[发明专利]一种用于定位电缆局部放电信号的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统监测技术领域，尤其涉及一种用于定位电缆局部放电信号的装置及方法。

背景技术

随着城市电网的不断发展和改造升级的需要，电力电缆线路的使用量正逐年上升，特别是高压电力电缆已获得了广泛的应用，且敷设量逐年递增。

当前，电力电缆线路在生产、运输及安装过程中难免出现一些缺陷或因长期运行导致的绝缘老化所引起的缺陷，使得电力电缆线路安装后且在长时间运行中容易发生电缆局部放电现象，如果这种电缆局部放电现象长期的积累，可能造成严重的安全隐患，从而出现重大经济损失。因此需要准确并及时掌握电缆线路的运行状态，对局部放电信号进行常规性的在线监测或定期巡检，都可以最大限度的避免事故发生。目前，缺乏一种使用方便且测试精确的设备，用于在对电缆局部放电信号影响太大的环境下时，可以从复杂的信号中找到真正的电缆局部放电信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于定位电缆局部放电信号的装置及方法，其基于脉冲电流测试法，能够在对电缆局部放电信号影响太大的环境下，快速、便捷的定位电缆局部放电信号。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于定位电缆局部放电信号的装置，包括高频电流互感器、数据采集单元、信号电平调整单元、信号强度判断及转换单元、数值处理单元、数值存储单元以及控制显示单元；其中，

所述高频电流互感器，其输出端与所述数据采集单元的输入端相连，用于感应电缆线路上的脉冲信号；

所述数据采集单元，其输出端与所述信号电平调整单元的第一端相连，用于将所述感应到的脉冲信号后经过放大及滤波处理，得到采集信号；其中，所述脉冲信号和采集信号均为模拟信号；

所述信号电平调整单元，其第二端与所述信号强度判断及转换单元的输入端相连，第三端与所述控制显示单元的第一端相连，用于将所述得到的采集信号的电平根据预设的电平缩放系数进行调整后，得到调整信号；其中，所述调整信号为模拟信号；

所述信号强度判断及转换单元，其输出端与所述数值处理单元的第二端相连，用于判断所述得到的调整信号的电平是否位于预设的电平区间内，如果是，则将所述得到的调整信号转换成数字信号后作为第一状态值输出；如果否，则不进行转换，仅将所述得到的调整信号的电平作为第一状态值输出；

所述数值处理单元，其第二端与所述数值存储单元的一端相连，第三端与所述控制显示单元的第二端相连，用于获得所述输出的第一状态值并判断，当所述第一状态值为所述调整信号的电平时，将所述调整信号的电平作为第二状态值输出给所述控制显示单元；当所述第一状态值为所述数字信号时，控制所述数字信号在所述信号强度判断及转换单元的转换时序和所述数值存储单元的存储时序，并将所述数字信号根据预设的算法进行分析和处理后得到非连续脉冲信号及所述非连续脉冲信号的特征值，判断所述得到的非连续脉冲信号的特征值是否与预设的噪声特征库中任一噪声信号特征值均匹配，如果否，则确定所述非连续脉冲信号为电缆局部放电信号，且将所述电缆局部放电信号作为第二状态值输出给所述控制显示单元；

所述控制显示单元，用于获得所述输出的第二状态值并判断，当所述第二状态值为所述调整信号的电平时，驱动所述信号电平调整单元重新设置所述预设的电平缩放系数；当所述第二状态值为所述电缆局部放电信号时，显示或输出所述电缆局部放电信号。

其中，当所述得到的调整信号的电平小于所述预设的电平区间的最小值时，所述控制显示单元发出控制信号驱动所述信号电平调整单元提高所述预设的电平缩放系数；当所述得到的调整信号的电平大于所述预设的电平区间的最大值时，所述控制显示单元发出控制信号驱动所述信号电平调整单元缩小所述预设的电平缩放系数。

其中，所述数据采集单元包括前置放大模块和带通滤波模块；其中，

所述前置放大模块，其输入端与所述高频电流互感器相连，输出端与所述带通滤波模块的输入端相连，用于将所述感应到的脉冲信号进行放大，得到放大信号；

所述带通滤波模块，其输出端与所述信号电平调整单元的第一端相连，用于将所述得到的放大信号进行过滤处理后，得到所述采集信号。

其中，所述采集信号的频率处于1MHz至100MHz之间。

其中，所述信号强度判断及转换单元包括一12位运算精度的数模转换器，所述数模转换器的最高转换速度为105MHz。

其中，所述控制显示单元还包括用于信号输出的第三端。

本发明实施例还提供了一种用于定位电缆局部放电信号的方法，其在前述的装置中实现，所述方法包括：