一种可定位的特高频电缆局部放电检测方法和装置的制造方法_2

文档序号:9843009阅读:来源:国知局
到分析处理模块;
[0019]所述分析处理模块通过“五联法”综合分析采集到的同步数据,去除外界噪声干扰,对比局部放电据专家数据库中案例自动识别电缆局部放电信号,并实现局放定位,存储有效数据;所述“五联法”分析放电量-相位谱图、特征置信区间、放电可信度、周期放电概率以及放电量五个独立标准的参量数据;
[0020]进一步的,本发明中还提出了利用上述装置对局部放电信号进行定位的方法,包括如下步骤:
[0021]将第一特高频传感器和第二特高频传感器同时放置在电缆附件一端的电缆本体上,间隔预定距离,同步采集获取的电缆局部放电信号到分析处理模块,利用短距离时差法比较局部放电信号传输时间差及幅值大小,对局部放电信号进行分析得到信号的传播方向;
[0022]完成上一步测量后,移动第一特高频传感器和第二特高频传感器到电缆附件另一端的电缆本体上,保持第一特高频传感器和第二特高频传感器的相对位置不变,同样间隔预定距离,同步采集获取的电缆局部放电信号到分析处理模块,对局部放电信号进行分析得到信号的传播方向;
[0023]若两次检测判定局部放电信号传播方向相反,则检测信号为被测电缆附件产生的信号,对该电缆附件进行成功定位;
[0024]若两次检测判定局部放电信号来源方向一致,方向均由第一特高频传感器指向第二特高频传感器,或均由第二特高频传感器指向第一特高频传感器,则检测信号为该方向传播到此检测点的信号,然后沿判定方向继续进行检测定位工作,直至找到信号源头,并对其准确定位。
[0025]本发明使用简单,传感器安装便捷,采样精度高,能有效采集高频及以下频率、甚高频、特高频信号,可利用专家数据库采用“五联法”自动对采集数据进行分析处理,无需人为对信号进行分析即可得到准确的电缆局部放电情况,具有强大的抗干扰能力和有效的局放源定位功能。本发明可有效地弥补现有电缆局部放电检测技术分析结果受人为检测误差影响较大、检测结论多为不确定的疑似结果、无法对局部放电信号源及噪声信号源进行有效定位等无法攻克的关键技术空白。
【附图说明】
[0026]图1为本发明所采用的检测装置系统框图。
[0027]图2a为本发明信号采集分析和局部放电检测流程框图。
[0028]图2b为本发明定位局部放电位置流程框图。
[0029]图3为局部放电源定位原理框图。
[0030]图4为本发明中电源去噪装置连接图。
[0031]图5为本发明功能框架图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明做详细说明。
[0033]图1为本发明的检测装置系统结构,主要包括传感器模块,同步采集模块,分析处理模块,去噪电源模块和用户控制终端。其中传感器模块包括两只特高频传感器和一只工频传感器,工频传感器和一只特高频传感器安置在待测电缆上用来获取局部放电信号FA和工频信号SA,另一只特高频传感器安置在测量环境的空气中,用来检测环境信号FB;同步采集模块包括两个分别用来接收局部放电信号FA和环境信号FB的高速采集通道,一个用来接收工频信号SA的低速采集通道和高精度同步时钟,可精确采集特高频传感器的输出的信号,三通道同步误差不大于0.2ns,给实现定位功能提供了硬件支持;分析处理模块包括多核处理器和大容量存储器,采用“五联法”综合分析采集到的同步数据,双通道同步差分去除外界噪声干扰,利用专家数据库自动识别电缆局部放电信号,并实现局放源的定位,将有效数据存储至大容量存储器中;去噪电源模块包括便携式电源系统,低通滤波器去噪模块,电源模块,为装置的正常使用提供电力支持,同时户外使用装置时防止由便携式电源系统引入的噪声干扰;用户控制终端模块包括外围设备接口和用户控制终端,显示连接提供两种接口,分别为基于RJ45的个人PC远程访问和基于VGA的显示器连接,提供USB接口作为外设连接通道,也可用于数据的移动存储设备导出,用户控制终端可以实现数据采集显示,局放结果分析,局放故障定位,历史数据查看和现场报告导出功能。
[0034]图2(a)为常规测量数据分析流程,本发明首先测量现场信号时间和幅度信息,具体为:采集测量端信号FA和环境端信号FB,同时使用工频同步信号SA计算零点时刻,完成信号的同步提取功能。对于采集到的现场信号即测量端信号FA和环境端信号FB进行处理,对测量端信号FA和环境端信号FB进行时域与频域特征模糊对比差分,统计放电量和相位信息,可以得到原始数据谱图。一方面,对原始数据谱图进行进一步分析,另一方面,原始数据谱图作为数据资料添加到原始数据谱图库,对原始数据谱图库进行更新。根据模式识别和神经网络理论方法对原始数据谱图的特征置信区间进行分析,进而得到放电量-相位谱图,并进一步分析放电量、放电可信度、周期放电概率指标参数。本发明关注放电量-相位谱图、特征置信区间、放电可信度、周期放电概率及放电量五个局部放电独立参数,通过各独立参数的分析,对检测到的信号进行识别,通过“五联法”判断其是否为电缆中局部放电信号并分析导致该局部放电的缺陷的严重程度,给出合理的检修建议。此为电缆局部放电检测的信号采集分析流程,主要功能是准确识别局部放电信号,在发现了局部放电信号后,还需要重新安置传感器,利用本发明提供的局部放电定位方法进行局部放电源的定位,如图2(b)所示为定位分析流程,经图2(a)方法识别局部放电信号后,将两特高频传感器放置在该问题电缆附件一侧同时进行测量,同步采集I位置特高频传感器和2位置特高频传感器获取的放电信息,通过“五联法”识别局部放电信号,对该时刻两通道信号进行幅值和时间差信息提取,利用短距离时差法判断该局部放电信号来源方向。进一步的细节请继续参考图3。
[0035]图3为本发明局部放电源的定位原理示意图。图3示出一段电缆,其上还连接有一电缆附件(电缆附件与电缆属于两种设备,电缆附件特指在电缆长度不足时或电缆与架空线连接时所用到的连接接头)。针对同一电缆附件进行两次测量,通过两次测量结果的综合分析,判断检测到的局部放电信号来源于此电缆附件,或由该电缆附件的左侧方向或右侧方向传播至测量位置,此即短距离时差法的现场测试实施方法。具体参考图3,其中I为特高频传感器A,2为与A相同的特高频传感器B,3为信号处理装置,将特高频传感器A和B同时放置在电缆附件一端的电缆本体上,间隔L = 2米,同步采集获取的电缆局部放电信号,从导出的数据中利用短距离时差法比较信号传输时间差及幅值大小,得到信号的传播方向。完成上一步测量后,移动本发明装置至位置6,将特高频传感器A放置在位置4,特高频传感器B放置在位置5,同样间隔2米,同步采集获取的同一个电缆局部放电信号,从导出的数据中得到此时该信号的传播方向,若两次检测判定信号来源方向相反,则检测信号为被测电缆附件产生的信号,可以对该电缆附件进行成功定位;若两次检测判定信号来源方向一致,方向均由特高频传感器A指向特高频传感器B,则检测信号为该方向传播到此检测点的信号,可沿判定方向继续进行检测定位工作,直至找到信号源头,并对其准确定位。
[0036]图4为在无标准市电时使用的去噪电源模块的结构,图中7为由高密度合金网构成的全密闭防电磁干扰屏蔽罩,8为便携式电源,9为低通电源滤波模块,10为带屏蔽电源线,11为本发明电缆特高频局部放电检测装置,将便携式电源放置在防电磁干扰屏蔽罩中,使用带屏蔽电源线通过低通电源滤
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