[发明专利]基于异步双端测量的电缆振荡波局部放电检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于异步双端测量的电缆振荡波局部放电检测系统。适用于电缆的局部放电检测和缺陷定位。

背景技术

随着电力系统发展的需要和用户对供电可靠性要求的提高，高压电力设备运行的可靠性受到了越来越高的重视，但电网中电缆的绝缘问题也愈来愈突出，严重影响了供电可靠性的提高。研究发现，电缆的局部放电量与其绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘可能存在危害电缆安全运行的缺陷。因此，国内外许多专家、学者及一些国际电力权威机构一致推荐局部放电试验为绝缘电力电缆绝缘状况评价的最佳方法，并作为及时发现电缆故障隐患、预测电缆运行寿命、保障电缆安全可靠运行的重要手段。目前，国际上应用比较广泛的振荡波电缆局部放电检测和定位技术，能够有效检测和定位电缆局部放电的位置且检测本身不对电缆造成伤害。

目前国内使用的振荡波局部放电测试系统都是单端检测的。由于单端检测有一定的局限性，当电缆长度较长时系统采集到的反射信号失真严重或采集不到反射信号，使得局部放电定位较为困难，因此单端系统只能对一定长度范围内的电缆进行局部放电检测，另外单端系统对电缆长度的测量有一定的误差。基于以上一些缺陷，本发明提出基于异步双端测量的电缆振荡波局部放电检测系统，用于局部放电信号采集、识别和故障定位。

发明内容

    为克服现有局部放电检测系统的不足，本发明提供一种基于异步双端测量的局部放电检测系统，该系统不仅能测出电缆是否发生局部放电，而且系统的抗干扰性能得到很好提升，对局部放电源的定位精度大幅提高，还可对长电缆进行局部放电测试。

    为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于双端测量的电缆振荡波局部放电检测系统，包括：

一振荡波发生装置，由30KV程控高压直流电源和其分别电连接的空心电感及无局放高压电子开关构成；

2套信号采集子系统，每套信号采集子系统包括依次电连接的高稳定度高压分压装置、保护型无源低噪声小信号分离耦合装置、多点数据采集装置、PCI远程控制装置和上位机；

一程控宽程局部放电校准仪；

所述的2套信号采集子系统分别连接在被测电缆的两端，对振荡波局部放电信号进行不同步采样，所述的振荡波发生装置的空心电感另一端和被测电缆、以及被测电缆一端的信号采集子系统的高压分压装置连接，所述的信号采集子系统的多点数据采集装置通过WIFI或直连网线与上位机连接进行数据传输，同时还与PCI远程控制装置连接，所述的程控宽程局部放电校准仪在校准阶段接在被测电缆与电缆屏蔽层（地）之间。

所述30KV程控高压直流电源采用市电供电，其RS232接口与PCI远程控制器连接、通讯，输出分30KV高压和6—12V开关控制信号两路，6—12V开关控制信号控制所述无局放高压电子开关。

所述无局放高压电子开关耐压值为28KV，开通时间小于1μS，最大电流80A。

所述高稳定度高压分压装置分压比为10000：1，电路电流限制到毫安级。

所述无源低噪声小信号耦合装置是一个无源二端口网络，把输入电流信号转换成电压信号，频带为150KHZ—45MHZ，可滤除工频电压及其低频谐波。

所述多点数据采集装置采用NI或ADLINK的100MS/s，8位的数字化仪，进行双通道同步采样。

所述空心电感为低损耗、高品质因素的0.7H电感，可测试的电力电缆的电容范围为0.05μ~2μF。

所述的信号采集处理部分集成在抗干扰机箱内，电源采用隔离和滤波措施。

振荡波发生装置根据测试控制软件的指令产生阻尼振荡波，数据采集子系统对外部输入的含局部放电信息的振荡波信号进行采集，并在信号采集阶段对信号进行加工处理，主要是进行滤波处理。PCI远程控制器装在信号采集子系统中，通过WIFI或直连网线与上位机连接，将采集到的数据传送给上位机保存、分析，信号采集子系统与被检测电缆连接，上位机根据保存的数据使用局放分析软件进行运算分析，提取出局放信号的特征参数，给出是否有局部放电发生及局放量大小、发生局部放电的位置等结果。

检测可按下述步骤进行：

1、首先对连接好的测试系统，使用程控宽程局放校准仪对测试系统进行校准，保存相关测量参数，校准程序完成后需要断开校准器与测试系统的电气连接；

2、系统校准完成后，30KV程控高压直流电源对待测电缆进行充电；