[發明專利]一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統及其操作方法

在審

• 申請號: 202010202236.9
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111337803A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 趙學風;盧雨欣;梁建鋒;段瑋;孫浩飛;林濤;琚澤立;候喆;蒲路;王辰曦;楊賽柯;李洪杰
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力公司電力科學研究院;西安交通大學;西安理工大學;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14;G01R31/12;H02J50/05
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 黃瑞華

1.一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統，其特征在于，包括：

傳感器單元，用于捕獲高壓電纜中間接頭中的工頻電壓和局部放電脈沖信號；

信號調理單元，用于接收所述傳感器單元捕獲的信號，并對接收的信號進行濾波放大處理，濾除工頻干擾獲得處理后的局部放電脈沖信號；

數據采集單元，用于采集所述信號調理單元輸出的處理后的局部放電脈沖信號；

主機系統單元，用于監測所述數據采集單元采集的局部放電脈沖信號；

取能單元，用于接收所述傳感器單元捕獲的信號，通過整流調壓將所述傳感器單元捕獲的工頻電能轉換為直流電壓；

供電單元，用于為所述取能單元提供初始電能；用于存儲所述取能單元輸入的電能；用于為傳感器單元、信號調理單元和數據采集單元供電。

2.根據權利要求1所述的一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統，其特征在于，還包括：

無線數據傳輸單元，用于將所述數據采集單元采集的局部放電脈沖信號傳輸給所述主機系統單元；用于將所述主機系統單元發出的指令傳輸給所述數據采集單元，實現采集方式的控制。

3.根據權利要求1所述的一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統，其特征在于，所述傳感器單元包括圓弧型的銅皮；所述銅皮用于裝在高壓電纜中間接頭絕緣層與銅屏蔽網之間；

所述銅皮內側設置有應力疏散膠，用于均勻電場分布；所述銅皮的外側設置有引出線，用于穿過中間接頭屏蔽網的網孔連接至所述信號調理單元和所述取能單元的輸入端。

4.根據權利要求1所述的一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統，其特征在于，所述信號調理單元包括：低噪聲帶通橢圓濾波器和信號放大電路；所述信號調理單元的輸入端與傳感器單元的輸出端相連接，輸出端與數據采集單元的輸入端相連接；其中，傳感器單元的輸入的信號經低噪聲帶通橢圓濾波器濾波后獲取較為純凈的局部放電信號，再經信號放大電路放大處理后輸出至數據采集單元。

5.根據權利要求4所述的一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統，其特征在于，所述低噪聲帶通橢圓濾波器通帶頻率為100kHz～50MHz，自身噪聲水平低于10mV，輸入阻抗大于100MΩ；

所述信號放大電路的電壓增益為10，輸入阻抗大于100MΩ，帶寬大于100MHz，自身噪聲水平低于10mV。

6.根據權利要求1所述的一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統，其特征在于，所述數據采集單元的帶寬大于500MHz，采樣率大于100MHz，縱向分辨率大于12位；具有容量大于256MB的環形儲存器；具有觸發測量模式，觸發電壓在0～5V范圍內無極調節。

7.根據權利要求1所述的一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統，其特征在于，所述取能單元包括：

低損耗整流橋，用于將輸入的電壓信號整流為直流電壓；

濾波電容，用于存儲所述低損耗整流橋獲得的直流電壓；

低功耗穩壓電路，用于將濾波電容電壓調整至5V后輸出；

其中，低損耗整流橋包括4個低功耗二極管；每個二極管正向導通電壓小于50mV，最大正向導通電流大于500mA，反向耐壓大于20V；

濾波電容的容值大于1mF，耐壓大于20V，泄露電流小于1μA；

低功耗穩壓電路的輸入電壓范圍為30mV～20V，輸出電壓為5V，無負載靜態電流小于500nA。

8.根據權利要求1所述的一種內置式高壓電纜中間接頭局部放電檢測與自取能一體化系統，其特征在于，所述供電單元包括：

鋰電池板，用于儲存取能單元輸入的電能；

電量管理模塊，用于通過遲滯電壓比較器控制鋰電池板的充電狀態；

其中，鋰電池板的輸出電壓為5V。