[发明专利]一种基于双差动CT法的高压电缆绝缘在线监测装置及方法

说明书

本发明一种基于双差动CT法的高压电缆绝缘在线监测装置与方法，包括6个穿心式电流互感器、有源滤波放大器、Zigbee无线通信模块以及计算机；所述6个穿心式电流互感器用于获取电缆电路首/末端A，B，C三相电流差动信号；所述有源滤波放大器用于对采集信号进行过滤后放大，并传输至Zigbee无线通信模块；所述Zigbee无线通信模块用于接收电流差动信号，并传输至计算机；所述计算机用于储存首末端A，B，C三相电流差动信号并计算二次差动值，继而判断电缆线路绝缘状况。本发明实现了在负载不对称情况下交流高压电缆线路绝缘的在线监测。

技术领域

本发明涉及高压电缆绝缘在线监测领域，尤其涉及一种基于双差动CT法的高压电缆绝缘在线监测装置及方法。

背景技术

随着电网中运行电压等级的提高，高压电力电缆在电网运行中大量敷设。随着电缆运行电压等级的提高，对电缆绝缘性能要求不断提高，随之而来的是对于电缆安全运行问题的担忧。

目前在电力系统中被广泛使用的仍是定期停电预防性试验的方法，此方法属于离线检测。对尚未投入运行的电缆检测效果良好，但由于这种方法需要停电检测，无法检测正在运行中的电缆。进行定期停电预防性试验会造成供电中断，原先绝缘状况良好的电缆在经过反复的试验后绝缘老化甚至击穿。

因此对电缆的运行状况进行在线监测和诊断变得极为必要,及时预测和发现电缆可能的故障，已成为保障电力系统电缆线路安全运行的必要途径。在线监测方法中的直流分量法目前不适用于初期投运的电缆，对运行较长时间的电缆仍然适用。直流叠加法、低频叠加法和交流叠加法由于在高压线路中三相中性点通常是直接接地，无法在电缆线芯上叠加直流、交流电源，所以不适用于高电压XLPE电缆绝缘在线监测。国内外专家学者和国际电力权威组织一致推荐局部放电试验作为XLPE绝缘电力电缆绝缘状况评价的最佳方法。但是电缆的局部放电信号微弱、波形复杂多变难以区分，因此工程中难以实现现场的在线监测。tanδ法即从电压互感器取出电压信号，从电流互感器获取流经电缆绝缘的工频电流，测量二者相位差值，从而获得tanδ。但是电压互感器的相对误差可能已超过tanδ的相对误差，该方法难以投入现场使用。接地电流法可用来判断电缆绝缘状态，但在金属护层交叉互联下接电线上的电流几乎为零，且易受现场噪声信号干扰，上述在线监测方法均未考虑电缆末端负载变化对监测结果的影响，在高压电缆三相负载不平衡误差较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决三相负载不平衡条件下高压电缆绝缘在线监测技术问题，提供一种基于双差动CT法的高压电缆绝缘在线监测装置及方法。

本发明采用如下装置实现：

一种基于双差动CT法的高压电缆绝缘在线监测装置，包括6个穿心式电流互感器、有源滤波放大器、Zigbee无线通信模块以及计算机；

所述6个穿心式电流互感器用于获取电缆电路首/末端A，B，C三相电流差动信号；所述6个穿心式电流互感器中，第一穿心式电流互感器、第二穿心式电流互感器以及第三穿心式电流互感器分别安装在电缆线路首端A，B，C三相电缆终端底部；第一穿心式电流互感器、第二穿心式电流互感器以及第三穿心式电流互感器的二次线圈采用串联方式相连接，采集电缆线路首端A，B，C三相电流差动信号；第四穿心式电流互感器、第五穿心式电流互感器以及第六穿心式电流互感器分别安装在电缆线路末端A，B，C三相电缆终端底部；第四穿心式电流互感器、第五穿心式电流互感器以及第六穿心式电流互感器的二次线圈采用串联方式相连接，采集电缆线路末端A，B，C三相电流差动信号；所述电流互感器均为开合式电流互感器，外壳采用不饱和树脂绝缘；

所述有源滤波放大器用于对采集信号进行过滤后放大，并传输至Zigbee无线通信模块；

所述Zigbee无线通信模块用于接收电流差动信号，并传输至计算机；所述计算机用于储存首末端A，B，C三相电流差动信号并计算二次差动值，继而判断电缆线路绝缘状况。