[發(fā)明專利]一種便攜式高壓電纜接頭局部放電檢測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910370079.X
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110161386A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊清河;詹樂貴;姚茂順;鄭詠文;覃楊;冉子龍;楊清源;王元洲;許朝萍;陳明剛;楊達(dá);邱浩宇;唐波
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 成都拓荒者知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

本發(fā)明是一種便攜式高壓電纜接頭局部放電檢測裝置及方法，該便攜式檢測裝置包括便攜式聲光集成傳感器探頭和解調(diào)主機(jī)，便攜式聲光集成傳感器探頭和解調(diào)主機(jī)部分通過信號線連接，通過傳感器檢測高壓電纜接頭附近的超聲波和紫外光信號，對這兩個(gè)信號進(jìn)行調(diào)理，調(diào)理后的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由調(diào)節(jié)主機(jī)內(nèi)的STM32嵌入式主板對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析比較，判斷是否發(fā)生局部放電現(xiàn)象，同時(shí)又可以通過超聲信號峰峰值和紫外脈沖平均間隔與局放源之間的距離關(guān)系公式進(jìn)行距離計(jì)算，便于找到局放源，本發(fā)明通過非接觸的方式對高壓電纜接頭處的局部放電現(xiàn)象進(jìn)行檢測，保障人身安全；通過超聲波信號和紫外光信號進(jìn)行局放檢測，不受現(xiàn)場復(fù)雜的電磁信號干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)局部放電檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高壓電纜接頭局部放電檢測方法及便攜式檢測裝置。

背景技術(shù)

高壓電纜是電力設(shè)備的重要組成部分，其可靠性直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，在高壓電纜及其終端、中間接頭處，由于各部分電場強(qiáng)度不均勻，當(dāng)局部的電場強(qiáng)度達(dá)到該區(qū)域介質(zhì)的擊穿場強(qiáng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)放電，但并沒有貫穿施加電壓的兩導(dǎo)體間，即整個(gè)絕緣系統(tǒng)沒有擊穿，仍然保持絕緣性能，這種現(xiàn)象稱為局部放電。局部放電會(huì)對絕緣介質(zhì)造成損壞，且損壞程度與放電量的大小、放電時(shí)間相關(guān)，如果此類故障得不到及時(shí)處理，有可能會(huì)導(dǎo)致絕緣的最終擊穿與失效，甚至造成電力設(shè)備的損壞。高壓電纜在發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)有電脈沖、電磁輻射、超聲波、紫外光以及各種化學(xué)生成物，這些放電信息包含豐富的絕緣狀況信息，針對局部放電產(chǎn)生的這一系列物理現(xiàn)象，目前主要采用電氣測量法，電氣測量法主要有脈沖電流法、特高頻檢測法等，但是電氣測量法受環(huán)境影響較大，現(xiàn)場變壓器、配電柜等其他電器設(shè)備的電氣噪聲會(huì)形成干擾，難以獲取微弱的局部放電信號。

CN102495343B提出的紫外與超聲聯(lián)合檢測系統(tǒng)采用陣列式傳感結(jié)構(gòu)，紫外傳感器采用光譜成像方式，成本較高；對于長距離高壓電纜局放檢測系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適于分布式定點(diǎn)安裝檢測，不便于攜帶巡檢；而且局放信息提取以超聲和紫外光譜信號進(jìn)行小波包分解后獲得的能量譜分布及熵信號為主，提取信息有限，功能較單一，只涉及局放判斷及簡單的類型識(shí)別，沒有涉及線纜故障診斷及健康狀況評估等重要功能；CN207424175U提出的紫外、超聲及超高頻聯(lián)合檢測方法，主要針對開關(guān)柜局放進(jìn)行定點(diǎn)檢測，不適合高壓電纜的便攜式巡檢，且以硬件裝置為主，沒有涉及具體的信息挖掘及融合方法。

本發(fā)明融合超聲與紫外傳感兩種非電氣檢測技術(shù)，提出一種便攜式、抗強(qiáng)電磁干擾的低成本、高性能高壓電纜接頭局部放電聲光聯(lián)合檢測裝置，利用便攜式聲光集成傳感器探頭同步接收局放產(chǎn)生的超聲與紫光信號并進(jìn)行調(diào)理及模數(shù)轉(zhuǎn)換等預(yù)處理，將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號發(fā)送給解調(diào)主機(jī)進(jìn)行處理，可以有效提高聲光信號傳輸過程中的抗干擾能力，同時(shí)避免紫外信號易受遮擋，而超聲信號傳播距離有限等問題，通過聲光信號互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)局放可靠、準(zhǔn)確檢測。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，提供一種便攜式高壓電纜接頭局部放電檢測裝置，包括便攜式聲光集成傳感器探頭和解調(diào)主機(jī)，所述便攜式聲光集成傳感器探頭和解調(diào)主機(jī)部分通過信號線連接，其中便攜式聲光集成傳感器探頭包括傳感器模塊、聲光聯(lián)合信號調(diào)理模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述傳感器模塊包括超聲波傳感器和紫外光傳感器，所述聲光聯(lián)合信號調(diào)理模塊包括超聲波信號調(diào)理單元和紫外光信號調(diào)理單元，所述超聲波信號調(diào)理單元包括依次連接的信號放大器和帶通濾波器，超聲傳感器將超聲信號傳輸給信號放大器進(jìn)行放大，放大后的信號通過帶通濾波器濾除無用信號；所述紫外光信號調(diào)理單元包括脈沖信號產(chǎn)生電路和脈沖信號調(diào)理電路，將紫外光信號轉(zhuǎn)化為TTL電平脈沖方波信號；所述解調(diào)主機(jī)包括電源模塊、STM32嵌入式主板和顯示器。

進(jìn)一步，所述信號放大器為儀表放大器。

進(jìn)一步，所述超聲波傳感器采用中心頻率為40kHz空氣耦合式超聲傳感器，其檢測頻帶為37-45kHz；所述紫外傳感器采用采用UV探測脈沖型傳感器，其靈敏度5000cmp。