CN219552576U - 一种电缆局部放电在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于监测技术领域，具体涉及一种电缆局部放电在线监测系统，通过现场检测装置，所述现场检测装置适于检测电缆局部放电信号；在线监测装置，所述在线监测装置与所述现场检测装置电性连接，所述在线监测装置适于接收现场检测装置检测的电缆局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将电缆局部放电信号转换为数字信号；服务器，所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号；安装使用过程不需要停电，可以很方便的对10kV及以上电压等级电缆接头局部放电进行在线监测。

Description

一种电缆局部放电在线监测系统

技术领域

本实用新型属于监测技术领域，具体涉及一种电缆局部放电在线监测系统。

背景技术

电力系统规模的不断扩大，交联聚乙烯(XLPE)电缆在电网建设与电网改造中得到了广泛应用，敷设量逐年递增。电力电缆敷设数量的不断增加，使得更多的电力负荷与之相连。但随着电网负荷越来越大，电缆很容易发生故障，中断供电，造成不良影响。这就需要快速有效的判断电缆绝缘状态，及时发现故障，避免不必要的损失。电力电缆出现故障的成因较多，主要分为以下几种情况：1）因外部破坏力导致的绝缘缺陷；2）因运行环境导致的故障；3）产品内部绝缘缺陷；4）因安装接头和中间接头时造成的外部污秽或轻微划伤等。

其中，外力破坏或地下污水腐蚀是电缆运行故障的主要原因。这些原因均会导致或加速高压电力电缆的绝缘老化，在运行过程中产生局部放电，进而发展为永久性电缆故障。

XLPE 电力电缆性能早期劣化或使用寿命很大程度上取决于其绝缘介质的树枝状老化，而局部放电测量是定量分析树枝状劣化程度的有效方法之一。与常规的非破坏性试验参数相比较，局部放电能很好地反映电缆绝缘状态。在树枝引发初期，电缆的局部放电量约 0.1pC；当树枝发展到介质击穿的临界状态时，其局部放电量可达到 1000pC。与油纸电缆相比，XLPE 中检测出的局放及故障点大多出现在中间接头和终端头上。

因此基于上述技术问题需要设计一种新的电缆局部放电在线监测系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电缆局部放电在线监测系统，以解决电缆局部放电实时监测的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电缆局部放电在线监测系统，包括：

现场检测装置，所述现场检测装置适于检测电缆局部放电信号；

在线监测装置，所述在线监测装置与所述现场检测装置电性连接，所述在线监测装置适于接收现场检测装置检测的电缆局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将电缆局部放电信号转换为数字信号；

服务器，所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号。

进一步，所述现场检测装置包括：高频电流传感器；

所述高频电流传感器设置在电缆接头接地线上；

所述高频电流传感器适于检测局部放电信号。

进一步，所述高频电流传感器适于通过高频同轴电缆与所述在线监测装置连接。

进一步，所述现场检测装置包括：相位同步传感器；

所述相位同步传感器设置在电缆上；

所述相位同步传感器适于检测电缆工频同步信号。

进一步，所述相位同步传感器适于通过信号线与所述在线监测装置连接。

进一步，所述在线监测装置适于接收所述高频电流传感器检测的局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将局部放电信号经过软硬件滤波、放大处理后转换为数字信号。

进一步，所述在线监测装置适于接收所述相位同步传感器检测的电缆工频同步信号。

进一步，所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号，并且所述服务器适于根据接收的数字信号进行显示。

本实用新型的有益效果是，本实用新型通过现场检测装置，所述现场检测装置适于检测电缆局部放电信号；在线监测装置，所述在线监测装置与所述现场检测装置电性连接，所述在线监测装置适于接收现场检测装置检测的电缆局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将电缆局部放电信号转换为数字信号；服务器，所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号；安装使用过程不需要停电，可以很方便的对10kV及以上电压等级电缆接头局部放电进行在线监测。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种电缆局部放电在线监测系统的原理框图；

图2是本实用新型的一种电缆局部放电在线监测系统原理结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种电缆局部放电在线监测系统，包括：现场检测装置，所述现场检测装置适于检测电缆局部放电信号；在线监测装置，所述在线监测装置与所述现场检测装置电性连接，所述在线监测装置适于接收现场检测装置检测的电缆局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将电缆局部放电信号转换为数字信号；服务器，所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号；安装使用过程不需要停电，可以很方便的对10kV及以上电压等级电缆接头局部放电进行在线监测。

在本实施例中，所述现场检测装置包括：高频电流传感器；所述高频电流传感器设置在电缆接头接地线上；所述高频电流传感器适于检测局部放电信号；当局部放电在电力设备很小的范围内发生时，局部击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，脉冲电流将流经电力设备的接地引下线，同时会垂直于电流传播方向的平面上产生磁场。通过在电力设备的接地线上安装高频电流传感器，从局部放电产生的磁场中耦合能量，再经线圈转化为电信号的方式，可以检测判断电力设备中的局部放电故障；高频电流传感器采用开口 CT式的结构，可在非嵌入方式下实现局放脉冲电流的非接触式检测，因此具有便于携带、方便应用的特点；高频电流传感器检测灵敏度≤5pC，监测频带1~50MHz，输出阻抗50欧，接头型号N型接头；采用开口式高频电流传感器，结构紧凑，拆卸安装方便；安装使用过程不需要停电，可以很方便的对 10kV 及以上电压等级电缆接头局部放电进行在线监测。

在本实施例中，所述高频电流传感器适于通过高频同轴电缆与所述在线监测装置连接。

在本实施例中，所述现场检测装置包括：相位同步传感器；所述相位同步传感器设置在电缆上；所述相位同步传感器适于检测电缆工频同步信号；工频相位同步传感器（即相位同步传感器）采用开口 CT式的结构，可在非嵌入方式下实现电缆工频同步信号提取；电压型输出1KA/100mV，输出精度≥0.2，输出信号线长度≥5 米；采用相位同步传感器直接从高压电缆上获取系统同步信号，同步精度高。

在本实施例中，所述相位同步传感器适于通过信号线与所述在线监测装置连接。

在本实施例中，所述在线监测装置适于接收所述高频电流传感器检测的局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将局部放电信号经过软硬件滤波、放大处理后转换为数字信号。在线监测装置可同步采集局部放电信号，并对信号进行软硬件滤波、放大处理后，将其转换为12bit的高精度数字信号，可分析连续50个周波内的局部放电信号，并对该信号进行局部放电图谱化、专家级诊断、局部放电告警等处理，并将原始图谱、诊断结果、告警结果等数据，上送至后台服务器；在线监测装置供电采用AC 220V/50Hz，采样间隔2s~24h程序可调节，局放图谱类型PRPS、PRPD、φ-Q、φ-N、趋势图，故障识别类型绝缘局部损伤（悬浮）放电、线芯毛刺放电、绝缘受潮放电、绝缘气泡放电，检测通道数4通道，工作频带1M~50MHz，采样精度12Bit，采集模式各个通道均同步采集，通讯方式RJ45、485，信号接口N型，环境温度-25～55℃；采用在线监测装置，每次可连续采样分析50个工频周期（1s）的数据，数据可靠性高；线监测装置具有PRPS、PRPD、φ-Q、φ-N、趋势图等多种局部放电图谱展现形式，可识别出金属颗粒放电、悬浮电位放电、尖端放电、气隙放电、沿面放电局放类型，采用硬件＋软件双重滤波的方法，高效屏蔽和过滤外界的干扰信号。

在本实施例中，所述在线监测装置适于接收所述相位同步传感器检测的电缆工频同步信号。

在本实施例中，所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号，并且所述服务器适于根据接收的数字信号进行显示。

电缆局部放电在线监测系统采用模块化的设计方案，通过安装在电缆接头接地线上的高频电流传感器，耦合电缆局部放电信号；高频电流传感器所耦合到的局部放电信号经高频同轴电缆传输至电缆局部放电在线监测装置（即在线监测装置），进行模拟滤波、数字滤波、信号放大、局部放电图谱化、局部放电系统自诊断等处理，并将处理后的数字化局部放电信号通过以太网络的方式，上传至后台服务器（服务器与在线监测装置之间可以设置交换机）。后台服务器局的部放电监测系统软件获取电缆局部放电在线监测装置的局部放电数据，并将其可视化呈现，显示局部放电的最终监测结果；以及电缆局部放电在线检测系统依靠相位同步传感器，从待监测电缆上耦合工频信号，将该信号放大处理后通过信号线传输至电缆局部放电在线监测装置。

综上所述，本实用新型通过现场检测装置，所述现场检测装置适于检测电缆局部放电信号；在线监测装置，所述在线监测装置与所述现场检测装置电性连接，所述在线监测装置适于接收现场检测装置检测的电缆局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将电缆局部放电信号转换为数字信号；服务器，所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号；安装使用过程不需要停电，可以很方便的对10kV及以上电压等级电缆接头局部放电进行在线监测。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，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，又例如，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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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，在本实用新型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。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，包括：

现场检测装置，所述现场检测装置适于检测电缆局部放电信号；

在线监测装置，所述在线监测装置与所述现场检测装置电性连接，所述在线监测装置适于接收现场检测装置检测的电缆局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将电缆局部放电信号转换为数字信号；

服务器，所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号。

2.如权利要求1所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，

所述现场检测装置包括：高频电流传感器；

所述高频电流传感器设置在电缆接头接地线上；

所述高频电流传感器适于检测局部放电信号。

3.如权利要求2所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，

所述高频电流传感器适于通过高频同轴电缆与所述在线监测装置连接。

4.如权利要求1所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，

所述现场检测装置包括：相位同步传感器；

所述相位同步传感器设置在电缆上；

所述相位同步传感器适于检测电缆工频同步信号。

5.如权利要求4所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，

所述相位同步传感器适于通过信号线与所述在线监测装置连接。

6.如权利要求2所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，

所述在线监测装置适于接收所述高频电流传感器检测的局部放电信号，并且所述在线监测装置适于将局部放电信号经过软硬件滤波、放大处理后转换为数字信号。

7.如权利要求4所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，

所述在线监测装置适于接收所述相位同步传感器检测的电缆工频同步信号。

8.如权利要求6所述的电缆局部放电在线监测系统，其特征在于，

所述服务器适于接收所述在线监测装置发送的数字信号，并且所述服务器适于根据接收的数字信号进行显示。