CN106353648B - 一种综合的局放监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种综合的局放监测装置及方法，所述综合的局放监测装置包括内置信号检测线圈(1)、外置高配电流互感器(3)和外置信号处理单元(2)，内置信号检测线圈(1)位于橡胶绝缘层(4)与电缆铠装(5)中间，内置信号检测线圈(1)、外置高配电流互感器(3)分别与外置信号处理单元(2)连接；内置信号检测线圈(1)用于判断高压电缆是否发生局放；高配电流互感器(3)用于检测放电量；外置信号处理单元(2)用于接收内置信号检测线圈(1)的传输信号和外置高配电流互感器(3)信号，计算放电电荷量并判断出背景噪声，实现准确局放检测。本发明的综合的局放监测装置及方法相对传统的局放检测技术有了新的技术突破，解决了内置线圈很难测量出局放量，外置电流互感器干扰信号多的诸多困难。
Description
技术领域
本发明涉及高压电技术领域，具体涉及一种综合的局放监测装置及方法。
背景技术
高压电缆作为城市的血脉，提供着城市生活所需的能量。一旦电缆出现故障，对城市生活造成的影响不可估量。高压电路主要故障体现在高压局部放电。高压电缆局放检测技术已经发展了很多年，其局放检测技术也一直在不断更新。
如公开号为CN203479963U的中国实用新型专利公开了一种电缆局部放电检测装置，它包括用于获取超声波的超声波信息的超声波检测仪和用于发送超声波信息的无线发送单元，还包括控制部及用于接收超声波信息的无线接收部，该装置基于由电缆所释放出的超声波进行电缆局部放电检测。传统的局放检测手段包括超声波检测、超高频电流互感器检测等，但都有一个共同的问题是环境噪声太强，很难将局放信号和环境信号分离开。因此国内外许多公司开发了高压电缆局放巡检装置，其核心技术在于如何排除高频互感器所检测到的环境噪声。
发明内容
本发明提供了一种综合的局放监测装置及方法，以解决现有技术的高压电缆局放检测存在的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种综合的局放监测装置，所述综合的局放监测装置包括信号检测线圈、信号处理单元和高配电流互感器，其中：信号检测线圈内置于综合局放监测装置，信号检测线圈位于橡胶绝缘层与电缆铠装中间，信号检测线圈用于判断高压电缆是否发生局放；高配电流互感器外套于电缆铠装接地鞭，高配电流互感器与信号处理单元连接，高配电流互感器用于检测放电量；信号处理单元外置于综合局放监测装置，信号处理单元与信号检测线圈连接，信号处理单元用于接收信号检测线圈的传输信号和外置高配电流互感器信号，计算放电电荷量并判断出背景噪声，实现准确局放检测。
优选的是，所述信号检测线圈采用平置安装。
在上述任一技术方案中优选的是，所述信号检测线圈采用纵置安装。
在上述任一技术方案中优选的是，所述信号检测线圈内置有高频磁芯。
在上述任一技术方案中优选的是，所述信号检测线圈为椭圆形，以便纵置于高压电缆内部。
在上述任一技术方案中优选的是，所述信号检测线圈的长度为5cm，高度为1cm。
在上述任一技术方案中优选的是，所述信号处理单元的内部具有高速AD芯片，所述高速AD芯片的采集速度为60M/秒。
在上述任一技术方案中优选的是，所述信号处理单元的内部还具有快速傅立叶变换处理单元。
在上述任一技术方案中优选的是，所述信号处理单元连接计算机终端，实现高压电缆局放的在线实时检测，并对局放量的变化进行记录和统计。
在上述任一技术方案中优选的是，所述信号处理单元内部使用积分算法，以中心频率积分的方式计算放电电荷量。
在上述任一技术方案中优选的是，所述高配电流互感器采用响应频率为5-20MHz的高频互感器。
在上述任一技术方案中优选的是，所述高配电流互感器采用哈弗（half）结构。
在上述任一技术方案中优选的是，所述综合的局放监测装置为内置信号检测线圈、外置高配电流互感器和外置信号处理单元，内置信号检测线圈连接外置信号处理单元，外置信号处理单元连接外置高配电流互感器，内置信号检测线圈判断高压电缆是否发生局放并将信号传输至外置信号处理单元，外置信号处理单元计算放电电荷量或判断背景噪声来进行局放检测，外置信号处理单元对外置高配电流互感器的信号进行频域积分以计算放电量，通过放电量大小给出局放判断。
在上述任一技术方案中优选的是，所述外置高配电流互感器设置有两个，两个外置高配电流互感器分别外设于待测高压电缆接地电缆两端并分别连接外置信号处理单元。
基于上述的综合的局放监测装置，再提供一种综合的局放监测方法：综合的局放监测装置为内置信号检测线圈、外置高配电流互感器和外置信号处理单元，内置信号检测线圈、外置高配电流互感器分别与外置信号处理单元连接；外置的信号处理单元对外置的高频电流互感器进行实时AD信号采集，对电缆铠装内部的植入式信号检测线圈进行信号模拟比较器触发；由于电缆铠装为铜壳体，信号检测线圈放置于电缆铠装内部即可屏蔽外部干扰，为避免放置于电缆铠装内部的信号检测线圈接收和判断局放信号的局限性，外套于接地电缆的高配电流互感器用于扑捉局放信号并且判断出放电量的大小；外置信号处理单元同时对内置信号检测线圈和外置高配互感器的信号进行测量，当检测到内置信号检测线圈发生信号时，对外置高配电流互感器进行中心频域积分，计算出准确的放电电荷量，当高配电流互感器没有信号时，判断为背景噪声，实现了准确的局放检测。
本发明的上述技术方案相对传统的局放检测有了新的技术突破，解决了内置线圈很难测量出局放量，外置电流互感器干扰信号多的诸多困难。与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：
（1）内置有信号检测线圈、外置有高配电流互感器和外置有信号处理单元的综合的局放监测装置，外置的信号处理单元对外置的高频电流互感器进行实时AD信号采集，对电缆铠装内部的植入式信号检测线圈进行信号模拟比较器触发。同样地，要避免放置于电缆铠装内部的信号检测线圈接收和判断局放信号的局限性，由于局放电荷最后必定经过电缆铠装接地电缆通道大地，因此外套于接地电缆的电流互感器可以很好的扑捉到局放信号，并且判断出放电量的大小，而外套电流互感器的弱点是铠装接地电缆一直有感应电流的存在，因此背景噪声不可避免，单纯的使用高频电流互感器对铠装接地电缆进行测量，只会测量出众多的背景噪声，而很难从中取得想要的局放信号。因此本发明将两者的优点结合在一起，使用信号处理单元同时对内置信号检测线圈和高频电流互感器的信号进行测量。当检测到内置信号检测线圈发生信号时，对外置电流互感器进行中心频域积分，计算出准出的放电电荷量。当内置电流互感器没有信号时，判断为背景噪声，实现了准确的局放检测。
（2）本发明的综合的局放监测装置，其外置信号处理单元可进一步连接计算机终端，可以实现高压电缆局放的在线实时检测，并对局放量的变化进行记录和统计。依据长时间的在线检测，可以很方便的测量出高压电缆局放变化状态。当局放增长趋势过于明显，可以准确的报警，提醒电缆寿命将至，安全的保护电缆运行，排除电缆爆炸隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为按照本发明的综合的局放监测装置及方法的一优选实施例的综合的局放监测装置结构整体示意图。
附图标记：
1、信号检测线圈，2、信号处理单元，3、高配电流互感器，4、橡胶绝缘层，5、电缆铠装。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。
为了克服高压电缆局放检测在现有技术中所存在的问题，本发明实施例提出一种综合的局放监测装置及方法：综合的局放监测装置包括信号检测线圈、信号处理单元和高配电流互感器；所述信号检测线圈内置于综合局放监测装置，所述信号检测线圈位于橡胶绝缘层与电缆铠装中间，所述信号检测线圈用于判断高压电缆是否发生局放；所述高配电流互感器外套于电缆铠装接地鞭，所述高配电流互感器与信号处理单元连接，所述高配电流互感器用于检测放电量；所述信号处理单元外置于综合局放监测装置，所述信号处理单元与信号检测线圈连接，所述信号处理单元用于接收信号检测线圈的传输信号和外置高配电流互感器信号，计算放电电荷量并判断出背景噪声，实现准确局放检测。
综合的局放监测装置为内置信号检测线圈、外置高配电流互感器和外置信号处理单元，内置信号检测线圈、外置高配电流互感器分别与外置信号处理单元连接；外置的信号处理单元对外置的高频电流互感器进行实时AD信号采集，对电缆铠装内部的植入式信号检测线圈进行信号模拟比较器触发；由于电缆铠装为铜壳体，信号检测线圈放置于电缆铠装内部即可屏蔽外部干扰，为避免放置于电缆铠装内部的信号检测线圈接收和判断局放信号的局限性，外套于接地电缆的高配电流互感器用于扑捉局放信号并且判断出放电量的大小；外置信号处理单元同时对内置信号检测线圈和外置高配互感器的信号进行测量，当检测到内置信号检测线圈发生信号时，对外置高配电流互感器进行中心频域积分，计算出准确的放电电荷量，当高配电流互感器没有信号时，判断为背景噪声，实现了准确的局放检测。
如图1所示，该综合的局放监测装置包括信号检测线圈1、信号处理单元2和高配电流互感器3，信号检测线圈1位于橡胶绝缘层4与电缆铠装5中间，信号处理单元2与信号检测线圈1连接；信号检测线圈用于判断高压电缆是否发生局放；信号处理单元用于接收信号检测线圈的传输信号，计算放电电荷量或判断背景噪声，实现准确局放检测；高配电流互感器用于检测放电量。
该综合的局放监测装置：其信号检测线圈可以平放和纵放，信号检测线圈可以平置于高压电缆表面，也纵置于高压电缆表面；信号检测线圈内置有高频磁芯；信号检测线圈为椭圆形，以便纵置于高压电缆内部；信号检测线圈的长度为5cm，高度为1cm。
该综合的局放监测装置：其信号处理单元的内部具有高速AD芯片，高速AD芯片的采集速度为60M/秒；信号处理单元的内部还具有快速傅立叶变换处理单元；信号处理单元内部使用积分算法，以中心频率积分的方式计算放电电荷量；信号处理单元内部具有放电测量回路，用于测量出放电电压幅值。
该综合的局放监测装置：其高配电流互感器采用高频互感器，响应频率为5-20MHz；高配电流互感器采用哈弗（half）结构。
该综合的局放监测装置配置为内置信号检测线圈、外置高配电流互感器和外置信号处理单元：信号检测线圈连接信号处理单元，信号处理单元连接高配电流互感器，信号检测线圈判断高压电缆是否发生局放并将信号传输至信号处理单元，信号处理单元计算放电电荷量或判断背景噪声来进行局放检测，信号处理单元对高配电流互感器的信号进行频域积分以计算放电量，通过放电量大小给出局放判断。外置高配电流互感器设置有两个，两个高配电流互感器分别外设于待测高压电缆接地电缆两端并分别连接外置信号处理单元。
具有内置信号检测线圈、外置高配电流互感器和外置信号处理单元的综合的局放监测装置，其高压电缆局放检测方法包括：综合的局放监测装置为内置信号检测线圈、外置高配电流互感器和外置信号处理单元，外置的信号处理单元对外置的高频电流互感器进行实时AD信号采集，对电缆铠装内部的植入式信号检测线圈进行信号模拟比较器触发；由于电缆铠装为铜壳体，信号检测线圈放置于电缆铠装内部即可屏蔽外部干扰；为避免放置于电缆铠装内部的信号检测线圈接收和判断局放信号的局限性，外套于接地电缆的高配电流互感器用于扑捉局放信号并且判断出放电量的大小；外置信号处理单元同时对内置信号检测线圈和外置高配互感器的信号进行测量，当检测到内置信号检测线圈发生信号时，对外置高配电流互感器进行中心频域积分，计算出准确的放电电荷量，当高配电流互感器没有信号时，判断为背景噪声，实现了准确的局放检测。
具有内置信号检测线圈、外置高配电流互感器和外置信号处理单元的综合的局放监测装置，其信号处理单元可以连接计算机终端，继而实现高压电缆局放的在线实时检测，并对局放量的变化进行记录和统计。依据长时间的在线检测，可以很方便的测量出高压电缆局放变化状态。当局放增长趋势过于明显，可以准确的报警，提醒电缆寿命将至，安全的保护电缆运行，排除电缆爆炸隐患。
以上所述仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (1)
1.一种综合的局放监测方法，采用综合的局放监测装置，其特征在于，综合的局放监测装置包括内置信号检测线圈（1）、外置高配电流互感器和外置信号处理单元（2），所述外置高配电流互感器采用响应频率为5-20MHz的高频互感器，信号检测线圈（1）内置于综合局放监测装置，信号检测线圈（1）位于橡胶绝缘层（4）与电缆铠装（5）中间，信号检测线圈（1）用于判断高压电缆是否发生局放，外置高配电流互感器外套于电缆铠装接地鞭，外置高配电流互感器与信号处理单元（2）连接，外置高配电流互感器用于检测放电量，信号处理单元（2）外置于综合局放监测装置，信号处理单元（2）与信号检测线圈（1）连接，信号处理单元（2）用于接收信号检测线圈（1）的传输信号和外置高配电流互感器信号，所述综合的局放监测方法包括：内置信号检测线圈（1）、外置高配电流互感器分别与外置信号处理单元（2）连接，外置的信号处理单元（2）对外置的高频电流互感器进行实时AD信号采集，对电缆铠装（5）内部的植入式信号检测线圈（1）进行信号模拟比较器触发；由于电缆铠装（5）为铜壳体，信号检测线圈（1）放置于电缆铠装（5）内部即可屏蔽外部干扰，为避免放置于电缆铠装（5）内部的信号检测线圈（1）接收和判断局放信号的局限性，外套于接地电缆的外置高配电流互感器用于扑捉局放信号并且判断出放电量的大小；外置信号处理单元（2）同时对内置信号检测线圈（1）和外置高配电流互感器的信号进行测量，当检测到内置信号检测线圈（1）发生信号时，对外置高配电流互感器进行中心频域积分，计算出准确的放电电荷量，当外置高配电流互感器没有信号时，判断为背景噪声，实现了准确的局放检测。
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