CN204287336U - 高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置，包括依次相连的电流互感器、信号变送器、低通滤波器、陷波器，电流互感器位于高压电缆的首端，检测高压电缆的放电信号，送入信号变送器转变为电压信号以后，进入低通滤波器滤除高次谐波分量和噪声信号以后，送入陷波器。本实用新型可以有效的滤除电网中的50Hz分量、高频信号、噪声信号，保留高压电缆在线绝缘监测过程中向电网叠加的低频低压信号分量，同时也可以滤去监测信号中所包含的100Hz以上的高次谐波分量和噪声信号。

Description

高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置

技术领域

      本实用新型涉及高压电缆绝缘监测领域，特别涉及6kV/10kV高压电缆在线绝缘监测领域的一种数据处理装置。

背景技术

      高压电缆绝缘状态的监测方法有离线检测法和在线监测法。离线检测法试验时需停电进行，但停电后电缆所处的状态与运行时不符，这时测出的结果有一定的误差，而且离线检测法不能及时检测电缆绝缘状态，影响正常生产。所以，在线监测法是目前电缆绝缘状态监测的发展趋势。目前，国内外提出的可用于高压电缆的在线监测方法有低频信号叠加法、直流分量法、直流叠加法、谐波分量法、电缆绝缘介损法等，其中低频电流叠加法是常见的方法之一。

低频信号叠加法就是在三相的交流电网中叠加一个频率比较低的交流电压源信号。该信号通过隔离变压器和三相电抗器进入电网中。电流流经电网每一条支路对地的分布总电容和对地绝缘总电阻，然后通过大地形成闭合回路。利用高灵敏度的电缆传感器检测出相应支路的电流信号，通过对低频电压、低频电流信号进行处理与计算，即可求得电缆对地的分布电容和绝缘电阻等绝缘参数，从而实现线路绝缘状况的在线监测。将低频信号耦合到电网时，为了不影响整个电网的正常运行，低频信号选择有一定的要求，针对6kV/10kV高压电力电缆，低频信号一般采用频率f1为在5Hz到15Hz之间、峰峰值在30V左右的电压源作为低频信号源。信号很弱，

在6kV/10kV电网中，信号成分主要是工频信号（即频率f0=50Hz），叠加上述低频信号后，电网中的电流信号分量包括工频f0、低频f1，以及一些干扰信号。由于叠加的低频信号相对6kV/10kV电网电压而言，信号很弱，受工频信号和干扰信号的影响，低频信号分量的检测会非常困难。为了有效地克服工频信号和干扰信号的影响，可靠地提取高压电缆在线绝缘监测过程中向电网叠加的低频低压信号分量，需要发明一种高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置，该装置对提高高压电缆绝缘监测的精确度，具有重要的意义。

实用新型内容

      为解决上述现有技术的缺陷，本实用新型提出一种用于6kV/10kV电网电压在线绝缘监测的数据处理装置，可以有效的滤除电网中的50Hz分量、高频信号、噪声信号，保留高压电缆在线绝缘监测过程中向电网叠加的低频低压信号分量，同时也可以滤去监测信号中所包含的100Hz以上的高次谐波分量和噪声信号。

      本实用新型是通过以下技术方案实现的：

高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置，包括依次相连的电流互感器、信号变送器、低通滤波器、陷波器，电流互感器位于高压电缆的首端，检测高压电缆的放电信号，送入信号变送器转变为电压信号以后，进入低通滤波器滤除高次谐波分量和噪声信号以后，送入陷波器。

所述陷波器为极窄50HZ陷波器，用于滤除50HZ分量的电压。

所述低通滤波器为具有高阻带衰减速率的低通滤波器，用于滤除信号中频率高于100HZ的噪声。

      采用上述技术方案的本实用新型，可以达到以下技术效果：

（1）可以很好地滤去电流互感器输出的信号中所包含的来自电网的50Hz量、高频信号、噪声信号，有效地提取高压电缆在线绝缘监测过程中向电网叠加的低频低压信号分量；

（2）信号变送器可以将电流互感器的输出信号变换为交流电压信号，并且变换后的电压信号的幅值变化范围符合后续电路的要求；

（3）低通滤波器可以滤除检测信号中所包含的100Hz上的高次谐波分量和噪声分量；

（4）极窄50Hz陷波器可以滤去检信号中所包含的50Hz信号分量，保留高压电缆在线绝缘监测过程中向电网叠加的低频低压信号分量，为后续绝缘状态分析提供依据。

附图说明

图1是本发明装置的应用场合示意图。

图2是本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

      下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置，该装置包括依次相连的电流互感器、信号变送器、低通滤波器、陷波器，其中电流互感器位于高压电缆的首端，用于检测高压电缆中的电流，电流互感器和信号变送器组成一种高精度电流检测与变换装置，将电流互感器检测到的输出信号变换为交流电压信号，并且电压信号的幅值变化范围符合后续电路的要求。低通滤波器是一种具有高阻带衰减速率的高频噪声滤除装置，主要由由电阻、电容、运算放大器组成，它可以滤去检测信号中所包含的频率高于100Hz的高频噪声。上述由电流互感器和信号变送器组成的高精度电流检测与变换装置输出的电压信号经该高频噪声滤除装置后，得到的信号基本上只包含50Hz分量和低频信号。陷波器采用极窄50HZ陷波器，它是一种具有极窄带宽的50Hz信号分量滤除装置，主要由电阻、电容、运算放大器组成，可以滤去50Hz分量，得到的低频信号可作为高压电缆绝缘监测分析的依据。

当电流互感器检测到电缆的电流信号时，输出给信号变送器，信号变送器将检测到的电流信号变换为幅值变化符合后续电路要求的交流信号，输出到低通滤波器中，低通滤波器将交流信号中所包含的100HZ以上的高次谐波分量和噪声信号滤除以后，输入到极窄50Hz陷波器中，通过极窄50Hz陷波器将信号中包含的50HZ的信号分量滤除，只保留高压电缆在线绝缘监测过程中向电网叠加的低频低压信号分量，为后续进行的绝缘状态分析提供依据。

以上是本实用新型的较佳的实施方式，凡是依据本实用新型技术方案所做的改变，所产生的功能未超出本实用新型技术方案的范围时，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置，其特征在于：包括依次相连的电流互感器、信号变送器、低通滤波器、陷波器，电流互感器位于高压电缆的首端，检测高压电缆的放电信号，送入信号变送器转变为电压信号以后，进入低通滤波器滤除高次谐波分量和噪声信号以后，送入陷波器。

2.根据权利要求1所述的高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置，其特征在于：所述陷波器为极窄50HZ陷波器，用于滤除50HZ分量的电压。

3.根据权利要求1所述的高压电缆在线绝缘监测的数据处理装置，其特征在于：所述低通滤波器为具有高阻带衰减速率的低通滤波器，用于滤除信号中频率高于100HZ的噪声。