[發明專利]一種高壓電纜局部放電在線監測系統及方法

在審

• 申請號: 202110679308.3
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113447772A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 姜彬;馬金龍;馬軍甲
• 申請（專利權）人: 安徽龍聯智能光電有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 劉勇

本發明涉及一種高壓電纜局部放電在線監測系統及方法，所述系統包括第一耦合器、散射信號獲取模塊、位置頻率信息獲取模塊；所述第一耦合器，用于將一束連續光分為兩束連續光；所述散射信號獲取模塊，用于將所述兩束連續光中的一束調制成周期性電脈沖序列，根據所述周期性電脈沖序列生成背向瑞利散射信號；所述位置頻率信息獲取模塊，用于根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，并接收兩束連續光中的另一束并返回參考光，將參考光進行干涉，產生干涉信號，根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息。本發明提供的高壓電纜局部放電在線監測系統，可以實現對遠距離高壓電纜局部放電的高頻響應。

技術領域

本發明涉及高壓電纜監測技術領域，尤其涉及一種高壓電纜局部放電在線監測系統及方法。

背景技術

高壓電力電纜生產安裝是曲線的或正常運行時受到電、熱、機械等應力租用導致電纜絕緣裂化，發生局部放電，誘化電纜故障，給國家帶來嚴重的損失。

盡早發現電纜局部放電，對減少電纜故障的發生，提高供電的可靠性，保證電力系統安全穩定運行具有重要意義。高頻局部放電頻率一般介于1MHz～300MHz，可以使用常規的高頻電流互感器、電容耦合傳感器來進行檢測，由于是單點進行檢測，無法對長距離電纜進行分布式檢測，對遠距離電纜局部放電不適用；高頻脈沖電流法靈敏度高，定位精度差，容易受到電磁干擾；暫態地電波監測方法多用于監測變壓器，GIS與電纜接頭的局放，定位精度差，無法應用于長久電纜局部放電監測。這些傳統的局部放電監測方法，不適合遠距離的分布式局部放電監測。

基于相位敏感的OTDR技術的分布式聲音傳感受限于光纖傳感長度對頻率的響應范圍，對遠距離高壓電纜的局放高頻部分不能響應，限制了系統的廣泛應用。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種高壓電纜局部放電在線監測系統及方法，用以解決現有技術中對遠距離高壓電纜的局部放電高頻部分不能響應的問題。

本發明提供一種高壓電纜局部放電在線監測系統，包括第一耦合器、散射信號獲取模塊、位置頻率信息獲取模塊；

所述第一耦合器，用于將一束連續光分為兩束連續光；所述散射信號獲取模塊，用于將所述兩束連續光中的一束調制成周期性電脈沖序列，根據所述周期性電脈沖序列生成背向瑞利散射信號；所述位置頻率信息獲取模塊，用于根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，并接收兩束連續光中的另一束并返回參考光，將參考光進行干涉，產生干涉信號，根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息。

進一步地，所述散射信號獲取模塊包括聲光調制器、環形器、傳感光纖；所述散射信號獲取模塊，將所述兩束連續光中的一束調制成周期性電脈沖序列，根據所述周期性電脈沖序列生成背向瑞利散射信號，具體包括：

所述聲光調制器將所述兩束連續光中的一束調制成周期性電脈沖序列，所述環形器將所述周期性電脈沖序列傳送至所述傳感光纖，所述傳感光纖根據所述周期性電脈沖序列生成背向瑞利散射信號。

進一步地，所述位置頻率信息獲取模塊包括第二耦合器、數據處理單元、扇入扇出模塊；所述位置頻率信息獲取模塊，根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，并接收兩束連續光中的另一束并返回參考光，將參考光進行干涉，產生干涉信號，根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息，具體包括：

所述數據處理單元根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，所述扇入扇出模塊接收兩束連續光中的另一束并返回參考光，所述第二耦合器將參考光進行干涉，產生干涉信號，所述數據處理單元還根據干涉信號獲取局部放電的頻率信息。

進一步地，所述高壓電纜局部放電在線監測系統還包括第一光電探測器，所述數據處理單元根據所述背向瑞利散射信號確定局部放電的位置，具體包括：所述光電探測器將所述背向瑞利散射信號轉化為對應的第一電信號，所述數據處理單元利用滑動差分算法處理所述第一電信號，確定局部放電的位置。