CN117647705A - 高压电缆监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种高压电缆监测系统及方法，涉及电力监测技术领域，其中，该系统包括：第一行波采样互感器，第二行波采样互感器，高频电流传感器，第一采集模块，第二采集模块，第三采集模块，服务器，其中，第一行波采样互感器用于采集第一故障行波信号并传输给第一采集模块，第二行波采样互感器用于采集第二故障行波信号并传输给第二采集模块，高频电流传感器用于采集局部放电信号并传输给第三采集模块；服务器用于对目标数据集进行分析，以确定局部放电点的位置，目标数据集包括各个采集模块对各个传感器所采集的信号进行处理后得到的数据。实施本申请提供的技术方案，解决了相关技术中存在的高压电缆故障的检测效率较低的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及电力监测技术领域，具体涉及一种高压电缆监测系统及方法。
背景技术
随着电力事业的不断发展，电力电缆在电网建设与电网改造中得到越来越广泛的应用。但是，电缆及接头因为材料问题、施工工艺问题、运行环境问题、外力破坏问题或达到一定年限以后，常常会发生绝缘被击穿而造成事故，因为电压高、容量大，每次事故都可能造成重大的经济损失。电缆的绝缘结构中往往会由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质，或者由于工艺原因，在绝缘与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层突出，在这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电（Partial Discharge，简称PD）。同时，在电力电缆的运输、安装过程当中也可能会产生各种绝缘缺陷导致局部放电。电缆线路设备老化或受损后，会在绝缘结构中产生局部放电现象，并引起局部发热。长期放电容易导致电缆绝缘被击穿，进而引发线路故障跳闸。在相关技术中，主要依靠人工巡检，由于没有有效的检测手段，电缆线路放电现象很难被发现，通常只能在发生故障后进行现场测寻及紧急抢修。可见，相关技术中对于高压电缆的故障检测存在着效率较低的问题。
针对相关技术中存在的高压电缆故障的检测效率较低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请提供了一种高压电缆监测系统及方法，以至少解决相关技术中存在的高压电缆故障的检测效率较低的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种高压电缆监测系统，包括：第一行波采样互感器，第二行波采样互感器，高频电流传感器，第一采集模块，第二采集模块，第三采集模块，服务器，其中，第一行波采样互感器套设于高压电缆的第一端的外周，第二行波采样互感器套设于高压电缆的第二端的外周，第一端和第二端分别为高压电缆的两端；第一行波采样互感器与第一采集模块连接，第一行波采样互感器用于采集局部放电点至第一端之间的第一故障行波信号，并将第一故障行波信号传输给第一采集模块，第二行波采样互感器与第二采集模块连接，第二行波采样互感器用于采集局部放电点至第二端之间的第二故障行波信号，并将第二故障行波信号传输给第二采集模块，局部放电点用于表示高压电缆发生局部放电的位置；高频电流传感器与第三采集模块电性连接，高频电流传感器套设于高压电缆接头的交叉互联接地线上，高频电流传感器用于采集局部放电点的局部放电信号，并将局部放电信号传输给第三采集模块；第一采集模块、第二采集模块及第三采集模块分别与服务器通信连接，第一采集模块用于将第一目标数据上传至服务器，第二采集模块用于将第二目标数据上传至服务器，第三采集模块用于将第三目标数据上传至服务器，其中，第一目标数据是第一采集模块对第一故障行波信号进行处理得到的数据，第二目标数据是第二采集模块对第二故障行波信号进行处理得到的数据，第三目标数据是第三采集模块对局部放电信号进行处理得到的数据；服务器用于对目标数据集进行分析，以判断高压电缆是否发生局部放电故障，并在高压电缆发生局部放电故障时确定局部放电点的位置，其中，目标数据集包括第一目标数据、第二目标数据和第三目标数据。
通过采用上述技术方案，通过设置的高频电流传感器，可用于检测高压电缆的局部放电信号，并将局部放电信号传输给第三采集模块，第三采集模块对局部放电信号进行处理后得到第三目标数据，并将第三目标数据上传给服务器；以及，通过在高压电缆的两端分别设置第一行波采样互感器和第二行波采样互感器，当高压电缆存在局部放电故障时，可以通过第一行波采样互感器和第二行波采样互感器分别采集到第一故障行波信号和第二故障行波信号，并分别传输给第一采集模块和第二采集模块，第一采集模块对第一故障行波信号进行处理得到第一目标数据并上传给服务器，第二采集模块对第二故障行波信号进行处理得到第二目标数据并上传给服务器，服务器获得的目标数据集中包括第一目标数据、第二目标数据和第三目标数据，这样服务器可以根据目标数据集分析判断高压电缆是否存在局部放电故障，当确定存在局部放电故障时也可确定基于第二目标数据和第二目标数据确定出局部放电点的位置。因此，可以实现及时判断出局部放电点的位置的目的，达到了提高高压电缆的故障检测的效率的效果。
可选的，上述系统还包括：接地电流互感器，其中，接地电流互感器与第三采集模块电性连接，且接地电流互感器套设于高压电缆护层接地线上，接地电流互感器用于采集高压电缆的接地线的电流信号，并将接地线的电流信号传输给第三采集模块；目标数据集中还包括对接地线的电流信号进行处理得到的数据；服务器用于对目标数据集进行分析，以判断高压电缆是否存在接地故障。
通过采用上述技术方案，利用接地电流互感器采集高压电缆护层接地线的电流信号，并将所述接地线的电流信号传输给第三采集模块，第三采集模块对接地线的电流信号进行处理并将处理得到的数据上传给服务器，这样服务器可以根据目标数据集分析判断出高压电缆是否存在接地故障。实现了对多种不同类型故障进行监测的目的，提高了高压电缆监测系统的实用性，扩大了高压电缆监测系统的应用范围。
可选的，上述系统还包括：取电模块，其中，取电模块与目标采集模块电性连接，取电模块用于将从高压电缆获取的磁场能量转化为电压信号，并为目标采集模块供电，其中，目标采集模块包括第一采集模块、第二采集模块及第三采集模块中的至少一个采集模块。
通过采用上述技术方案，利用取电模块从高压电缆上取电，进而给目标采集模块供电，因此，当现场环境不方便直接给目标采集模块供电时，或者当给系统配备的交直流电源出现故障时，可以通过采集高压电缆上的能量，进而实现为目标采集模块继续提供所需的电源的目的，即实现了灵活取电的目的。
可选的，取电模块包括感应取电电流互感器、整流滤波电路子模块、调节保护电路子模块及隔离稳压电路子模块，其中，感应取电电流互感器套设于高压电缆的外周，感应取电电流互感器的输出端依次通过整流滤波电路子模块、调节保护电路子模块与隔离稳压电路子模块连接，隔离稳压电路子模块的输出端作为取电模块的输出端并输出稳定的电压信号。
通过采用上述技术方案，利用取电电流互感器获取高压电缆上的能量，并通过整流滤波电路、调节保护电路及隔离稳压电路，从而获得稳定的电压信号，以给目标采集模块提供稳定的电源。
可选的，上述系统中还包括蓄电模块，其中，蓄电模块的输入端与隔离稳压子模块的输出端连接，蓄电模块的输出端与目标采集模块的输入端连接，蓄电模块被设置为当隔离稳压子模块的输出电压低于预设电压阈值时为采集模块供电。
通过采用上述技术方案，系统中还设置了蓄电模块，该蓄电模块的输入端连接至隔离稳压电路子模块的输出端，这样取电某块在感应取电电流互感器感应到高压电缆的能量并获得电信号后，经过整流滤波及稳压后可为蓄电模块进行充电，实现了为高压电缆监测系统提供了后备电源的目的；而当感应取电电流互感器无法感应电流或者感应电流无法满足目标采集模块的工作要求时，蓄电模块可实现为目标采集模块继续提供电能的目的，进而使得监测系统可以长时间不间断对高压电缆进行监控。
可选的，上述系统还包括：显示模块，其中，显示模块与服务器连接，显示模块用于显示目标数据集中包括的数据，以及显示服务器对目标数据集的分析结果。
通过采用上述技术方案，通过显示模块可实时显示各个采集模块所上传的各个互感器的监测数据，还可显示对目标数据集的分析结果，例如可显示高压电缆是否存在故障以及故障的位置的结果。可方便监控人员及时掌握高压电缆的实时监控数据。
可选的，上述系统还包括：告警模块，其中，告警模块与服务器连接，告警模块被设置为当服务器确定高压电缆存在故障时发出告警信息。
通过采用上述技术方案，当确定高压电缆存在故障时，服务器可通过告警模块发出告警信息，这样可对已发生的故障或者可能会发生的故障进行告警通知的目的。
在本申请的第二方面，还提供了一种高压电缆监测方法，应用于上述任一项的高压电缆监测系统中，包括：服务器获取目标数据集，其中，目标数据集包括第一目标数据、第二目标数据和第三目标数据，第一目标数据是第一采集模块对第一故障行波信号进行处理得到的数据，第二目标数据是第二采集模块对第二故障行波信号进行处理得到的数据，第三目标数据是第三采集模块对局部放电信号进行处理得到的数据；服务器对目标数据集进行分析，以判断高压电缆是否发生局部放电故障，并在高压电缆发生局部放电故障时确定局部放电点的位置。
通过采用上述技术方案，通过设置的高频电流传感器，可用于检测高压电缆的局部放电信号，并将局部放电信号传输给第三采集模块，第三采集模块对局部放电信号进行处理后得到第三目标数据，并将第三目标数据上传给服务器；以及，通过在高压电缆的两端分别设置第一行波采样互感器和第二行波采样互感器，当高压电缆存在局部放电故障时，可以通过第一行波采样互感器和第二行波采样互感器分别采集到第一故障行波信号和第二故障行波信号，并分别传输给第一采集模块和第二采集模块，第一采集模块对第一故障行波信号进行处理得到第一目标数据并上传给服务器，第二采集模块对第二故障行波信号进行处理得到第二目标数据并上传给服务器，服务器获得的目标数据集中包括第一目标数据、第二目标数据和第三目标数据，这样服务器可以根据目标数据集分析判断高压电缆是否存在局部放电故障，当确定存在局部放电故障时也可确定基于第二目标数据和第二目标数据确定出局部放电点的位置。因此，可以实现及时判断出局部放电点的位置的目的，达到了提高高压电缆的故障检测的效率的效果。
可选的，上述方法还包括：服务器对目标数据集进行分析，以判断高压电缆是否存在接地故障，其中，目标数据集中还包括对接地线的电流信号进行处理得到的数据，接地线的电流信号是由接地电流互感器采集并传输给第三采集模块的，接地电流互感器与第三采集模块电性连接，且接地电流互感器套设于高压电缆护层接地线上，系统中还包括接地电流互感器。
通过采用上述技术方案，利用接地电流互感器采集高压电缆护层接地线的电流信号，并将接地线的电流信号传输给第三采集模块，第三采集模块对接地线的电流信号进行处理并将处理得到的数据上传给服务器，以判断高压电缆是否存在接地故障。实现了对多种不同类型故障进行监测的目的，提高了高压电缆监测系统的实用性，扩大了高压电缆监测系统的应用范围。
可选的，上述方法还包括：服务器在确定高压电缆存在故障的情况下，执行以下操作至少之一：控制显示模块显示目标数据集中包括的数据，以及显示服务器对目标数据集的分析结果，其中，系统中还包括显示模块，显示模块与服务器连接；控制告警模块发出告警信息，其中，系统中还包括告警模块，告警模块与服务器连接。
通过采用上述技术方案，当通过对目标数据集的分析确定高压电缆存在故障时，服务器可控制显示模块显示目标数据集中的数据，或者可控制告警模块发出告警信息。
在本申请的第三方面，还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，处理器执行程序时实现上述任一项的方法步骤。
在本申请的第四方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令，当指令被执行时，执行上述任一项的方法步骤。
综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、通过在高压电缆上设置高频电流传感器可以检测局部放电信号，以及在高压电缆的两端分别设置第一行波采样互感器和第二行波采样互感器，当高压电缆存在局部放电故障时，可以实现及时判断出局部放电点的位置的目的，达到了提高高压电缆的故障检测的效率的效果。
2、通过利用接地电流互感器采集高压电缆护层接地线的电流信号，从而可以判断高压电缆是否存在接地故障的目的，实现了对多种不同类型故障进行监测的目的，提高了高压电缆监测系统的实用性。
3、通过利用取电电流互感器可以获取高压电缆上的能量，并通过取电模块可获得稳定的电压信号，从而为采集模块提供稳定的电源，实现了灵活取电的目的。
附图说明
图1是本申请实施例提供的高压电缆监测系统结构示例图一；
图2是本申请实施例提供的高压电缆监测系统结构示例图二；
图3是本申请实施例提供的高压电缆监测系统结构示例图三；
图4是本申请实施例提供的一种高压电缆监测方法的流程示意图；
图5是本申请实施例提供的高压电缆局部放电及故障定位监测系统架构图；
图6是本申请实施例提供的应用场景示例图；
图7是本申请实施例提供的CT取电模块的示例图；
图8是本申请实施例提供的蓄电池的示例图；
图9是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。
附图标记说明：900-电子设备；901-处理器；902-通信总线；903-用户接口；904-网络接口；905-存储器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请提供了一种高压电缆监测系统，参照图1，图1是本申请实施例提供的高压电缆监测系统结构示例图一，该系统包括：第一行波采样互感器，第二行波采样互感器，高频电流传感器，第一采集模块，第二采集模块，第三采集模块，服务器，其中，
第一行波采样互感器套设于高压电缆的第一端的外周，第二行波采样互感器套设于高压电缆的第二端的外周，第一端和第二端分别为高压电缆的两端；
第一行波采样互感器与第一采集模块连接，第一行波采样互感器用于采集局部放电点至第一端之间的第一故障行波信号，并将第一故障行波信号传输给第一采集模块，第二行波采样互感器与第二采集模块连接，第二行波采样互感器用于采集局部放电点至第二端之间的第二故障行波信号，并将第二故障行波信号传输给第二采集模块，局部放电点用于表示高压电缆发生局部放电的位置；
高频电流传感器与第三采集模块电性连接，高频电流传感器套设于高压电缆接头的交叉互联接地线上，高频电流传感器用于采集局部放电点的局部放电信号，并将局部放电信号传输给第三采集模块；
第一采集模块、第二采集模块及第三采集模块分别与服务器通信连接，第一采集模块用于将第一目标数据上传至服务器，第二采集模块用于将第二目标数据上传至服务器，第三采集模块用于将第三目标数据上传至服务器，其中，第一目标数据是第一采集模块对第一故障行波信号进行处理得到的数据，第二目标数据是第二采集模块对第二故障行波信号进行处理得到的数据，第三目标数据是第三采集模块对局部放电信号进行处理得到的数据；
服务器用于对目标数据集进行分析，以判断高压电缆是否发生局部放电故障，并在高压电缆发生局部放电故障时确定局部放电点的位置，其中，目标数据集包括第一目标数据、第二目标数据和第三目标数据。
在上述实施例中，通过设置的高频电流传感器，可用于检测高压电缆的局部放电信号，并将局部放电信号传输给第三采集模块，第三采集模块对局部放电信号进行处理后得到第三目标数据，并将第三目标数据上传给服务器，在实际应用中，高频电流传感器可安装在高压电缆接头的交叉互联接地线上，高频电流传感器是利用罗氏线圈原理，实时感应高频率的局部放电信号，实现对电缆局部放电信号的耦合；此外，还可通过在高压电缆的两端分别设置第一行波采样互感器和第二行波采样互感器，当高压电缆存在局部放电故障时，可以通过第一行波采样互感器和第二行波采样互感器分别采集到第一故障行波信号和第二故障行波信号，并分别传输给第一采集模块和第二采集模块，例如，通过高频电流传感器检测出高压电缆当前某个电缆位置处（如局部放电点的位置）的局部放电信号，即局部脉冲电流信号，服务器可根据第三采集模块上传的对局部放电信号进行处理得到的第三目标数据，判断是否发生局部放电故障，例如，判断高压电缆是否存在局部放电的故障，即是否存在强烈的脉冲电流；当局部脉冲电流信号低于预设电流阈值时，则认为未发生绝缘故障，而当局部脉冲电流信号高于或等于预设电流阈值时，则认为可能发生绝缘故障或局部放电故障；在实际应用中，高频电流传感器可通过电缆线与采集模块进行连接，采集模块可获取高频电流传感器所采集到的局部放电脉冲电流信号（或称为局部放电信号），并且采集模块还可对高频电流传感器所采集的局部放电信号进行放大、模数转化处理等；当高压电缆发生局部放电故障时，将产生故障冲击波，故障冲击波形将以行波方式向高压电缆的两端传播，例如第一行波采样互感器安装于高压电缆的第一端（如左端）的外周，第二行波采样互感器安装于高压电缆的第二端（如右端）的外周，这样，通过第一行波采样互感器和第二行波采样互感器可以准确采集记录故障波形，第一采集模块对第一故障行波信号进行处理并将处理得到的第一目标数据上传给服务器，第二采集模块对第二故障行波信号进行处理并将处理得到的第二目标数据上传给服务器，目标数据集可以包括上述第一目标数据、第二目标数据和第三目标数据，各个采集模块可对各个传感器（或互感器）采集的数据进行处理，例如采用16位100M的高速采样得到的数据，可选的，还可对采样到的故障波形加上绝对时间戳之后再上传给服务器，在实际应用中，各个采集模块可通过GPS对时，保证绝对的时间同步，或者各个采集模块之间以北斗卫星系统作为时间参考源，以进行时间同步，这样根据第一故障行波、第二故障行波到达高压电缆两端的时间差，可准确定位出局部放电点的位置，即服务器可以根据目标数据集分析得出高压电缆存在故障的故障点位置。因此，可以实现及时判断出局部放电点的位置的目的，达到了提高高压电缆的故障检测的效率的效果。
在一个可选的实施例中，上述系统还包括：接地电流互感器，其中，接地电流互感器与第三采集模块电性连接，且接地电流互感器套设于高压电缆护层接地线上，接地电流互感器用于采集高压电缆的接地线的电流信号，并将接地线的电流信号传输给第三采集模块；目标数据集中还包括对接地线的电流信号进行处理得到的数据；服务器用于对目标数据集进行分析，以判断高压电缆是否存在接地故障。
在上述实施例中，高压电缆监测系统中还可包括接地电流互感器，如图2所示，利用接地电流互感器采集高压电缆护层接地线的电流信号，并将所述接地线的电流信号传输给第三采集模块，可选的，也可为接地电流互感器配置单独的采集模块（如第四采集模块）；第三采集模块对接地线的电流信号进行处理并将处理得到的数据上传给服务器，这样服务器可以根据目标数据集分析判断出高压电缆是否存在接地故障；例如，通过采集接地线的电流是否大于预设接地电流阈值，进而判断是否存在接地故障，理想情况下接地电流接近零。实现了对多种不同类型故障进行监测的目的，提高了高压电缆监测系统的实用性，扩大了高压电缆监测系统的应用范围。
在一个可选的实施例中，上述系统还包括：取电模块，其中，取电模块与目标采集模块电性连接，取电模块用于将从高压电缆获取的磁场能量转化为电压信号，并为目标采集模块供电，其中，目标采集模块包括第一采集模块、第二采集模块及第三采集模块中的至少一个采集模块。
在上述实施例中，高压电缆监测系统中还可包括取电模块，如图3所示，取电模块可用于从高压电缆上取电，进而给目标采集模块供电，目标采集模块可以包括上述第一采集模块、第二采集模块及第三采集模块中的至少一个采集模块，可选的，也可以针对每个采集模块单独配置一个对应的取电模块。因此，当现场环境不方便直接给目标采集模块时，或者当给系统配备的交直流电源出现故障时，可以通过取电模块获取高压电缆上的能量，进而实现为目标采集模块继续提供所需的电源的目的，使得目标采集模块可以继续工作，实现了灵活取电的目的。
在一个可选的实施例中，取电模块包括感应取电电流互感器、整流滤波电路子模块、调节保护电路子模块及隔离稳压电路子模块，其中，感应取电电流互感器套设于高压电缆的外周，感应取电电流互感器的输出端依次通过整流滤波电路子模块、调节保护电路子模块与隔离稳压电路子模块连接，隔离稳压电路子模块的输出端作为取电模块的输出端并输出稳定的电压信号。
在上述实施例中，可利用取电模块中的取电电流互感器获取高压电缆上的能量，并通过整流滤波电路、调节保护电路及隔离稳压电路，从而获得稳定的电压信号，从而可以给目标采集模块提供稳定的电源。在实际应用中，目标采集模块也可以通过外接电源220VAC或太阳能的方式进行供电，而取电模块通过从运行的电缆中获取能量并转化为稳定的电压信号进而为目标采集模块提供电源，实现了为前端的目标采集模块提供了多种供电方式的目的，当现场不方便提供电源的情况下，可以通过取电模块采集主缆上的能量，从而为目标采集模块提供运行所需电源。
在一个可选的实施例中，上述系统中还包括蓄电模块，其中，蓄电模块的输入端与隔离稳压子模块的输出端连接，蓄电模块的输出端与目标采集模块的输入端连接，蓄电模块被设置为当隔离稳压子模块的输出电压低于预设电压阈值时为采集模块供电。
在上述实施例中，高压电缆监测系统中还设置了蓄电模块，该蓄电模块的输入端连接至隔离稳压电路子模块的输出端，这样取电模块在感应取电电流互感器感应到高压电缆的能量并获得电信号后，经过整流滤波及稳压后可为蓄电模块进行充电，实现了为高压电缆监测系统提供了后备电源的目的；而当感应取电电流互感器无法感应电流或者感应电流无法满足目标采集模块的工作要求时，蓄电模块可实现为目标采集模块继续提供电能的目的，以保证目标采集模块可以不间断进行数据采集，进而使得监测系统可以长时间不间断对高压电缆进行监控。
在一个可选的实施例中，上述系统还包括：显示模块，其中，显示模块与服务器连接，显示模块用于显示目标数据集中包括的数据，以及显示服务器对目标数据集的分析结果。
在上述实施例中，高压电缆监测系统中还可包括显示模块，显示模块可实时显示各个采集模块所上传的各个互感器的监测数据，还可显示对目标数据集的分析结果，例如可显示高压电缆是否存在故障以及故障的位置的结果。可方便监控人员及时掌握高压电缆的实时监控数据。可选的，服务器中还可设有数据库或存储模块，用于存储局部放电信号的数据，然后通过对所获取的局部放电信号的数据进行图谱分析，以形成数据报表，还可提供检测放电类型、告警级别等功能。
在一个可选的实施例中，上述系统还包括：告警模块，其中，告警模块与服务器连接，告警模块被设置为当服务器确定高压电缆存在故障时发出告警信息。
在上述实施例中，高压电缆监测系统中还可包括告警模块，当确定高压电缆存在故障时，服务器可通过告警模块发出告警信息，这样可对已发生的故障或者可能会发生的故障进行告警通知的目的。
本申请提供了一种高压电缆监测方法，应用于前述高压电缆监测系统中，参照图4，图4是本申请实施例提供的一种高压电缆监测方法的流程示意图，包括以下步骤：
步骤S401，服务器获取目标数据集，其中，目标数据集包括第一目标数据、第二目标数据和第三目标数据，第一目标数据是第一采集模块对第一故障行波信号进行处理得到的数据，第二目标数据是第二采集模块对第二故障行波信号进行处理得到的数据，第三目标数据是第三采集模块对局部放电信号进行处理得到的数据；
步骤S402，服务器对目标数据集进行分析，以判断高压电缆是否发生局部放电故障，并在高压电缆发生局部放电故障时确定局部放电点的位置。
通过上述步骤，通过设置的高频电流传感器，可用于检测高压电缆的局部放电信号，并将局部放电信号传输给第三采集模块，第三采集模块对局部放电信号进行处理后得到第三目标数据，并将第三目标数据上传给服务器，在实际应用中，高频电流传感器可安装在高压电缆接头的交叉互联接地线上，高频电流传感器是利用罗氏线圈原理，实时感应高频率的局部放电信号，实现对电缆局部放电信号的耦合；通过高频电流传感器检测出高压电缆当前某个电缆位置处（如局部放电点的位置）的局部放电信号，即局部脉冲电流信号，服务器可根据第三采集模块上传的对局部放电信号进行处理得到的第三目标数据，判断是否发生局部放电故障，例如，判断高压电缆是否存在局部放电的故障，即是否存在强烈的脉冲电流；以及，通过在高压电缆的两端分别设置第一行波采样互感器和第二行波采样互感器，当高压电缆存在局部放电故障时，可以通过第一行波采样互感器和第二行波采样互感器分别采集到第一故障行波信号和第二故障行波信号，并分别传输给第一采集模块和第二采集模块，例如，当高压电缆发生故障时，将产生故障冲击波，故障冲击波形将以行波方式向高压电缆的两端传播，例如第一行波采样互感器安装于高压电缆的第一端（如左端）的外周，第二行波采样互感器安装于高压电缆的第二端（如右端）的外周，这样，通过第一行波采样互感器和第二行波采样互感器可以准确采集记录故障波形，第一采集模块对第一故障行波信号进行处理得到第一目标数据并上传给服务器，第二采集模块对第二故障行波信号进行处理得到第二目标数据并上传给服务器，服务器获得的目标数据集中包括第一目标数据、第二目标数据和第三目标数据，可选的，还可对采样到的故障波形加上绝对时间戳之后再上传给服务器，这样根据第一故障行波、第二故障行波到达高压电缆两端的时间差，可准确定位出局部放电点的位置，即服务器对目标数据集进行分析，从而可得出高压电缆存在局部放电故障的局部放电点的位置。因此，可以实现及时判断出故障点位置的目的，达到了提高高压电缆的故障检测的效率的效果。
在一个可选的实施例中，上述方法还包括：服务器对目标数据集进行分析，以判断高压电缆是否存在接地故障，其中，目标数据集中还包括对接地线的电流信号进行处理得到的数据，接地线的电流信号是由接地电流互感器采集并传输给第三采集模块的，接地电流互感器与第三采集模块电性连接，且接地电流互感器套设于高压电缆护层接地线上，系统中还包括接地电流互感器。
在上述实施例中，利用接地电流互感器采集高压电缆护层接地线的电流信号，并将接地线的电流信号传输给第三采集模块，第三采集模块对接地线的电流信号进行处理并将处理得到的数据上传给服务器，以判断高压电缆是否存在接地故障，可选的，也可为接地电流互感器配置单独的采集模块（如第四采集模块）；例如，通过采集接地线的电流以判断是否存在接地故障。实现了对多种不同类型故障进行监测的目的，提高了高压电缆监测系统的实用性，扩大了高压电缆监测系统的应用范围。
在一个可选的实施例中，上述方法还包括：服务器在确定高压电缆存在故障的情况下，执行以下操作至少之一：控制显示模块显示目标数据集中包括的数据，以及显示服务器对目标数据集的分析结果，其中，系统中还包括显示模块，显示模块与服务器连接；控制告警模块发出告警信息，其中，系统中还包括告警模块，告警模块与服务器连接。
在上述实施例中，显示模块可实时显示各个采集模块所上传的各个互感器的监测数据，还可显示对目标数据集的分析结果，例如可显示高压电缆是否存在故障以及故障的位置的结果。可方便监控人员及时掌握高压电缆的实时监控数据。可选的，服务器中还可设有数据库或存储模块，用于存储局部放电信号的数据，然后通过对所获取的局部放电信号的数据进行图谱分析，以形成数据报表，还可提供检测放电类型、告警级别等功能。此外，当通过对目标数据集的分析确定高压电缆存在故障时，服务器可控制告警模块发出告警信息，这样可对已发生的故障或者可能会发生的故障进行告警通知的目的。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。下面结合具体实施例对本申请进行具体说明。
本申请实施例提供了一种高压电缆局部放电及故障定位监测系统，图5是本申请实施例提供的高压电缆局部放电及故障定位监测系统架构图，本系统主要由传感器/互感器（对应于前述第一行波采样互感器，第二行波采样互感器、高频电流传感器等）、采集单元（对应于前述各个采集模块）、通讯网络、后台服务器（对应于前述服务器）、客户端软件等部分组成，互感器可以包括感应取电电流互感器、主缆电流测量互感器、接地线电流测量互感器等其中一种或多种，传感器可以包括HFCT（High Frequency Current Transformer，高频电流互感器）传感器、温度振动传感器等其中一种或多种，通讯网络可以是3G通讯网络或光纤通讯网络。
下面对各部分的功能进行说明：
（1）感应取电电流互感器：在现场无法提供方便电源的情况下，可以用于采集主缆上的能量，为采集单元提供运行所需电流。
（2）主缆电流测量互感器：负责采集主缆电流信号。
（3）接地线电流测量互感器：负责采集接地线电流信号。
（4）HFCT传感器：采集电缆高频局部放电信号。
（5）温度振动传感器：采集电缆接头和表皮温度振动信号。
（6）采集单元：采用真有效值计算方法，测量电流互感器信号，计算现场接地电流和主缆电流数据，同时采集电缆局部放电信号和温度振动信号。并通过无线或光纤接口将数据传输到网络中。
（7）3G通讯网络：本系统主要利用无线运营商（移动，联通，电信）提供的付费网络，通过运营商的网络建立后台与现场采集单元之间的通讯信道；也可采用4G或5G通信网络；可选的，也可通过光纤通讯网络将数据传输至服务器。
（8）后台服务器：后台服务软件的硬件平台。
（9）客户端软件：收集数据后建立历史数据文件，并将这些数据绘制成各种曲线，电缆运行维护人员可根据这些曲线提供的信息来了解整条电缆的长期运行状态，例如，电缆运行维护人员可通过工程调试设备上的客户端软件了解整条电缆的运行状态。同时，后台服务程序提供电缆电流异常告警及设备状态告警。
本申请实施例中的故障定位的基本原理为：当电缆发生故障时，导体对地击穿瞬间，产生的故障冲击波形将以行波方式向电缆两端传播。通过准确采集记录故障波形，即可根据故障行波到达电缆两端的时间差异，准确定位故障点位置。行波测距就是通过测量暂态电压、电流的行波信号在故障点与电缆两端之间的传播时间差来计算故障位置。
例如，当高压电缆发生故障时，产生的故障冲击波形会向高压电缆的两端传播，假设其传播速度为v，假设故障行波向其中一端（如左端）的传输时间为t1，故障行波向另一端（如右端）的传输时间为t2，则：X = v ∙ t1，L - X = v ∙ t2，其中，X表示故障点到其中一端（如左端）的距离，L表示高压电缆的长度，由此可得，X = L/2 - v ∙ (t1 - t2)/2。
因此，根据在高压电缆两端所测得的故障行波的波形图，以及确定故障行波到达两端的时间差（t1 - t2），即可得出故障点到其中一端（如左端）的距离值，也即确定出故障点的位置，实现了及时对故障点进行定位的目的。
本申请实施例中的监测系统（也可称为监测装置）正是采用行波法实现故障点的高精度定位，同时也可监测较强烈的脉冲电流，实现电缆缺陷的临近预警。
下面对本申请实施例中的监测系统的硬件部分进行简要说明：
采用GPS双端定位时基法结合高速数据采集卡，7*24小时不间断的对电缆进行监测，定位精度可达1%±5米。本申请实施例中的监测系统可采用AC220V供电或CT取电，4G无线通信，确保设备时刻处于在线状态。支持特高频（UHF）和高频电流（HTCT）两种传感器的检测，其中高频电流（HFCT）内置两个通道，一个加衰减器的，另一个不加衰减器，防止信号过大。传感器采集到数据后，通过4G无线通信将数据传到现场配置的一体机或电脑上供用户进行查看。
监测终端：用于调理传感器原始信号，例如，采用16位100M高速采样，并对采样到的故障波形加绝对时间戳上传至服务器，同时每秒通过GPS对时，保证绝对时间同步。
传感器：卡装于电缆本体或接地线，可接收沿电缆传播的故障信号，保证大的测量余量，4000A故障电流下不烧毁。
授时模块：本方案可采用GPS授时模块为监测主机提供精确的时间信息，精度可达20ns。
取电模块：采用取电CT从运行电缆上取电。
4G通信模块：在监测主机捕获到故障信号后，会立即通过4G通信模块将故障波形数据上传至数据服务器。
图6是本申请实施例提供的应用场景示例图，其中是以HFCT传感器为例的，取能CT是套设在电缆本体外周的，用于从运行电缆上取电，并为监测终端（如图6中的监测终端1-3，对应于前述各个采集模块）提供电源；HFCT用于获取监测数据，如高压电缆的局部放电信号，并将监测数据传输给监测终端，而监测终端再将监测数据上传给云服务器（对应于前述服务器），例如，可通过4G通信模块将监测数据上传给云服务器。
可选的，可采用GPS授时模块为监测终端（如图6中的监测终端1-3）提供精确的时间信息，精度可达20ns。
图7是本申请实施例提供的CT取电模块的示例图，如图7所示，CT取电模块（对应于前述取电模块）将感应取电电流互感器（也可称为取能互感器，或CT互感器）获取的能量经过整流滤波、取电调节保护电路、隔离稳压等过程，获得稳定的电压信号，图7中负载可以是前述各个采集模块，或是图6中的监测终端。
图8是本申请实施例提供的蓄电池的示例图，CT取电模块在感应取电电流互感器获取的电压信号后，经整流稳压为蓄电池（对应于前述蓄电模块）充电。当无法获取感应电流或感应电流无法满足数据采集单元（如前述采集模块）工作时，蓄电池进行放电为数据采集单元提供电能。CT取电模块具有充电速度快，使用寿命长，大电流放电，绿色环保等特点。如图8所示，蓄电池主要由一个二极管、超级电容及DC/DC转换器构成，其中，二极管的负极（或N极）连接CT取电模块输出端的正极，二极管的正极（或P极）连接CT取电模块输出端的负极，超级电容与二极管并联连接，即超级电容与CT取电模块的输出端并联连接，再通过一个DC/DC转换器与负载的电源输入端连接，例如，连接上述数据采集单元的电源输入端。
CT取电模块加蓄电池的设计，可以保证在电力断电后，还可保证系统工作较长时间。蓄电池的引入为数据采集单元提供了后备电源。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述的方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有有指令，当所述指令被执行时，执行上述任意一项所述的方法步骤。
在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称为ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称为RAM）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本申请还公开一种电子设备。如图9所示，图9是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备900可以包括：至少一个处理器901，至少一个网络接口904，用户接口903，存储器905，至少一个通信总线902。
其中，通信总线902用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口903可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口903还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口904可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。
其中，处理器901可以包括一个或者多个处理核心。处理器901利用各种接口和线路连接整个电子设备（如服务器）内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器905内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器905内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器901可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器901可集成中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器901中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器905可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器905包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器905可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器905可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器905可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器901的存储装置。参照图9，作为一种计算机存储介质的存储器905中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种高压电缆监测方法的应用程序。
在图9所示的电子设备900中，用户接口903主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器901可以用于调用存储器905中存储的一种高压电缆监测方法的应用程序，当由一个或多个处理器901执行时，使得电子设备900执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。
在上述实施例中，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种实施方式中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅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服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。
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网络单元上。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，在本申请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。
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器中。基于这样的理解，本申请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器中，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）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。
本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
Claims (10)
1.一种高压电缆监测系统，其特征在于，包括：第一行波采样互感器，第二行波采样互感器，高频电流传感器，第一采集模块，第二采集模块，第三采集模块，服务器，其中，
所述第一行波采样互感器套设于高压电缆的第一端的外周，所述第二行波采样互感器套设于所述高压电缆的第二端的外周，所述第一端和所述第二端分别为所述高压电缆的两端；
所述第一行波采样互感器与所述第一采集模块连接，所述第一行波采样互感器用于采集局部放电点至所述第一端之间的第一故障行波信号，并将所述第一故障行波信号传输给所述第一采集模块，所述第二行波采样互感器与所述第二采集模块连接，所述第二行波采样互感器用于采集所述局部放电点至所述第二端之间的第二故障行波信号，并将所述第二故障行波信号传输给所述第二采集模块，所述局部放电点用于表示所述高压电缆发生局部放电的位置；
所述高频电流传感器与所述第三采集模块电性连接，所述高频电流传感器套设于所述高压电缆接头的交叉互联接地线上，所述高频电流传感器用于采集所述局部放电点的局部放电信号，并将所述局部放电信号传输给所述第三采集模块；
所述第一采集模块、所述第二采集模块及所述第三采集模块分别与所述服务器通信连接，所述第一采集模块用于将第一目标数据上传至所述服务器，所述第二采集模块用于将第二目标数据上传至所述服务器，所述第三采集模块用于将第三目标数据上传至所述服务器，其中，所述第一目标数据是所述第一采集模块对所述第一故障行波信号进行处理得到的数据，所述第二目标数据是所述第二采集模块对所述第二故障行波信号进行处理得到的数据，所述第三目标数据是所述第三采集模块对所述局部放电信号进行处理得到的数据；
所述服务器用于对目标数据集进行分析，以判断所述高压电缆是否发生局部放电故障，并在所述高压电缆发生所述局部放电故障时确定所述局部放电点的位置，其中，所述目标数据集包括所述第一目标数据、所述第二目标数据和所述第三目标数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：接地电流互感器，其中，
所述接地电流互感器与所述第三采集模块电性连接，且所述接地电流互感器套设于所述高压电缆护层接地线上，所述接地电流互感器用于采集所述高压电缆的所述接地线的电流信号，并将所述接地线的电流信号传输给所述第三采集模块；
所述目标数据集中还包括对所述接地线的电流信号进行处理得到的数据；
所述服务器用于对所述目标数据集进行分析，以判断所述高压电缆是否存在接地故障。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：取电模块，其中，
所述取电模块与目标采集模块电性连接，所述取电模块用于将从所述高压电缆获取的磁场能量转化为电压信号，并为所述目标采集模块供电，其中，所述目标采集模块包括所述第一采集模块、所述第二采集模块及所述第三采集模块中的至少一个采集模块。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述取电模块包括感应取电电流互感器、整流滤波电路子模块、调节保护电路子模块及隔离稳压电路子模块，其中，
所述感应取电电流互感器套设于所述高压电缆的外周，所述感应取电电流互感器的输出端依次通过所述整流滤波电路子模块、所述调节保护电路子模块与所述隔离稳压电路子模块连接，所述隔离稳压电路子模块的输出端作为所述取电模块的输出端并输出稳定的电压信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统中还包括蓄电模块，其中，
所述蓄电模块的输入端与所述隔离稳压电路子模块的输出端连接，所述蓄电模块的输出端与所述目标采集模块的输入端连接，所述蓄电模块被设置为当所述隔离稳压电路子模块的输出电压低于预设电压阈值时为所述目标采集模块供电。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：显示模块，其中，
所述显示模块与所述服务器连接，所述显示模块用于显示所述目标数据集中包括的数据，以及显示所述服务器对所述目标数据集的分析结果。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：告警模块，其中，
所述告警模块与所述服务器连接，所述告警模块被设置为当所述服务器确定所述高压电缆存在故障时发出告警信息。
8.一种高压电缆监测方法，应用于权利要求1至7中任一项所述的系统中，其特征在于，包括：
所述服务器获取所述目标数据集，其中，所述目标数据集包括第一目标数据、所述第二目标数据和所述第三目标数据，所述第一目标数据是所述第一采集模块对所述第一故障行波信号进行处理得到的数据，所述第二目标数据是所述第二采集模块对所述第二故障行波信号进行处理得到的数据，所述第三目标数据是所述第三采集模块对所述局部放电信号进行处理得到的数据；
所述服务器对所述目标数据集进行分析，以判断所述高压电缆是否发生局部放电故障，并在所述高压电缆发生所述局部放电故障时确定所述局部放电点的位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述服务器对所述目标数据集进行分析，以判断所述高压电缆是否存在接地故障，其中，所述目标数据集中还包括对接地线的电流信号进行处理得到的数据，所述接地线的电流信号是由接地电流互感器采集并传输给所述第三采集模块的，所述接地电流互感器与所述第三采集模块电性连接，且所述接地电流互感器套设于所述高压电缆护层接地线上，所述系统中还包括所述接地电流互感器。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述服务器在确定所述高压电缆存在故障的情况下，执行以下操作至少之一：
控制显示模块显示所述目标数据集中包括的数据，以及显示所述服务器对所述目标数据集的分析结果，其中，所述系统中还包括所述显示模块，所述显示模块与所述服务器连接；
控制告警模块发出告警信息，其中，所述系统中还包括所述告警模块，所述告警模块与所述服务器连接。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207123591U (zh) * | 2017-05-09 | 2018-03-20 | 杭州巨骐信息科技股份有限公司 | 用于高压电缆局放与故障定位的在线监测系统 |
| CN111722068A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-29 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种高压电缆监测系统及方法 |
| CN211955707U (zh) * | 2019-11-20 | 2020-11-17 | 武汉朗德电气有限公司 | 一种高压电缆及通道综合智能在线监测装置 |
| CN213336218U (zh) * | 2020-08-11 | 2021-06-01 | 珠海市深瑞智联科技有限公司 | 一种应用于电缆通道中的综合监控系统 |
| CN216816849U (zh) * | 2021-12-07 | 2022-06-24 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种配网电缆故障监测定位装置及双端故障定位装置 |
| CN116125196A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-05-16 | 南京大贺电力科技有限公司 | 一种高压电缆故障行波测距系统及方法 |
-
2023
- 2023-12-05 CN CN202311668884.3A patent/CN117647705A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207123591U (zh) * | 2017-05-09 | 2018-03-20 | 杭州巨骐信息科技股份有限公司 | 用于高压电缆局放与故障定位的在线监测系统 |
| CN211955707U (zh) * | 2019-11-20 | 2020-11-17 | 武汉朗德电气有限公司 | 一种高压电缆及通道综合智能在线监测装置 |
| CN111722068A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-29 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种高压电缆监测系统及方法 |
| CN213336218U (zh) * | 2020-08-11 | 2021-06-01 | 珠海市深瑞智联科技有限公司 | 一种应用于电缆通道中的综合监控系统 |
| CN216816849U (zh) * | 2021-12-07 | 2022-06-24 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种配网电缆故障监测定位装置及双端故障定位装置 |
| CN116125196A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-05-16 | 南京大贺电力科技有限公司 | 一种高压电缆故障行波测距系统及方法 |
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