CN204631197U - 基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统，包括多个用于采集高压电缆不同位置放电信号的传感器、与传感器通过同轴电缆相连的监测终端、与监测终端通过光纤相连的网络交换机、与网络交换机通过光纤相连的放电监测集中器和无线检测仪，所述监测终端为数个，每个监测终端与同一位置的多个传感器相连，各个监测终端之间通过光纤相连，所述无线检测仪包括一高速采样装置，其包括信号采集模块、控制模块和无线通讯模块，所述信号采集模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的数据端口与所述无线通讯模块的数据端口连接。该在线监测定位系统结构简单，且具有较高的同步采用精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统。
背景技术
电力电缆在电力系统中的应用越来越广，保障电缆线路的安全运行是对电力系统运行的基本要求。随着社会的高速发展，土地资源日趋紧张，电力线路逐渐由以往占地多的明线方式改为地埋方式。特别是最近几年，随着我国城乡及国防现代化建设的发展和科技的不断进步，使电力电缆的应用更加广泛，其数量成倍增长。电缆线路的安全运行与人们的生产、生活息息相关，电缆线路的故障隐患严重地威胁着人民生命财产的安全，电缆故障对社会造成的影响也越来越大。突发的断电事故不仅会给人们的正常生产和生活造成严重混乱，也会给电力公司造成巨大的损失。人们己经不能接受因电缆线路故障造成工矿生产事故，或银行系统、铁路运输系统、机场调度系统和生活供电的中断。另一方面，电缆线路的故障检测比架空输电线路故障检测任务要艰巨很多，因为电缆线路不像架空线路那样具有直接可观测性。如果电缆故障点的检测结果与实际故障相差较大，那么也就失去了意义。所以，电缆故障检测要求精确度更高的方法。
分析与归纳电力电缆的故障原因和特点，大致如下：
1.机械损伤：机械损伤类故障比较常见，所占故障率接近百分之六十。一般造成机械损伤的原因有直接受外力损伤、施工损伤、自然损伤等几种。
2.绝缘受潮：绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素。一般造成绝缘受潮的原因是电缆中间接头或终端头密封工艺不良或密封失效以及电缆护套被异物刺穿或腐蚀穿孔等。
3.绝缘老化：电缆绝缘长期在电作用下工作，要受到伴随电作用而来的化学、热和机械作用，从而使介质发生物理化学变化，使介质的绝缘下降。
4.过电压：过电压主要指大气过电压和内过电压。3倍的大气过电压或操作过电压对于绝缘良好的电缆不会有太大的影响，但实际上，电缆线路在遭受雷击时被击穿的情况并不罕见。
5.过热：引起电缆过热的原因主要是电缆长期过负荷工作、火灾或邻近电缆故障的烧伤、靠近其他热源，长期接受热辐射等。
6.传统的电力电缆离线故障测距装置需附加高压脉冲发生器，出于各种因素考虑，如人身安全，绝缘性能等，所加电压只有30-40kv，达不到测量110kV以上电压等级电力电缆故障点击穿的要求，无法实现110kv以上电压等级电力电缆故障测距。在线故障测距装置的引入，完全利用电力电缆故障瞬间产生的信息，能够克服这方面的缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统。
本实用新型的目的采用以下技术方案来实现：一种基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统，包括多个用于采集高压电缆不同位置放电信号的传感器、与传感器通过同轴电缆相连的监测终端、与监测终端通过光纤相连的网络交换机以及与网络交换机通过光纤相连的放电监测集中器，所述监测终端的数量为多个，每个监测终端与同一位置的多个传感器相连，各个监测终端之间通过光纤相连，其特征在于，还包括无线检测仪，该无线检测仪包括一高速采样装置，其包括信号采集模块、控制模块和无线通讯模块，所述信号采集模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的数据端口与所述无线通讯模块的数据端口连接，所述无线通讯模块通过无线网络与所述网络交换机连接，所述信号采集模块由多个并行的通道构成，每个通道包括高频传感器、程控放大器、抗混叠滤波器和A/D 转换器，所述高频传感器的信号输出端与所述程控放大器的信号输入端连接，所述程控放大器的信号输出端与所述抗混叠滤波器的信号输入端连接，所述抗混叠滤波器的信号输出端与所述A/D 转换器的信号输入端连接，所述控制模块的控制信号输出端与每个通道的程控放大器的控制信号输入端连接。
所述控制模块包括局部信号处理器、局部特征提取器、信号分析诊断器和采样控制器，所述局部信号处理器的信号输入端分别与不同的A/D 转换器的信号输出端连接，所述局部信号处理器的信号输出端与所述局部特征提取器的信号输入端连接，所述局部特征提取器的信号输出端与所述信号分析诊断器的信号输入端连接，所述信号分析诊断器的信号输出端与所述采样控制器的信号输入端连接，所述采样控制器的控制信号输出端与每个所述程控放大器的控制信号输入端连接。
所述无线检测仪还包括数据存储器，所述数据存储器的信号输入端与所述控制模块的信号输出端连接。
所述无线检测仪还包括定时电路，所述定时电路与所述控制模块连接。
本实用新型的优点是：结构简单，且具有较高的同步采用精度。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中的无线检测仪的示意框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐述本实用新型的具体实施方式：
如图1-2所示基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统是本实用新型的一个实施例。该高压电缆局部放电在线监测及定位系统包括多个用于采集高压电缆200 不同位置放电信号的传感器110、与传感器110 通过同轴电缆相连的监测终端120、与监测终端120 通过光纤130 相连的网络交换机140 、与网络交换机140 通过光纤130 相连的放电监测集中器150以及通过无线网络与网络交换机140连接的无线检测仪。该高压电缆局部放电在线监测及定位系统100 的监测终端120为数个。每个监测终端120 与同一位置的多个传感器110 相连，各个监测终端120之间通过光纤130 相连。在该实施例中，传感器110 为电磁感应式传感器。
无线检测仪包括高速采样装置、电源电路4、定时电路5和数据存储器6。高速采样装置包括信号采集模块1、控制模块2和无线通讯模块3。信号采集模块1的信号输出端与控制模块2的信号输入端连接，控制模块3的数据端口与无线通讯模块3的数据端口连接，无线通讯模块通过无线网络与网络交换机140连接。信号采集模块1由多个并行的通道构成，每个通道包括高频传感器11、程控放大器12、抗混叠滤波器13和A/D 转换器14，高频传感器11的信号输出端与程控放大器12的信号输入端连接，程控放大器12的信号输出端与抗混叠滤波器13的信号输入端连接，抗混叠滤波器13的信号输出端与A/D 转换器14的信号输入端连接，控制模块2的控制信号输出端与每个通道的程控放大器12的控制信号输入端连接。电源电路4与定时电路5连接并分别与控制模块2连接。数据存储器5的信号输入端与控制模块2的信号输出端连接。
程控放大器12的放大倍数可由软件设置为1、2、4 和8 倍。抗混叠滤波器13为四阶巴特沃斯型低通滤波器, 其截止频率设定在7.5MHz。
控制模块2包括局部信号处理器21、局部特征提取器22、信号分析诊断器23和采样控制器24。局部信号处理器21的信号输入端分别与不同的A/D 转换器14的信号输出端连接，局部信号处理器21的信号输出端与局部特征提取器22的信号输入端连接，局部特征提取器22的信号输出端与信号分析诊断器23的信号输入端连接，信号分析诊断器23的信号输出端与采样控制器24的信号输入端连接，采样控制器24的控制信号输出端与每个程控放大器12的控制信号输入端连接。高速采样装置具有较高的检测精度、检测速度快和可靠性，同时具有无线数据传输的功能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统，包括多个用于采集高压电缆不同位置放电信号的传感器、与传感器通过同轴电缆相连的监测终端、与监测终端通过光纤相连的网络交换机以及与网络交换机通过光纤相连的放电监测集中器，所述监测终端为数个，每个监测终端与同一位置的多个传感器相连，各个监测终端之间通过光纤相连，其特征在于，还包括无线检测仪，该无线检测仪包括一高速采样装置，其包括信号采集模块、控制模块和无线通讯模块，所述信号采集模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的数据端口与所述无线通讯模块的数据端口连接，所述信号采集模块由多个并行的通道构成，每个通道包括高频传感器、程控放大器、抗混叠滤波器和A/D 转换器，所述高频传感器的信号输出端与所述程控放大器的信号输入端连接，所述程控放大器的信号输出端与所述抗混叠滤波器的信号输入端连接，所述抗混叠滤波器的信号输出端与所述A/D 转换器的信号输入端连接，所述控制模块的控制信号输出端与每个通道的程控放大器的控制信号输入端连接。
2.根据权利要求1 所述的基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统，其特征在于，所述控制模块包括局部信号处理器、局部特征提取器、信号分析诊断器和采样控制器，所述局部信号处理器的信号输入端分别与不同的A/D 转换器的信号输入端连接，所述局部信号处理器的信号输出端与所述局部特征提取器的信号输入端连接，所述局部特征提取器的信号输出端与所述信号分析诊断器的信号输入端连接，所述信号分析诊断器的信号输出端与所述采样控制器的信号输入端连接，所述采样控制器的控制信号输出端与每个所述程控放大器的控制信号输入端连接。
3.根据权利要求2所述的基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统，其特征在于，所述无线检测仪还包括数据存储器，所述数据存储器的信号输入端与所述控制模块的信号输出端连接。
4.根据权利要求3所述的基于高速采样装置的电力电缆局部放电在线监测定位系统，其特征在于，所述无线检测仪还包括定时电路，所述定时电路与所述控制模块连接。
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