專(zhuān)利名稱(chēng)：局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)的發(fā)展，電力電纜的使用日趨增多，要求也逐步提高。原有依靠定期停電后進(jìn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的方法已經(jīng)不能夠真實(shí)的反映出電纜在運(yùn)行條件下的絕緣狀態(tài)。目前國(guó)內(nèi)外已采用的或較有前途采用的方法有直流疊加法、直流成份法、電纜絕緣介損法等局部放電在線檢測(cè)方法。局部放電在線檢測(cè)方法中，傳統(tǒng)的電磁耦合法的測(cè)量頻率一般為幾十KHZ到幾百KHZ，難以滿足電纜局放測(cè)量的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型在原有的電磁耦合法基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)字采集技術(shù)和數(shù)據(jù)處理來(lái)對(duì)局放信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與處理。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)，它包括對(duì)中高壓電纜進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器；所述電流傳感器的輸出端分別與放大模塊和相位檢測(cè)模塊的輸入端連接，放大模塊和相位檢測(cè)模塊的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集單元輸入端連接，數(shù)據(jù)采集單元輸出端與計(jì)算機(jī)終端連接。所述電流傳感器為羅戈夫斯基線圈型傳感器。所述放大模塊為前置信號(hào)放大器。所述相位檢測(cè)模塊包括低通有源濾波器，低通有源濾波器與工頻過(guò)零比較器連接。所述數(shù)據(jù)采集單元采用PCI5112數(shù)據(jù)采集卡。利用電流傳感器檢測(cè)電纜局部放電的原理是將羅戈夫斯基線圈安裝在電纜終端屏蔽層的接地線上，通過(guò)感應(yīng)流過(guò)電纜屏蔽層的局放脈沖電流來(lái)檢測(cè)局放。由于寬頻帶電磁耦合法具有操作設(shè)備小巧靈活，操作安全，抗干擾性較強(qiáng)，能更加真實(shí)地反映脈沖波形等優(yōu)點(diǎn)。有益效果本實(shí)用新型可檢測(cè)電纜的不同缺陷情況，能夠有效剔除或抑制來(lái)自電纜接頭外部的各種干擾，真實(shí)的測(cè)得接頭內(nèi)部局部放電信號(hào)。通過(guò)研究分析電纜不同缺陷情況下局部放電的特征及其規(guī)律，將局部放電的特征累積成一個(gè)“知識(shí)庫(kù)”，為評(píng)估電纜接頭的絕緣狀況提供了有效的參考。系統(tǒng)根據(jù)探測(cè)信號(hào)的時(shí)間差、波形特征等實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜局部放電源的精確定位；檢測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)掌握電纜運(yùn)行狀況，精確定位電纜內(nèi)部的局部放電源，定位精度可低于1%，大大節(jié)省了人力，降低了事故發(fā)生的概率，對(duì)預(yù)防重大事故的發(fā)生具有重大意義。

圖1本實(shí)用新型基本框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明電纜局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)部分電流傳感器、前置信號(hào)放大器、相位檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)采集單元與計(jì)算機(jī)終端，系統(tǒng)的基本框圖如圖1所示，它包括對(duì)中高壓電纜進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器；所述電流傳感器的輸出端分別與放大模塊和相位檢測(cè)模塊的輸入端連接，放大模塊和相位檢測(cè)模塊的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集單元輸入端連接，數(shù)據(jù)采集單元輸出端與計(jì)算機(jī)終端連接。所述電流傳感器為羅戈夫斯基線圈型傳感器。所述放大模塊為前置信號(hào)放大器。所述相位檢測(cè)模塊包括低通有源濾波器，低通有源濾波器與工頻過(guò)零比較器連接。所述數(shù)據(jù)采集單元采用PCI5112數(shù)據(jù)采集卡。其中，電流傳感器用電磁耦合的方法來(lái)檢測(cè)電纜中的電流。前置信號(hào)放大器主要用于電流信號(hào)的高頻帶通濾波放大，使采樣信號(hào)能夠達(dá)到測(cè)量電路所要求的電平范圍，并保證信號(hào)不出現(xiàn)明顯的失真與延遲現(xiàn)象；由于電力電纜電容量比較大，而對(duì)系統(tǒng)可測(cè)局部放電量要求不低于50pC，因此其放電幅值很小(在μν級(jí))，同時(shí)又要求能對(duì)局部放電進(jìn)行抗干擾，這就對(duì)放大器提出了很高的要求，既要具有較寬的測(cè)量頻帶，又要具有較高的放大倍數(shù)和很低的本機(jī)噪聲。根據(jù)對(duì)電纜及其附件局部放電檢測(cè)的要求，我們采用放大器頻帶寬于200k 20MHz，放大倍數(shù)能夠達(dá)到1000倍。它主要包括衰減和放大兩部分。選用衰減單元主要是考慮到不同的放電水平，需要不同的放大倍數(shù)。此外，放大器的電源部分與外界電源進(jìn)行了隔離，并經(jīng)過(guò)濾波處理，以防止外界電源帶來(lái)的干擾影響放大器性能。信號(hào)相位檢測(cè)模塊主要用于檢測(cè)電流信號(hào)的相位，其中低通有源濾波器可將采樣信號(hào)進(jìn)行低通濾波得到適合的工頻信號(hào)，工頻過(guò)零比較器則將此工頻信號(hào)分析比較，判斷放電信號(hào)的相位關(guān)系；對(duì)于局部放電信號(hào)，除了放電幅值大小，放電發(fā)生的時(shí)刻相對(duì)于工頻電壓的相位也是很重要的一個(gè)參數(shù)，這有助于對(duì)放電類(lèi)型的識(shí)別。我們采用如下方法來(lái)得到放電信號(hào)的相位從外部引入一個(gè)工頻電源，由于該電源電壓與在線運(yùn)行的電纜中的工頻電壓相位差恒定，所以可以通過(guò)對(duì)該工頻電源的相位進(jìn)行檢測(cè)來(lái)獲得傳感器耦合出的放電信號(hào)的相位。數(shù)據(jù)采集單元將分析處理后的信號(hào)進(jìn)行完整采集，上傳至上位計(jì)算機(jī)中，由后臺(tái)分析中心進(jìn)行局部放電信號(hào)的最終處理。數(shù)據(jù)采集單元在電纜接頭的局部放電在線檢測(cè)裝置的模擬部分和數(shù)字部分之間起著橋梁的作用，由于局部放電測(cè)量的獨(dú)特性，不僅要求數(shù)據(jù)采集符合奈奎斯特采樣定理(Nyquist Theorem)，而且要滿足局部放電測(cè)量的要求。根據(jù)奈奎斯特采樣定律(Nyquist Theorem)，采集系統(tǒng)最小的采樣率必須是被測(cè)對(duì)象最大頻率的兩倍，才不至于出現(xiàn)頻率混迭。而且采樣率越高，數(shù)字系統(tǒng)恢復(fù)出來(lái)得波形越真實(shí)，定量越準(zhǔn)確。電纜接頭的局部放電檢測(cè)不僅要完成對(duì)單個(gè)放電波形的采集，同時(shí)還要能夠準(zhǔn)確的測(cè)得單個(gè)放電波形在它所在工頻周期中的相位，為以后的譜圖分析做準(zhǔn)備。因此本檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)采集單元不僅要有較高的采樣速率，還要有較深的存儲(chǔ)深度(至少能采集一個(gè)工頻周期的數(shù)據(jù))。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，可采用美國(guó)國(guó)家儀器公司生產(chǎn)的PCI5112數(shù)據(jù)采集卡。
權(quán)利要求1.局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，它包括對(duì)中高壓電纜進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器； 所述電流傳感器的輸出端分別與放大模塊和相位檢測(cè)模塊的輸入端連接，放大模塊和相位檢測(cè)模塊的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集單元輸入端連接，數(shù)據(jù)采集單元輸出端與計(jì)算機(jī)終端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述電流傳感器為羅戈夫斯基線圈型傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述放大模塊為前置信號(hào)放大器。
4.如權(quán)利要求1所述的局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述相位檢測(cè)模塊包括低通有源濾波器，低通有源濾波器與工頻過(guò)零比較器連接。
5.如權(quán)利要求1所述的局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)據(jù)采集單元采用 PCI5112數(shù)據(jù)采集卡。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種局部放電在線檢測(cè)系統(tǒng)，它包括對(duì)中高壓電纜進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器；所述電流傳感器的輸出端分別與放大模塊和相位檢測(cè)模塊的輸入端連接，放大模塊和相位檢測(cè)模塊的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集單元輸入端連接，數(shù)據(jù)采集單元輸出端與計(jì)算機(jī)終端連接。本實(shí)用新型可檢測(cè)電纜的不同缺陷情況，能夠有效剔除或抑制來(lái)自電纜接頭外部的各種干擾，真實(shí)的測(cè)得接頭內(nèi)部局部放電信號(hào)。通過(guò)研究分析電纜不同缺陷情況下局部放電的特征及其規(guī)律，將局部放電的特征累積成一個(gè)“知識(shí)庫(kù)”，為評(píng)估電纜接頭的絕緣狀況提供了有效的參考。
文檔編號(hào)G01R31/12GK201955439SQ20112004668
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者劉錦英, 張新敬, 徐斌, 李靖強(qiáng), 董嘯, 顏彥 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司濟(jì)寧供電公司