[發明專利]一種基于接地環流電流檢測的電力電纜絕緣狀態監測系統及其監測方法

在審

• 申請號: 201811099784.2
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109116190A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 王震宇;蔡興濤;管志強;方志國
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司;國網江蘇省電力有限公司東臺市供電分公司;江蘇茂源電氣有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/12
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

1.一種基于接地環流電流檢測的電力電纜絕緣狀態監測系統，其特征在于，所述絕緣狀態監測系統包括信號采集單元、信號處理單元、A/D轉換單元、中央處理單元、按鍵輸入單元、存儲單元、顯示單元、報警單元、通信單元和監控中心，所述信號采集單元與所述信號處理單元、所述A/D轉換單元、所述中央處理單元、所述通信單元、所述監控中心順序連接，所述中央處理單元還分別與所述按鍵輸入單元、所述存儲單元、所述顯示單元和所述報警單元相連接；所述絕緣狀態監測系統通過對被測電纜接地環流電流進行采集分析，進而實現對所述被測電纜絕緣狀態的實時監測，若發生絕緣異常及時發出警示信號，以便相關工作人員及時采取相關措施。

2.根據權利要求1所述的一種基于接地環流電流檢測的電力電纜絕緣狀態監測系統，其特征在于，所述信號采集單元采用羅氏線圈電流傳感器對電纜環流電流信號進行采集，能夠直接安裝在所述被測電纜上，反應速度快，實時效率高，輸出低壓電壓信號。

3.根據權利要求2所述的一種基于接地環流電流檢測的電力電纜絕緣狀態監測系統，其特征在于，所述信號處理單元包括積分電路、放大電路和濾波電路，所述積分電路采用有源模擬積分法，包括運算放大器、第一電阻器、第二電阻器和電容器，當輸入的信號通過所述第一電阻器再傳遞到所述電容器上時，等于向所述電容器充電，所述電容器上的電壓即為所述積分電路的輸出電壓，所述輸出電壓與所述環流電流直接成比例關系；所述濾波電路能夠將電壓信號的頻率控制在50Hz工作頻率以內，過濾頻率大于50Hz的信號，減小高頻信號造成的噪聲干擾。

4.根據權利要求3所述的一種基于接地環流電流檢測的電力電纜絕緣狀態監測系統，其特征在于，所述按鍵輸入單元結合所述存儲單元、所述顯示單元進行參數設定，所述參數包括電流預警值、電流超限報警值、電流變化率報警值，所述電流預警值小于所述電流超限報警值。

5.根據權利要求4所述的一種基于接地環流電流檢測的電力電纜絕緣狀態監測系統，其特征在于，所述中央處理單元對輸入的信號進行分析判斷，將實時測量的結果與所述電流預警值和所述電流超限報警值比較：若所述實時測量的結果小于所述電流預警值，則所述被測電纜絕緣狀態良好；若所述實時測量的結果大于所述電流預警值，小于所述電流超限報警值，則所述被測電纜絕緣狀態變差，通過所述報警單元發出絕緣狀態變差報警信號，并通過所述通信單元向所述監控中心發出故障報表；若所述實時測量的結果大于所述電流超限報警值，則所述被測電纜發生絕緣故障，通過所述報警單元發出絕緣故障報警信號，并通過所述通信單元向所述監控中心發出故障報表；

所述中央處理單元計算所述電流變化趨勢，并與所述電流變化率報警值相比較，若大于所述電流變化率報警值，通過所述報警單元發出電纜絕緣狀態異常變化報警信號；

所述中央處理單元結合所述存儲單元進行整點數據記錄，并形成數據報表、歷史曲線、故障報表，通過所述按鍵輸入單元和所述顯示單元進行現場查閱，通過所述通信單元上傳至所述監控中心。

6.根據權利要求5所述的一種基于接地環流電流檢測的電力電纜絕緣狀態監測系統，其特征在于，所述通信單元采用GPRS通信技術將相關信息傳輸至所述監控中心，幫助監控人員對所述被測電纜實行實時有效的遠程監控，當所述被測電纜絕緣狀態發生異常時能夠及時采取相應的措施；所述監控中心采用GSM無線通信技術將所述數據報表、所述歷史曲線、所述故障報表發送到相關聯的移動設備，所述相關聯的移動設備為相關工作人員所持有。

7.根據權利要求1-6中任意一項所述的基于接地環流電流檢測的電力電纜絕緣狀態監測系統的監測方法，其特征在于，所述監測方法包括如下步驟：

步驟(1)：通過所述羅氏線圈電流傳感器采集所述被測電纜接地環流電流，輸出低電壓信號；

步驟(2)：經過所述積分電路對輸入的電壓信號進行積分處理，輸出與所述環流電流直接成比例關系的電壓信號；

步驟(3)：經過所述放大電路對電壓信號進行放大處理；

步驟(4)：經過所述濾波電路對電壓信號進行濾波處理，減小噪聲干擾；

步驟(5)：經過所述A/D轉換單元進行A/D轉換；

步驟(6)：通過所述中央處理單元將輸入的信號與所述電流預警值和所述電流超限報警值相比較，判斷所述被測電纜絕緣狀態是否正常；

步驟(7)：計算所述環流電流變趨勢，與所述電流變化率報警值相比較，判斷所述被測電纜絕緣狀態變化趨勢；

步驟(8)：通過所述存儲單元進行數據存儲，并形成所述數據報表、所述歷史曲線、所述故障報表；

步驟(9)：通過所述通信單元將相關信息傳輸至所述監控中心；

步驟(10)：所述監控中心進一步將相關信息傳輸至所述相關聯的移動設備。