电缆状态在线监测预警数据综合处理终端的制作方法
【技术领域】
[0001]电缆状态在线监测预警数据综合处理终端，属于电缆故障检测技术领域。
【背景技术】
[0002]电缆是电力行业中必不可少的传输器件，因此掌握电缆的实际运行状态是保证电缆能否可靠工作的必要条件。在现有的电缆状态检测系统中，普遍存在有如下缺陷:
[0003](1)监测项目单一。只对电缆的某一项性能数据进行采集，因此上位机系统不能全面掌握电缆的多个状态参数，因此没有足够的判据对电缆的状态进行准确判断，因此如果需要对电缆的多个状态进行判断，则需要配备多个系统，成本较高。
[0004](2)无法实现对电缆绝缘状态的在线判断。电缆绝缘的好坏是影响电缆安全可靠运行的关键因素，在电缆的实际运行过程中，大部分电缆故障是由于电缆绝缘发生劣化引起的。电缆在结构上普遍包括外部的绝缘层以及屏蔽层，当绝缘层发生破损时，电缆的绝缘性能会下降。电缆与接地端时间可等效有接地电阻和接地电容，当电缆性能下降时，接地电阻和接地电容的数值均会发生变化。
[0005]现有的电缆绝缘测试方法，是在屏蔽层与接地端断路之后，向屏蔽层中注入大电压对电缆的绝缘性能进行测试，由于电缆在运行过程中，要求屏蔽层必须接地，且向屏蔽层注入电压的电压值不能超过50V，因此在现有技术中无法对电缆的绝缘性能进行在线测试，必须要将电缆停电之后进行，而一旦将电缆停电，会对大量的用户的用电造成影响，甚至会造成不可估量的经济损失。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种可以对电缆的多个参数同时进行测试，特别是可以对电缆的绝缘状态进行在线测试，方便对电缆的运行状态进行综合判断的电缆状态在线监测预警数据综合处理终端。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该
[0008]电缆状态在线监测预警数据综合处理终端，其特征在于:设置有一外壳，在外壳内固定有控制电路，控制电路与被监测的电缆相连，控制电路至少包括:
[0009]电缆接头测温单元，用于对被监测电缆的接头温度进行实时监测；
[0010]电缆局部放电检测单元，对电缆的局部放电情况进行监测；
[0011]电缆绝缘在线监测单元，用于对电缆的绝缘状态进行在线实时监测；
[0012]以及中央处理单元，用于接收、处理上述各单元监测的数据。
[0013]优选的，所述的电缆绝缘在线监测单元包括数据采集端和数据处理端，所述的数据采集端包括:零序信号采集模块和绝缘信号采集模块，所述的数据处理端包括幅值采集处理模块以及相位采集处理模块；
[0014]零序信号采集模块和绝缘信号采集模块与幅值采集处理模块相连，幅值采集处理模块与中央处理单元相连；
[0015]零序信号采集模块和绝缘信号采集模块同时与相位采集处理模块相连，相位采集处理模块与中央处理单元相连。
[0016]优选的，所述的零序信号采集模块，包括:
[0017]零序电流采集模块，其输入端与电缆中零序电流互感器的二次侧相连，用于采集得到零序电流幅值数据和零序电流相位数据并分别送至幅值采集处理模块和相位采集处理模块；
[0018]零序电压采集模块，其输入端与电缆中零序电压互感器的二次侧相连，用于采集得到零序电压幅值数据并送至幅值采集处理模块；
[0019]所述的绝缘信号采集模块，包括:
[0020]绝缘电流采集模块，其输入端与绝缘信号互感器的二次侧相连，用于采集得到绝缘电流幅值数据和绝缘电流相位数据并分别送至幅值采集处理模块和相位采集处理模块；
[0021]绝缘电压采集模块，其输入端与绝缘信号互感器的二次侧相连，用于采集得到绝缘电压幅值数据和绝缘电压相位数据并分别送至幅值采集处理模块和相位采集处理模块。
[0022]优选的，所述的零序电流采集模块包括依次相连的零序电流带通滤波器、零序电流跟随电路、零序电流信号比较电路以及零序电流波形整形电路；
[0023]零序电流带通滤波器输入端连接所述的零序电流互感器，零序电流波形整形电路输出端引出零序电流相位数据与相位采集处理模块相连，零序电流跟随电路输出端同时引出零序电流幅值数据与幅值采集处理模块相连。
[0024]优选的，所述的绝缘电压采集模块包括依次相连的绝缘电压带通滤波电路、绝缘电压跟随电路、绝缘电压比较电路、绝缘电压整形电路、绝缘电压降幅电路以及绝缘电压高速比较电路；
[0025]绝缘电压带通滤波电路与绝缘信号互感器相连，绝缘电压高速比较电路的输出端引出绝缘电压相位数据与相位采集处理模块相连，自绝缘电压跟随电路的输出端同时引出绝缘电压幅值数据与幅值采集处理模块相连。
[0026]优选的，所述的绝缘电流采集模块包括依次相连的绝缘电流比较电路、绝缘电流带通滤波电路、绝缘电流跟随电路、绝缘电流二次比较电路、绝缘电流整形电路以及绝缘电流高速比较电路；
[0027]绝缘电流比较电路与绝缘信号互感器相连，绝缘电流高速比较电路的输出端引出绝缘电流相位数据与相位采集处理模块相连，自绝缘电流跟随电路的输出端同时引出绝缘电流幅值数据与幅值采集处理模块相连。
[0028]优选的，所述的零序电流采集模块包括零序电压带通滤波电路和零序电压跟随电路，零序电压带通滤波电路与零序电压互感器相连，零序电压跟随电路输出端引出零序电压幅值数据与幅值采集处理模块相连。
[0029]优选的，所述的幅值采集处理模块包括:
[0030]幅值采集切换模块，用于接收和切换输出电缆的零序电流幅值数据、零序电压幅值数据、绝缘电流幅值数据、绝缘电压幅值数据；
[0031]真有效值转换模块，其输入端与幅值采集切换模块输出端相连，用于转换幅值采集切换模块输出的数据；
[0032]模数转换模块，其输入端连接真有效值转换模块输出端，其输出端连接中央处理单元。
[0033]优选的，所述的相位采集处理模块包括:
[0034]两组异或门电路:两组输入端分别接收绝缘电流相位数据以及绝缘电压相位数据、零序电流相位数据以及一路标准方波数据；
[0035]相位采集切换模块，其输入端分别接入两组异或门电路的输出端，其输出端连接中央处理单元。
[0036]优选的，所述的绝缘信号互感器包括一个采用泡沫和金材质制成的芯体，以及缠绕在该芯体上的两组线圈，其中一组线圈连接在电缆屏蔽线以及接地端之间，另一组线圈连接绝缘电流采集模块和绝缘电压采集模块以及用于向屏蔽层注入22Hz电压信号的电压注入装置。
[0037]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是:
[0038]1、在本电缆状态在线监测预警数据综合处理终端中，同时设置有电缆接头无线测温单元、电缆局部放电检测单元以及电缆绝缘在线监测单元，可同时对电缆的多个参数进行采集和处理，方便对电缆的运行状态进行综合判断。
[0039]2、通过设置电缆绝缘在线监测单元，实现了在线对电缆的绝缘状态进行监测，有助于及时发现电缆绝缘故障，保证了电缆的安全、可靠运行。
[0040]3、通过电缆绝缘在线监测单元中的零序电流采集模块、零序电压采集模块、绝缘电流采集模块和绝缘电压采集模块，可以分别对电缆中的各个参数的幅值和相位数据进行采集和分析，电缆绝缘的判据更加充足，判定结果更为准确。
[0041]4、通过在复制采集模块中设置幅值采集切换模块，可以根据设定间隔将接收到的数据进行循环输出，同时设置真有效值转换模块，实现了同时对22Hz和50Hz的信号进行有效值转换。
[0042]5、通过设置泡沫合金材质的绝缘信号互感器，在实际测量时，可以实现22Hz电压信号的注入和接收，通过对接收到的数据实现了电缆绝缘在线判断。通过将注入电压的频率设为22Hz，可以有效避免与电缆内本身的信号进行混杂，保证了信号接收和提取的有效性。
【附图说明】
[0043]图1为电缆状态在线监测预警数据综合处理终端原理方框图。
[0044]图2为电缆绝缘在线监测单元原理方框图。
[0045]图3为电缆绝缘在线监测单元幅值采集处理单元原理方框图。
[0046]图4为电缆绝缘在线监测单元相位采集处理单元原理方框图。
[0047]图5为电缆绝缘在线监测单元零序电流采集模块原