[發明專利]一種電纜振蕩波局部放電故障定位系統

在審

• 申請號: 201811072450.6
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109031077A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 江峰;范迪銘;張時鈞;馬玲;董永平;溫定筠;張廣東;陳宏剛
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種電纜振蕩波局部放電故障定位系統，包括高頻電流傳感器，高頻電流傳感器將感應的局部放電信號輸入到前置信號檢波器中，前置信號檢波器對信號進行判斷，并控制后續的可變增益放大器選擇直通或放大倍數，之后信號經過可變增益放大器的放大后進入高速AD采集卡模數轉換，數據傳輸至上位機進行分析，處理和顯示；本發明通過增加前置信號檢測器和可變增益放大模塊，顯著提高了反射信號的幅值，提升了AD采集效果，同時對采樣數據采用相關運算，波形特征算法進行波形匹配，最大限度提高了匹配效果，對兩次感應信號的識別效果大大提升，有效提高了故障定位精度。

技術領域

本發明屬于電力電纜局部放電檢測技術領域，特別涉及基于可變增益放大模塊的一種電纜振蕩波局部放電故障定位系統。

技術背景

電力電纜的局部放電故障定位是在帶電檢測中亟需解決的問題，一般局部放電定位分為行波法和雙端定位，雙端定位分別在放電源的兩端同時檢測信號，根據同步信號到達雙端的時差計算位置，行波法是一臺設備檢測放電信號的原始信號及反射信號的傳播時差來定位，行波法方法簡單，但是現場檢測電磁干擾較大，局部放電信號幅值較小，反射的信號幅值大多會淹沒在背景噪聲中，難以識別；通常的局部放電故障采用脈沖幅度、信號頻帶來識別，存在判斷放電的起始時刻不準確，遠距離傳輸后脈沖幅度過小，有時甚至無法判斷發生故障，導致定位算法失敗，如何準確識別放電脈沖，是進行局部放電故障定位的前提。

發明內容

針對行波法局部放電定位中存在的問題，本發明提出了基于可變增益放大模塊的一種電纜振蕩波局部放電故障定位系統，能夠提高微弱信號條件下的脈沖識別能力，解決定位不準確的問題。

為了解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種電纜振蕩波局部放電故障定位系統，包括高頻電流傳感器，高頻電流傳感器將感應的局部放電信號輸入到前置信號檢波器中，前置信號檢波器對信號進行判斷，并控制后續的可變增益放大器選擇直通或放大倍數，之后信號經過可變增益放大器的放大后進入高速AD采集卡模數轉換，數據傳輸至上位機進行分析，處理和顯示；

所述的上位機采用局部放電波形的匹配算法，先計算局部放電輸入信號的采樣位置，波形，頻譜特征等信號；然后對大信號之后的數據進行分段，分別計算分段的波形特征信號，尋找與輸入大信號相匹配的波形特征，根據兩個信號的采樣時間點，精確計算時間差值，從而根據電纜長度及傳輸速度精確定位。

所述的高頻電流傳感器是基于羅氏線圈原理感應局部放電信號，其輸出端作為前置檢波器的輸入端。

所述的前置檢波器是信號峰值檢波器，判斷輸入信號的幅值大小，并根據幅值判斷輸入信號為入射信號或反射信號，控制可變增益放大器的放大倍數。

所述的可變增益放大器是增益倍數可控的寬頻放大器，放大倍數從10倍到100倍可選，放大倍數受前置檢波器的控制；可變增益放大過程結果，針對局部放電入射信號幅值強，反射信號衰減大，信號幅值小的特點，添加了前置信號檢波器，檢測輸入的信號，前置信號檢波器輸出接入可變增益放大器，其增益受信號檢波器的結果控制，保證輸入大信號時，可變增益放大器不放大或者增益較小，保證信號經過放大器不飽和，小信號輸入時，增益放大，能夠被高速AD采集卡識別。

所述的高速AD采集卡為四通道同步采集，采樣率為125M/s，12位AD精度，輸入范圍為±1V，采用DDR3大容量存儲，采樣時長可到100ms。

本發明的有益效果為：

通過增加前置信號檢測器和可變增益放大模塊，顯著提高了反射信號的幅值，提升了AD采集效果，同時對采樣數據采用相關運算，波形特征算法進行波形匹配，最大限度提高了匹配效果，對兩次感應信號的識別效果大大提升，有效提高了故障定位精度。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式