CN103616620A - 一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置及其监测方法 - Google Patents

一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置及其监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103616620A
CN103616620A CN201310591045.6A CN201310591045A CN103616620A CN 103616620 A CN103616620 A CN 103616620A CN 201310591045 A CN201310591045 A CN 201310591045A CN 103616620 A CN103616620 A CN 103616620A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sound
temperature
feeder cable
partial discharge
monitoring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310591045.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103616620B (zh
Inventor
林圣�
程杰
何正友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
China Railway Corp
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN201310591045.6A priority Critical patent/CN103616620B/zh
Publication of CN103616620A publication Critical patent/CN103616620A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103616620B publication Critical patent/CN103616620B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置及其监测方法,其局部放电监测装置的组成是:牵引变电所内安装带GSM信号接收模块的终端计算机(2);牵引变电所馈线电缆上分布多个电缆局部放电监测器(1);其中,每个电缆局部放电监测器(1)均由声音传感器(11)、温度传感器(12)、单片机(13)和GSM信号发射模块(14)依次相连构成且四者共用一个电源(15);所述的电源(15)由感应线圈(15A)、整流电路(15B)、直直变换电路(15C)和蓄电池(15D)依次相连构成。该装置的成本低,能全面、快速、准确的判定、定位出馈线电缆的局部放电故障点,以便及时维修,更好的保证馈线电缆安全、可靠和高效运行。

Description

—种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置及其监测方法
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种牵弓I变电所馈线电缆局部放电监测装置及其监测方法。
背景技术
[0002]目前我国高速铁路发展很快,高速铁路通常采用架空裸导线方式传输电能。但为保障安全、提高供电的可靠性,在牵引所到接触网之间多采用高压单芯交联聚乙稀(XLPE)电缆来代替架空裸导线,称之为馈线电缆;如牵引所到接触网之间有建筑或者城区更是必须采用馈线电缆供电。如果馈线电缆发生故障将导致整个牵引臂失去电能,所以馈线电缆在牵引供电系统中的地位十分重要。但是馈线电缆投入运行后,由于自身及外界等因素,绝缘层会逐步发生老化现象而发生局部放电、最终导致短路故障。因此,在线监测馈线电缆的局部放电,对馈线电缆的长期稳定运行及故障查找与维修都有极其重要的意义。但目前尚无专门的馈线电缆局部放电在线监测装置,而是基于光纤光栅传感技术对馈线电缆进行在线温度监测,如测出的温度异常,推测馈线电缆可能发生了局部放电故障,再进行人工确认。其存在问题:1、光纤光栅监测设备价格过高,传感器与光纤解调设备间通过光纤有线连接,光纤线路多易损,监测成本高,通常只在接头及拐弯处安装,易形成监测盲点;2、只监测电缆的温度,监测温度异常的原因除了局部放电外,还可能是外界温度变化或者光栅温度设备本身发生故障等,从而无法可靠的判定馈线电缆是否发生局部放电。
发明内容
[0003] 本发明的第一目的就是提供一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置,该装置的成本低,并能全面、快速、准确的判定、定位出馈线电缆的局部放电故障点,以便及时维修,从而更好的保证馈线电缆安全、可靠和高效运行。
[0004] 本发明为实现其第一发明目的所采用的技术方案是,一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置,其组成是:
[0005] 铁路牵引变电所内安装带GSM信号接收模块的终端计算机;牵引变电所馈线电缆上分布多个电缆局部放电监测器;其中,每个电缆局部放电监测器均由声音传感器、温度传感器、单片机和GSM信号发射模块依次相连构成且四者共用一个电源;所述的电源由感应线圈、整流电路、直直变换电路和蓄电池依次相连构成。
[0006] 本发明的第二目的就是提供使用上述的监测装置对牵引变电所馈线电缆进行局部放电监测的方法。
[0007] 一种使用上述的局部放电监测装置对牵引变电所馈线电缆进行局部放电监测的方法,其步骤是:
[0008] A、声音和温度信号米集:
[0009] 由声音传感器和温度传感器实时采集电缆局部放电监测器处的声音和温度信号,并输入单片机,单片机将接收到的声音和温度的模拟信号转换为声音和温度数字信号;
[0010] B、实时信号的发送:[0011] 单片机根据设定的时间间隔,控制GSM信号发射模块将A步所得的声音和温度数字信号及对应的电缆局部放电监测器的位置信息上传至终端计算机;
[0012] C、信号的实时处理:
[0013] 终端计算机对B步上传的声音和温度数字信号及对应的位置信息进行处理,并根据处理结果在计算机上实时显示馈线电缆的温度——位置曲线、声音——位置曲线;
[0014] D、局部放电的判定及定位:
[0015] 当温度一位置曲线出现了超出温度阈值的温度值,声音一位置曲线也出现了超出声音阈值的声音值,且温度——位置曲线、声音——位置曲线的峰值点对应的位置为同一点时,终端计算机则判定馈线电缆上发生了局部放电,局部放电位置即温度一位置曲线、或声音——位置曲线的峰值点位置附近。
[0016] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0017] 一、通过实时在线监测电缆的温度及局部放电声音,当同一位置同时出现温度和声音异常时,综合判定该处既有“滋滋”的局部放电声产生,同时也因局部放电导致了温度的升高;因此认定该处发生了局部放电故障。避免了只检测温度会因外界温度变化或者温度传感器自身故障等原因带来的误判。其监测、定位结果快速、准确、可靠,便于及时维修,从而更好的保证馈线电缆安全、可靠和高效运行。
[0018] 二、声音传感器和温度传感器可选用各种现有的常规声音传感器和温度传感器,装置的构建成本低;各个监测器与终端计算机通过无线方式通信,由感应线圈、整流电路、直直变换电路和蓄电池构成的监测器电源也避免了电源线的布设。从而整个装置无需布设光纤或连接线也降低了装置的构造、安装、监测成本,提高了其运行的可靠性。监测成本低,能在电缆沿线安装监测器,以去除监测盲点,监测更全面、定位精度更高。
[0019] 下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步说明。
附图说明
[0020] 图1是本发明实施例的监测装置的整体电路原理框图。
[0021] 图2是本发明实施例的监测器中电源的电路原理框图。其中图号I为电缆。
具体实施方式实施例
[0022] 图1-2示出,本发明的一种具体实施方式是,一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置,其组成是:
[0023] 铁路牵引变电所内安装带GSM信号接收模块的终端计算机2;牵引变电所馈线电缆上分布多个电缆局部放电监测器;其中,每个电缆局部放电监测器I均由声音传感器11、温度传感器12、单片机13和GSM信号发射模块14依次相连构成且四者共用一个电源15 ;所述的电源15由感应线圈15A、整流电路15B、直直变换电路15C和蓄电池I®依次相连构成。
[0024] 使用本例的局部放电监测装置对牵引变电所馈线电缆进行局部放电监测的方法,其步骤是:[0025] A、声音和温度信号采集:
[0026] 由声音传感器11和温度传感器12实时采集电缆局部放电监测器处的声音和温度信号,并输入单片机13,单片机13将接收到的声音和温度的模拟信号转换为声音和温度数
字信号;
[0027] B、实时信号的发送:
[0028] 单片机13根据设定的时间间隔,控制GSM信号发射模块14将A步所得的声音和温度数字信号及对应的电缆局部放电监测器的位置信息上传至终端计算机2 ;
[0029] C、信号的实时处理:
[0030] 终端计算机对B步上传的声音和温度数字信号及对应的位置信息进行处理,并根据处理结果在计算机上实时显示馈线电缆的温度——位置曲线、声音——位置曲线;
[0031] D、局部放电的判定及定位:
[0032] 当温度一位置曲线出现了超出温度阈值的温度值,声音一位置曲线也出现了超出声音阈值的声音值,且温度——位置曲线、声音——位置曲线的峰值点对应的位置为同一点时,终端计算机则判定馈线电缆上发生了局部放电,局部放电位置即温度一位置曲线、或声音——位置曲线的峰值点位置附近。
[0033] 本发明的多个电缆局部放电监测器I在电缆上的分布,既可以沿线均匀分布,也可以在接头及拐弯处分布更密;分布越密集其监测定位精度越高同时成本也相应会提高,通常其分布间距为1-3米。而温度和声音阈值可以由试验得出,一般温度阈值为90°C,声音阈值可以为正常背景噪音值的三倍。

Claims (2)

1.一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置,其组成是: 铁路牵引变电所内安装带GSM信号接收模块的终端计算机(2);牵引变电所馈线电缆上分布多个电缆局部放电监测器;其中,每个电缆局部放电监测器均由声音传感器(11)、温度传感器(12)、单片机(13)和GSM信号发射模块(14)依次相连构成且四者共用一个电源(15);所述的电源(15)由感应线圈(15A)、整流电路(15B)、直直变换电路(15C)和蓄电池(15D)依次相连构成。
2.一种使用权利要求1所述的局部放电监测装置对牵引变电所馈线电缆进行局部放电监测的方法,其步骤是: A、声音和温度信号米集: 由声音传感器(11)和温度传感器(12)实时采集电缆局部放电监测器处的声音和温度信号,并输入单片机(13),单片机(13)将接收到的声音和温度的模拟信号转换为声音和温度数字信号; B、实时信号的发送: 单片机(13)根据设定的时间间隔,控制GSM信号发射模块(14)将A步所得的声音和温度数字信号及对应的电缆局部放电监测器的位置信息上传至终端计算机(2); C、信号的实时处理: 终端计算机对B步上传的声音和温度数字信号及对应的位置信息进行处理,并根据处理结果在计算机上实时显示馈线电缆的温度——位置曲线、声音——位置曲线; D、局部放电的判定及定位: 当温度——位置曲线出现了超出温度阈值的温度值,声音——位置曲线也出现了超出声音阈值的声音值,且温度——位置曲线、声音——位置曲线的峰值点对应的位置为同一点时,终端计算机则判定馈线电缆上发生了局部放电,局部放电位置即温度一位置曲线、或声音——位置曲线的峰值点位置附近。
CN201310591045.6A 2013-11-20 2013-11-20 一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测方法 Expired - Fee Related CN103616620B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310591045.6A CN103616620B (zh) 2013-11-20 2013-11-20 一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310591045.6A CN103616620B (zh) 2013-11-20 2013-11-20 一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103616620A true CN103616620A (zh) 2014-03-05
CN103616620B CN103616620B (zh) 2016-08-17

Family

ID=50167325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310591045.6A Expired - Fee Related CN103616620B (zh) 2013-11-20 2013-11-20 一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103616620B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103941148A (zh) * 2014-03-12 2014-07-23 西南交通大学 基于gps定位系统的电缆接头故障定位装置及其定位方法
CN104931862A (zh) * 2014-03-17 2015-09-23 Ls产电株式会社 用于监测配电盘的状态的诊断系统
CN108646151A (zh) * 2018-05-10 2018-10-12 东南大学 基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置
CN108802583A (zh) * 2018-06-26 2018-11-13 西安开天电气可靠性实验室有限公司 一种电气化铁路高压馈线电缆局部放电在线监测方法
CN110632458A (zh) * 2019-09-30 2019-12-31 国网湖南省电力有限公司 架空线路放电击穿故障监测装置及方法
CN111157855A (zh) * 2019-12-31 2020-05-15 山东信通电子股份有限公司 一种判断输电线路故障的方法及服务器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102104285A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 海尔集团公司 显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置
CN102298107A (zh) * 2011-05-20 2011-12-28 华南理工大学 便携式局部放电超声波云检测装置
CN102360059A (zh) * 2011-09-23 2012-02-22 上海市电力公司 输配电线路局部放电故障的在线检测方法及装置
CN202206196U (zh) * 2011-08-22 2012-04-25 中电国科(北京)科技有限公司 一种高压感应取电装置
CN202433483U (zh) * 2011-12-14 2012-09-12 天津东电电气有限公司 一种基于gsm通信的配电变压器局放远程监测装置
CN203870198U (zh) * 2013-11-20 2014-10-08 西南交通大学 牵引变电所馈线电缆局部放电监测设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102104285A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 海尔集团公司 显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置
CN102298107A (zh) * 2011-05-20 2011-12-28 华南理工大学 便携式局部放电超声波云检测装置
CN202206196U (zh) * 2011-08-22 2012-04-25 中电国科(北京)科技有限公司 一种高压感应取电装置
CN102360059A (zh) * 2011-09-23 2012-02-22 上海市电力公司 输配电线路局部放电故障的在线检测方法及装置
CN202433483U (zh) * 2011-12-14 2012-09-12 天津东电电气有限公司 一种基于gsm通信的配电变压器局放远程监测装置
CN203870198U (zh) * 2013-11-20 2014-10-08 西南交通大学 牵引变电所馈线电缆局部放电监测设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙鹏玮: "浅谈GIS设备局部放电在线监测", 《2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集》 *
苏文群等: "XLPE电缆局放检测技术及其应用", 《华东电力》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103941148A (zh) * 2014-03-12 2014-07-23 西南交通大学 基于gps定位系统的电缆接头故障定位装置及其定位方法
CN104931862A (zh) * 2014-03-17 2015-09-23 Ls产电株式会社 用于监测配电盘的状态的诊断系统
CN108646151A (zh) * 2018-05-10 2018-10-12 东南大学 基于自适应降噪的电缆放电声波检测装置
CN108802583A (zh) * 2018-06-26 2018-11-13 西安开天电气可靠性实验室有限公司 一种电气化铁路高压馈线电缆局部放电在线监测方法
CN110632458A (zh) * 2019-09-30 2019-12-31 国网湖南省电力有限公司 架空线路放电击穿故障监测装置及方法
CN111157855A (zh) * 2019-12-31 2020-05-15 山东信通电子股份有限公司 一种判断输电线路故障的方法及服务器
CN111157855B (zh) * 2019-12-31 2021-07-20 山东信通电子股份有限公司 一种判断输电线路故障的方法及服务器

Also Published As

Publication number Publication date
CN103616620B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103616620A (zh) 一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置及其监测方法
CN102494787B (zh) 一种电力电缆接头温度动态监测方法和装置
CN103389437A (zh) 变电站二次控制电缆屏蔽电流实时监测装置及监测方法
CN103941138B (zh) Opgw线全线监测诊断系统及监测诊断方法
CN204101641U (zh) 高压电缆在交叉互联下绝缘介质损耗角趋势在线监测系统
CN107607830B (zh) 一种电气设备保护接地状态连续监测方法
CN203870198U (zh) 牵引变电所馈线电缆局部放电监测设备
CN207335915U (zh) 一种电缆监测系统
CN105652149A (zh) 电力电缆监测及预警的操作系统
CN206132834U (zh) 电缆环流在线监测装置
CN202814597U (zh) 高压输电线路测温系统
CN203037376U (zh) 一种电缆接头的运行状态监测系统
CN204287381U (zh) 一种用于输电线路opgw雷击定位监测装置
CN204214974U (zh) 高压电力电缆终端在线监测装置
CN204256103U (zh) 一种基于移动互联网的输电线路行波故障定位的监测系统
CN203376430U (zh) 变电站二次控制电缆屏蔽电流实时监测装置
CN207502077U (zh) 电缆温度监测装置
CN105301390A (zh) 无线绝缘监测装置及其监测方法
CN110920670A (zh) 一种轨道电路室外监测及诊断系统
CN104316829A (zh) 一种用于输电线路opgw雷击定位监测装置
CN205539309U (zh) 一种输电线路状态监测运行评估装置
CN205246243U (zh) 一种输电线路温度在线监测系统
CN202372565U (zh) 一种铁路贯通地线室外电流实时监测装置
CN103616586A (zh) 一种低压绝缘及温度检测装置
CN106018930A (zh) 一种电流异常情况监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20151119

Address after: 100038 Fuxing Road 10, Beijing, Haidian District

Applicant after: CHINA RAILWAY CORPORATION

Applicant after: Southwest Jiaotong University

Address before: 610031 Sichuan City, Chengdu Province, No. two North Ring Road, No. 111

Applicant before: Southwest Jiaotong University

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160817

Termination date: 20161120

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee