CN111398746A - 高压电缆局部放电检测装置 - Google Patents

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王卫东
赵洋
周弋
梁冉
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
    • G01R31/1272Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements

Abstract

本发明公开了一种高压电缆局部放电检测装置。其中,高压电缆局部放电检测装置包括:局部放电传感器、触发模块、多通道采集模块、电源模块和主控模块,局部放电传感器与触发模块通讯连接,触发模块与主控模块通讯连接,主控模块与多通道采集模块通讯连接,多通道采集模块与局部放电传感器通讯连接,且电源模块为上述各个模块器件供电,其中,局部放电传感器检测高压电缆局部放电信号,经由触发模块确定所检测到的放电信号满足一定条件后,将放电信号传输至主控模块,以进行局部放电诊断、缺陷识别、故障定位和综合诊断处理。本发明解决了现有技术中的在线局部放电检测设备和便携式局部放电检测设备均无法满足客户需求的技术问题。

Description

高压电缆局部放电检测装置
技术领域
本发明涉及高压电缆局部放电检测领域,具体而言,涉及一种高压电缆局部放电检测装置。
背景技术
随着城市经济的快速发展,城市电网电缆化率持续攀升,高压电缆设备总量保持年均10%快速增长,高压电缆网安全稳定运行对整个电网而言至关重要。对运行中的电缆开展局部放电在线监测能有效的掌握电缆运行状态,及时发现绝缘隐患,保证其可靠运行。
基于上述技术背景,本发明所要解决的技术问题如下:
问题1:一般在线局部放电检测设备都是被动测量,局部放电数据量大,通信负载率高,而且价格较为昂贵。
问题2:一般便携式局部放电检测设备测量精度不高,局部放电诊断效果不理想。
问题3:不同场景所需的局部放电检测不同,如便携式局部放电检测设备、局部放电在线监测设备等。
发明内容
本发明实施例提供了一种高压电缆局部放电检测装置,以至少解决现有技术中的在线局部放电检测设备和便携式局部放电检测设备均无法满足客户需求的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种高压电缆局部放电检测装置,包括:局部放电传感器、触发模块、多通道采集模块、电源模块和主控模块,所述局部放电传感器与所述触发模块通讯连接,所述触发模块与所述主控模块通讯连接,所述主控模块与所述多通道采集模块通讯连接,所述多通道采集模块与所述局部放电传感器通讯连接,且所述电源模块为上述各个模块器件供电,其中,所述局部放电传感器检测高压电缆局部放电信号,经由触发模块确定所检测到的放电信号满足一定条件后,将所述放电信号传输至主控模块,以进行局部放电诊断、缺陷识别、故障定位和综合诊断处理。
可选的,所述电源模块包括:AC/DC模块和电池系统,其中,所述AC/DC模块提供市电接口、以及从待检测的电缆本体中进行取电的接口。
可选的,所述触发模块包括:内部触发和外部触发,其中,所述内部触发包括电压阈值判断电缆,用于在任意一相检测到的局部放电信号超过设定阈值的情况下,向所述主控模块发送触发信号;所述外部触发包括外部按钮和/或通讯零件,用于在接收到外部触发信息的情况下,向所述主控模块发送触发信号。
可选的,所述主控模块在未收到触发信号的情况下处于低功耗休眠状态;所述主控模块在收到所述触发信号到情况下,用于根据预设的采集模式控制所述多通道采集模块对三相局部放电信号进行数据采集,并对所采集到的数据进行特征提取、分析、缺陷识别、故障定位、综合诊断处理。
可选的,所述高压电缆局部放电检测装置还包括存储模块,所述存储模块与所述主控模块通讯连接,其中,所述主控模块通过所述存储模块进行数据存储。
可选的,所述高压电缆局部放电检测装置还包括通讯模块,所述通讯模块与所述主控模块通讯连接,其中,所述主控模块通过所述通讯模块进行与上位机进行数据通讯。
可选的,所述存储模块包括大容量存储介质,用于存储典型局部放电数据图谱库和所述高压电缆局部放电检测装置所处环境的噪音信息。
可选的,所述通讯模块支持至少以下任意之一的通讯方式:蓝牙、光纤、5G网络、4G网络。
可选的,所述多通道采集模块用于实现三相电缆上的局部放电数据的同步采集和数字转化。
可选的,所述局部放电传感器包括:特高频传感器(UHF)和高频电流传感器(HFCT)。
也即,本申请实施例提供一种高压电缆局部放电检测装置,该高压电缆局部放电检测装置采用模块化设计、传感器组合定制;具体的,该高压电缆局部放电检测装置通过传感器检测高压电缆局部放电信号,检测信号经过预处理后传输至内置局部放电诊断系统,从而实现局部放电诊断、缺陷识别、故障定位和综合诊断等功能。其中,主要由局部放电传感器、触发模块、多通道采集模块、电源模块、通讯模块和主控模块等组成。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的一种高压电缆局部放电检测装置的示意图;
图2是根据本发明实施例的一种高压电缆局部放电检测系统的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是根据本发明实施例的高压电缆局部放电检测装置,如图1所示,所述高压电缆局部放电检测装置包括:局部放电传感器、触发模块、多通道采集模块、电源模块和主控模块,所述局部放电传感器与所述触发模块通讯连接,所述触发模块与所述主控模块通讯连接,所述主控模块与所述多通道采集模块通讯连接,所述多通道采集模块与所述局部放电传感器通讯连接,且所述电源模块为上述各个模块器件供电,其中,所述局部放电传感器检测高压电缆局部放电信号,经由触发模块确定所检测到的放电信号满足一定条件后,将所述放电信号传输至主控模块,以进行局部放电诊断、缺陷识别、故障定位和综合诊断处理。
也即,本申请实施例提供一种高压电缆局部放电检测装置,该高压电缆局部放电检测装置采用模块化设计、传感器组合定制;具体的,该高压电缆局部放电检测装置通过传感器检测高压电缆局部放电信号,检测信号经过预处理后传输至内置局部放电诊断系统,从而实现局部放电诊断、缺陷识别、故障定位和综合诊断等功能。
主要由局部放电传感器、触发模块、多通道采集模块、电源模块、通讯模块和主控模块等组成。
在一个可选的示例中,所述电源模块包括:AC/DC模块和电池系统,其中,所述AC/DC模块提供市电接口、以及从待检测的电缆本体中进行取电的接口。
也即,电源模块由AC/DC模块和电池系统组成,以满足多电源供电需求。AC/DC模块提供了市电接口,同时预留了从电缆本体取电的接口。电池系统可以在现场无法取电时提供电源,并支持3-6个月的短期在线监测。
在一个可选的示例中,所述触发模块包括:内部触发和外部触发,其中,所述内部触发包括电压阈值判断电缆,用于在任意一相检测到的局部放电信号超过设定阈值的情况下,向所述主控模块发送触发信号;所述外部触发包括外部按钮和/或通讯零件,用于在接收到外部触发信息的情况下,向所述主控模块发送触发信号。
也即,触发模块包括内部触发和外部触发两个部分,内部触发主要由电压阈值判断电路组成,当任意一相的局部放电检测局部放电信号超过设定阈值时,触发模块会给主控模块发送一个触发信号。外部触发即通过外部按钮或通讯零件给系统一个触发信号。也即,在该示例中高压电缆局部放电检测装置通过触发模块能实现局部放电信号的主动检测,有效提高设备利用率。
在一个可选的示例中,所述主控模块在未收到触发信号的情况下处于低功耗休眠状态;所述主控模块在收到所述触发信号到情况下,用于根据预设的采集模式控制所述多通道采集模块对三相局部放电信号进行数据采集,并对所采集到的数据进行特征提取、分析、缺陷识别、故障定位、综合诊断处理。
也即,主控模块一般情况下处于低功耗休眠状态,当收到触发信号时才会自主唤醒。此外,主控模块在被唤醒后会根据预设的采集模式控制多通道采集模块对三相局部放电信号进行同步采集,通过对数据进行特征提取和分析、缺陷识别、故障定位和综合诊断。
在一个可选的示例中,所述高压电缆局部放电检测装置还包括存储模块,所述存储模块与所述主控模块通讯连接,其中,所述主控模块通过所述存储模块进行数据存储。
在一个可选的示例中,所述高压电缆局部放电检测装置还包括通讯模块,所述通讯模块与所述主控模块通讯连接,其中,所述主控模块通过所述通讯模块进行与上位机进行数据通讯。
也即,主控模块通过控制存储模块和通讯模块来存储数据和上级进行数据通信。
在一个可选的示例中,所述存储模块包括大容量存储介质,用于存储典型局部放电数据图谱库和所述高压电缆局部放电检测装置所处环境的噪音信息。
也即,存储模块采用大容量存储介质,不仅存储典型局部放电数据图谱库,还可以保留所处环境的噪声信息,为抗干扰和局部放电诊断提供数据基础。
在一个可选的示例中,所述通讯模块支持至少以下任意之一的通讯方式:蓝牙、光纤、5G网络、4G网络。
也即,通讯模块支持蓝牙、光纤、5G网络等多样化通信方式。需要说明的是:通讯模块不仅可以将主控模块处理的局部放电数据和诊断结果上传给上位机,上位机也可通过通讯模块给主控模块下达指令。
在一个可选的示例中,所述多通道采集模块用于实现三相电缆上的局部放电数据的同步采集和数字转化。
在一个可选的示例中,所述局部放电传感器包括:特高频传感器(UHF)和高频电流传感器(HFCT)。
综上所述,本申请提供的高压电缆局部放电检测装置实现了如下技术效果:
1、通过采用多电源供电方式,实现了供电稳定;例如:市电、电缆本体取电和锂电池系统供电;
2、通过触发模块实现局部放电信号的主动采集功能;
3、采用如图2所示的局部放电诊断系统,通过快速匹配算法实现快速诊断效果。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述高压电缆局部放电检测装置包括:局部放电传感器、触发模块、多通道采集模块、电源模块和主控模块,所述局部放电传感器与所述触发模块通讯连接,所述触发模块与所述主控模块通讯连接,所述主控模块与所述多通道采集模块通讯连接,所述多通道采集模块与所述局部放电传感器通讯连接,且所述电源模块为上述各个模块器件供电,其中,所述局部放电传感器检测高压电缆局部放电信号,经由触发模块确定所检测到的放电信号满足一定条件后,将所述放电信号传输至主控模块,以进行局部放电诊断、缺陷识别、故障定位和综合诊断处理。
2.根据权利要求1所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述电源模块包括:AC/DC模块和电池系统,其中,所述AC/DC模块提供市电接口、以及从待检测的电缆本体中进行取电的接口。
3.根据权利要求1所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述触发模块包括:内部触发和外部触发,其中,所述内部触发包括电压阈值判断电缆,用于在任意一相检测到的局部放电信号超过设定阈值的情况下,向所述主控模块发送触发信号;所述外部触发包括外部按钮和/或通讯零件,用于在接收到外部触发信息的情况下,向所述主控模块发送触发信号。
4.根据权利要求3所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,
所述主控模块在未收到触发信号的情况下处于低功耗休眠状态;
所述主控模块在收到所述触发信号到情况下,用于根据预设的采集模式控制所述多通道采集模块对三相局部放电信号进行数据采集,并对所采集到的数据进行特征提取、分析、缺陷识别、故障定位、综合诊断处理。
5.根据权利要求1所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述高压电缆局部放电检测装置还包括存储模块,所述存储模块与所述主控模块通讯连接,其中,所述主控模块通过所述存储模块进行数据存储。
6.根据权利要求1所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述高压电缆局部放电检测装置还包括通讯模块,所述通讯模块与所述主控模块通讯连接,其中,所述主控模块通过所述通讯模块进行与上位机进行数据通讯。
7.根据权利要求5所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述存储模块包括大容量存储介质,用于存储典型局部放电数据图谱库和所述高压电缆局部放电检测装置所处环境的噪音信息。
8.根据权利要求6所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述通讯模块支持至少以下任意之一的通讯方式:蓝牙、光纤、5G网络、4G网络。
9.根据权利要求1所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述多通道采集模块用于实现三相电缆上的局部放电数据的同步采集和数字转化。
10.根据权利要求1所述的高压电缆局部放电检测装置,其特征在于,所述局部放电传感器包括:特高频传感器(UHF)和高频电流传感器(HFCT)。
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