所述方法基于上述在線監測裝置實現。本發明能夠避免局放信號在電力電纜中折反射，采用高頻脈沖電流法，克服更高頻段信號在電力電纜中傳輸的快速衰減，檢測電力電纜全線局部放電量，實現電纜絕緣在線監測。

技術領域

本發明涉及高電壓絕緣檢測技術領域，尤其涉及一種電力電纜局部放電在線監測裝置及方法。

背景技術

電力電纜在運行過程中，由于受到各種原因(電場力和電流的效應、制造工藝缺陷、施工損傷以及進水、氣體腐蝕、外力破壞等)影響導致其絕緣能力下降，引起沒有貫通主絕緣層或電纜接頭外絕緣處局部放電。加之，現有電力電纜的絕緣材料主要采用固體有機絕緣材料制成，局部放電會進一步惡化該電力電纜的絕緣能力，極易發展成為擊穿從而影響到電力電纜的正常使用。因此，通過檢測電力電纜的局部放電情況是評價其絕緣性能的一種有效方式。

現有技術中，電力電纜生產商按照相關標準的規定對出廠電纜進行局部放電量檢測。例如，針對長度一定范圍內電力電纜，采用高頻脈沖電流法進行局部放電量檢測時，采集局部放電頻譜的30-500kHz范圍的放電脈沖，然后計算該電力電纜的局部放電量。上述高頻脈沖電流法技術需要在高壓電磁屏蔽室內測試，所分析的數據相對可信。

然而，電力電纜敷設投運后，現場可能存在30-500kHz的高頻信號，例如無線通訊、電力線路載波和電暈，導致上述高頻脈沖電流法的現場檢測結果不準確。為避免上述現場高頻信號干擾，電力電纜提供商采用10MHz以上甚至GHz頻段進行局部放電量檢測。但是，電力電纜內外屏蔽層電阻會引起(10MHz以上甚至GHz頻段)嚴重衰減，導致上述高頻信號頻段僅可用于電纜終端或中間接頭的局部放電檢測定位。因此，亟需一種有效的電力電纜在線監測裝置及方法。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種電力電纜局部放電在線監測裝置及方法，用于解決現有技術中單芯電纜中間接頭局放高頻信號中斷和較高頻段信號衰減嚴重的問題。

第一方面，本發明提供了一種電力電纜局部放電在線監測裝置，適用于中間接頭金屬外護層交叉互聯的長距離單芯電纜，所述裝置包括：多個與中間接頭金屬外護層連接的耦合電容單元、設置在電力電纜一端的高壓電容耦合傳感器和與所述高壓電容耦合傳感器連接的局部放電測試儀；

多個耦合電容單元用于在所述電力電纜局部放電時將局部放電高頻脈沖信號耦合至所述電力電纜全線；

所述高壓電容耦合傳感器用于獲取所述電力電纜上的局部放電高頻脈沖信號轉換成局部放電高頻脈沖電流信號；

所述局部放電測試儀用于從所述高壓電容耦合傳感器獲取局部放電高頻脈沖電流信號計算所述電力電纜的局部放電量。

可選地，所述耦合電容單元分為三相，分別與中間接頭金屬外護層連接。

可選地，所述耦合電容單元三相采用星形中性點接地、星形中性點不接地或三角形方式連接。

可選地，所述耦合電容單元可與中間接頭護層交叉互連箱一體化。

可選地，所述耦合電容單元的耐壓值應與護層保護器配合。

可選地，所述高壓電容耦合傳感器包括三相高壓電容和對應的阻抗匹配器，根據電力電纜參數和局放檢測頻段確定所述高壓電容耦合傳感器的參數，以匹配所述電力電纜與所述高壓電容耦合傳感器的阻抗。