[發(fā)明專利]一種可定位絕緣缺陷的電纜在線監(jiān)測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010622742.3
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111830375B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊玉新;王立平;劉玉成;王勇林;李盛;張浩然;張智超;呂楠;李鵬;張興濱;孟禹衡;陳振坤;李哲;趙梓邑;楊琨
• 申請（專利權(quán)）人: 中國大唐集團科學技術(shù)研究院有限公司火力發(fā)電技術(shù)研究院;內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責任公司;大唐汕頭新能源有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京中南長風知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 馬龍

本發(fā)明涉及一種可定位絕緣缺陷的電纜在線監(jiān)測裝置及方法，包括高頻電流傳感器、相位傳感器、信號采集單元、信號傳輸單元及檢測裝置；高頻電流傳感器、相位傳感器布置于電纜A、B、C三相處，并通過信號采集單元、信號傳輸單元與檢測裝置通信；高頻電流傳感器用于獲取A、B、C三相的放電脈沖電流信號；相位傳感器用于獲取放電脈沖電流信號的電流幅值及對應(yīng)的相位；信號采集單元用于判斷是否存在某相放電脈沖電流信號的電流幅值明顯大于其他兩相的情況，若是，判定存在局部放電；信號傳輸單元將傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸至檢測裝置；檢測裝置用于確定缺陷類型及對缺陷位置進行定位。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓電纜的在線監(jiān)測及故障定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電纜絕緣監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可定位絕緣缺陷的電纜在線監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)

電力電纜的絕緣發(fā)生損壞時，會產(chǎn)生一系列的物理上和化學上的變化，例如伴隨局放信號產(chǎn)生的電磁波輻射、溫度的變化以及超聲波等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象也可以作為局部放電信號的判據(jù)。目前對于電纜絕緣的劣化以及電纜接頭內(nèi)部故障產(chǎn)生的局部放電相關(guān)研究方法主要分為兩大類，一類是非電氣測試法，這一類方法主要通過非電氣參數(shù)對電纜接頭局部放電過程進行研究，目前主要有超聲波檢測法以及溫度監(jiān)測法等方法；另一類為電氣測試法，主要通過對電氣相關(guān)參數(shù)對其進行研究，例如電磁耦合法、差分法等。目前，各類狀態(tài)量的檢測方法已用在的電力電纜的帶電檢測，而用于在線監(jiān)測的還較少。

相對于帶電檢測而言，在線監(jiān)測有一定的優(yōu)勢。第一，在線監(jiān)測方法不需要斷開電纜線路的開關(guān)以及回路，因此不會影響到輸電系統(tǒng)的正常工作。第二，在進行電纜在線監(jiān)測的過程中，一般只在電纜的接頭進行接地測試，實驗過程不會對電纜本身結(jié)構(gòu)造成較大影響，并且不會對電纜運行環(huán)境造成負面影響；第三，當監(jiān)測長度較長的電纜線路時，只需要增加測點即可起到全線路的在線監(jiān)測的目的，并且在通信上不需要使用額外的通信檢測電纜，采用無線通信。

另外，故障定位對于準確掌握電纜的狀態(tài)至關(guān)重要。目前已有應(yīng)用的溫度監(jiān)測、接地電流監(jiān)測等方式往往不能對絕緣類缺陷進行準確定位。

綜述所述，以上檢測方法多用于電纜帶電檢測，僅在電纜出現(xiàn)某方面缺陷后用于在線監(jiān)測，實時掌握電纜狀態(tài)。在線監(jiān)測的現(xiàn)場實際利用率較低，且大多不具備絕緣類缺陷精確定位功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可定位絕緣缺陷的電纜在線監(jiān)測裝置及方法，實現(xiàn)對高壓電纜的在線監(jiān)測及故障定位。

本發(fā)明提供了一種可定位絕緣缺陷的電纜在線監(jiān)測裝置，包括高頻電流傳感器、相位傳感器、信號采集單元、信號傳輸單元及檢測裝置；所述高頻電流傳感器、相位傳感器布置于電纜A、B、C三相處，并通過所述信號采集單元、信號傳輸單元與所述檢測裝置通信；

所述高頻電流傳感器用于在A、B、C三相任意一相脈沖觸發(fā)下獲取A、B、C三相的放電脈沖電流信號，并經(jīng)同軸電纜將所述放電脈沖電流信號送至所述信號采集單元；

所述相位傳感器用于獲取放電脈沖電流信號的電流幅值及對應(yīng)的相位，并經(jīng)同軸電纜將電流幅值信號送至所述信號采集單元；

所述信號采集單元用于判斷是否存在某相放電脈沖電流信號的電流幅值明顯大于其他兩相的情況，若是，判定存在局部放電；若否，則判定為干擾信號；

所述信號傳輸單元用于當判定結(jié)果為局部放電時，將傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸至所述檢測裝置；

所述檢測裝置用于通過數(shù)據(jù)分析及處理得到用于確定缺陷類型的相關(guān)圖譜，并將所述相關(guān)圖譜與缺陷放電典型圖譜進行對比，通過對局部放電信號的測量、放電信號特征提取、分類和特征指紋庫比對分析判斷是否為真實的放電信號并確定缺陷類型；及

根據(jù)單個脈沖電流的起始沿方向，判斷局放信號相別，并通過調(diào)取電纜兩端接頭的放電脈沖信息，采用時差定位方法，對缺陷位置進行定位。

進一步地，所述檢測裝置得到的相關(guān)圖譜包括PRPD譜圖、TF時頻圖。