CN209690447U - 电缆局部放电在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电缆监测技术领域，且公开了电缆局部放电在线监测系统，包括电缆、脉冲电流传感器、在线监测仪、服务器和专家分析系统，所述电缆的接口与脉冲电流传感器的光纤接口电性连接，所述脉冲电流传感器的输出端与在线监测仪的输入端通过电信号连接。该电缆局部放电在线监测系统，通过脉冲电流传感器，来耦合电缆及接头处的局部放电脉冲电流信号，通过在线监测仪，对模拟信号经过放大、滤波、模数转换后变成数字信号再传送至服务器，服务器经过处理后，专家分析系统在监测系统的软件上显示监测结果，能够对电缆进行实时在线监测，避免了电缆放电造成的经济损失问题，提高了电缆使用时的安全性。

Description

电缆局部放电在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及电缆监测技术领域，具体为电缆局部放电在线监测系统。

背景技术

随着我国电力事业不断发展，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。

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，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，目前，不能对电缆放电现象进行实时监测，电缆局部放电并引起局部发热，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，并且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，另外，由于没有有效的检测手段，电缆线路中具体的放电点很难被发现，通常只能在发生故障后进行紧急抢修，给电缆的检修工作带来较大的不便，为此我们提供了电缆局部放电在线监测系统来解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了电缆局部放电在线监测系统，具备对电缆进行实时在线监测和准确定位到电缆放电点的优点，解决了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，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，目前，不能对电缆放电现象进行实时监测，电缆局部放电并引起局部发热，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，并且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，另外，由于没有有效的检测手段，电缆线路中具体的放电点很难被发现，通常只能在发生故障后进行紧急抢修，给电缆的检修工作带来较大不便的问题。

本实用新型提供如下技术方案：电缆局部放电在线监测系统，包括电缆、脉冲电流传感器、在线监测仪、服务器和专家分析系统，所述电缆的接口与脉冲电流传感器的光纤接口电性连接，所述脉冲电流传感器的输出端与在线监测仪的输入端通过电信号连接，所述在线监测仪的输出端与服务器的输入端电性连接，所述服务器的输出端与专家分析系统的输入端通过4G网络连接。

优选的，所述脉冲电流传感器由磁芯、线圈、滤波和取样单元组成。

优选的，所述在线监测仪由高速数据采集模块、电源模块、信号滤波模块、光纤通信模块、嵌入式计算机模块及相关辅助单元和接口组成。

优选的，所述服务器采用研华IPC-610L，所述服务器的外形为标准4U上机架形式。

与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：

1、该电缆局部放电在线监测系统，通过安装在电缆接头接地线上的脉冲电流传感器，来耦合电缆及接头处的局部放电脉冲电流信号，耦合到的脉冲电流信号通过同轴电缆传送至前端在线监测仪，对模拟信号经过放大、滤波、模数转换后变成数字信号再通过光纤传送至后台服务器，服务器对脉冲电流传感器上的信号分别进行分类识别分析、计算，并将这些通过计算获得的放电信息数据写入到专家分析系统中，专家分析系统在监测系统的软件上显示监测结果，能够对电缆进行实时在线监测，避免了电缆放电造成的经济损失问题，提高了电缆使用时的安全性。

2、该电缆局部放电在线监测系统，通过实时监测放电量，放电相位，放电次数等基本局部放电参数；计算出各个接头及各段电缆局部放电幅值、频次；经多次采集后，从数据库提取数据进行谱图分析和数据报表以确定放电点相对位置，必要时给出报警，并可按照客户要求，提供有关参数的统计量，能存储测试谱图、放电趋势，从而及时发现电缆及接头的绝缘缺陷，并为评估其绝缘水平及老化程度提供判据，为电缆的检修工作提供依据。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图。

图中：1、电缆；2、脉冲电流传感器；3、在线监测仪；4、服务器；5、专家分析系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，电缆局部放电在线监测系统，包括电缆1、脉冲电流传感器2、在线监测仪3、服务器4和专家分析系统5，电缆1的接口与脉冲电流传感器2的光纤接口电性连接，脉冲电流传感器2由磁芯、线圈、滤波和取样单元组成，脉冲电流传感器2的输出端与在线监测仪3的输入端通过电信号连接，在线监测仪3由高速数据采集模块、电源模块、信号滤波模块、光纤通信模块、嵌入式计算机模块及相关辅助单元和接口组成，在线监测仪3的输出端与服务器4的输入端电性连接，通过安装在电缆1接头接地线上的脉冲电流传感器2，来耦合电缆1及接头处的局部放电脉冲电流信号，耦合到的脉冲电流信号通过同轴电缆1传送至前端在线监测仪3，对模拟信号经过放大、滤波、模数转换后变成数字信号再通过光纤传送至后台服务器4，服务器4对脉冲电流传感器2上的信号分别进行分类识别分析、计算，并将这些通过计算获得的放电信息数据写入到专家分析系统5中，专家分析系统5在监测系统的软件上显示监测结果，能够对电缆进行实时在线监测，避免了电缆放电造成的经济损失问题，提高了电缆使用时的安全性，服务器4采用研华IPC-610L，服务器4的外形为标准4U上机架形式，服务器4的输出端与专家分析系统5的输入端通过4G网络连接，专家分析系统5由分析软件和mySQL系统组成，分析软件用于生成放电谱图，mySQL系统用于生成放电趋势图和放电量报表，通过实时监测放电量，放电相位，放电次数等基本局部放电参数；计算出各个接头及各段电缆局部放电幅值、频次；经多次采集后，从数据库提取数据进行谱图分析和数据报表以确定放电点相对位置，必要时给出报警，并可按照客户要求，提供有关参数的统计量，能存储测试谱图、放电趋势，从而及时发现电缆1及接头的绝缘缺陷，并为评估其绝缘水平及老化程度提供判据，为电缆的检修工作提供依据。

工作时，安装在电缆1接头两端的脉冲电流传感器2耦合到的信号，同时进入调理单元的两个通道，经滤波放大后，由采样率为100MS/s高速数据采集卡进行采集，同时利用开启式电流表获取电缆1上工频电流信号，作为采集系统的同步相位，并以此信号触发数据采集卡采样，以获得发生放电的相位信息，系统硬件的控制如放大器的放大倍数控制由操作人员手动来控制，同时系统的数据采集程序还能实时显示经过滤波、各种抗干扰处理后的局部放电信号，并将采集到的信号保存下来，系统的数据分析程序可以将数据库的数据进行分析，生成二维、三维放电谱图及50工频周期放电图，另外，系统还可将历次采集到的局部放电数据存入数据库中，利用趋势图程序调用数据库中的数据，生成局部放电的发展趋势图。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.电缆局部放电在线监测系统，包括电缆(1)、脉冲电流传感器(2)、在线监测仪(3)、服务器(4)和专家分析系统(5)，其特征在于：所述电缆(1)的接口与脉冲电流传感器(2)的光纤接口电性连接，所述脉冲电流传感器(2)的输出端与在线监测仪(3)的输入端通过电信号连接，所述在线监测仪(3)的输出端与服务器(4)的输入端电性连接，所述服务器(4)的输出端与专家分析系统(5)的输入端通过4G网络连接。

2.根据权利要求1所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于：所述脉冲电流传感器(2)由磁芯、线圈、滤波和取样单元组成。

3.根据权利要求1所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于：所述在线监测仪(3)由高速数据采集模块、电源模块、信号滤波模块、光纤通信模块、嵌入式计算机模块及相关辅助单元和接口组成。

4.根据权利要求1所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于：所述服务器(4)采用研华IPC-610L，所述服务器(4)的外形为标准4U上机架形式。