专利名称：高压电缆带电长度测量及局部放电检测定位仿真系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统仿真技术，特别是涉及一种高压电缆带电长度测量及局部放电检测定位仿真系统。
背景技术：
目前，高压电缆带电长度测量及局部放电检测定位技术已经得到了越来越广泛的应用。为了便于推广和利用高压电缆带电长度测量及局部放电检测定位技术，在各种实验平台及培训系统当中，也需要加入高压电缆带电长度测量及局部放电检测定位项目。目前，在电力系统的仿真系统中，一般是采用实操模式模拟高压电缆带电长度测量及局部放电检测定位技术来进行各种实验及培训。在这种技术中，在带电情况下，电缆长度测量及局部放点检测存在巨大的安全隐患、需要的场地设施巨大，一般场地无法满足要求等，而且采用实际物理设备的仿真方式，仿真成本高、效率低，难以普遍推广应用。
发明内容
基于此，有必要针对仿真成本高、效率低的问题，提供一种高压电缆带电长度测量仿真系统。一种高压电缆带电长度测量仿真系统，包括高压测试电缆，第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器，脉冲注入模块，信号测量模块，同步信号检测模块；所述信号测量模块、同步信号检测模块分别通过所述第一耦合器、第三耦合器连接所述高压测试电缆的第一端点；所述脉冲注入模块通过所述第二高频耦合器连接所述高压测试电缆的第二端占.所述信号测量模块产生触发脉冲传输至所述脉冲注入模块，所述脉冲注入模块接收到所述触发脉冲后，输出编码脉冲回传至所述同步信号检测模块进行接收，所述同步信号检测模块记录所述触发脉冲、编码脉冲在时间轴上的波形，并根据所述波形对应的时刻及脉冲传播速度对所述高压测试电缆进行带电长度测量。上述高压电缆带电长度测量仿真系统，通过在高压测试电缆一端产生触发脉冲，触发另一端输出编码脉冲回传至触发产生端，利用检测的触发脉冲、编码脉冲在时间轴上的波形，实现对高压测试电缆进行带电长度测量，仿真了高压电缆带电长度的测量过程，仿真成本低、效率高，可以用于各种实验平台和培训系统中，适于普遍推广使用。另外，还有必要提供一种高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统。一种高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统，包括设有缺陷点的高压测试电缆，第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器，脉冲注入模块，信号测量模块，同步信号检测模块；所述信号测量模块、同步信号检测模块分别通过所述第一耦合器、第三耦合器连接所述高压测试电缆的第一端点；
所述脉冲注入模块通过所述第二高频耦合器连接所述高压测试电缆的第二端占.所述信号测量模块产生激发脉冲传输至所述缺陷点，在所述缺陷点处产生分别向第一端点和第二端点传播的局部放电脉冲，所述脉冲注入模块接收到所述局部放电脉冲后，输出编码脉冲回传至所述同步信号检测模块进行接收，所述同步信号检测模块记录所述局部放电脉冲、编码脉冲在时间轴上的波形，并根据所述波形对应的时刻及脉冲传播速度对所述高压测试电缆进行带电局部放电检测定位。上述高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统,通过在高压测试电缆一端产生激发脉冲，在缺陷点处产生分别向两端传播的局部放电脉冲，一路局部放电脉冲直接传播至激发脉冲产生端，另一路局部放电脉冲在另一端触发输出编码脉冲回传至触发产生端，利用检测的两路局部放电脉冲在时间轴上的波形，实现对高压电缆带电局部放电检测定位，仿真了高压电缆带电局部放电检测定位过程，仿真成本低、效率高，可以用于各种实验平台和培训系统中，适于普遍推广使用。
图1为一个实施例的高压电缆带电长度测量仿真系统的结构示意图；图2为一个实施例中的高压测试电缆的连接示意图；图3为一个实施例的高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统的结构示意图；图4为一个实施例中的高压测试电缆的连接示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的高压电缆带电长度测量仿真系统的具体实施方式
作详细描述。图1示出了一个实施例的高压电缆带电长度测量仿真系统的结构示意图，主要包括高压测试电缆，第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器，脉冲注入模块，信号测量模块，同步信号检测模块。其中，信号测量模块、同步信号检测模块分别通过第一耦合器、第三耦合器连接在高压测试电缆的第一端点，脉冲注入模块通过第二高频耦合器连接在高压测试电缆的第二端点。第一耦合器、第二耦合器为高频耦合器，第三耦合器为电磁耦合器。其具体工作原理如下所述信号测量模块产生一个触发脉冲，该触发脉冲由第一耦合器耦合至高压测试电缆的第一端点，该触发脉冲通过第三耦合器由同步信号检测模块进行接收，并记录其波形，通过高压测试电缆的线芯传输至第二端点，由第二耦合器耦合至脉冲注入模块。脉冲注入模块接收到该触发脉冲后，产生一个编码脉冲，优选的，该编码脉冲包括三个编码，产生的编码脉冲通过第二耦合器耦合至高压测试电缆，再通过高压测试电缆的线芯回传至第一端点，同步信号检测模块通过第三耦合器进行接收，并记录波形。同步信号检测模块在时间轴上记录触发脉冲和编码脉冲波形，同步信号检测模块可以采用磁场检测仪，利用电磁耦合原理，当第三耦合器中有脉冲电流通过时，锁定该电流产生的电磁场，记录相关波形。
记录相关波形后，同步信号检测模块再根据记录的波形对应的时刻及脉冲在高压测试电缆中的传播速度对高压测试电缆进行带电长度测量。具体地，测量的过程可以用如下公式表示:
权利要求
1.一种高压电缆带电长度测量仿真系统，其特征在于，包括:高压测试电缆，第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器，脉冲注入模块，信号测量模块，同步信号检测模块； 所述信号测量模块、同步信号检测模块分别通过所述第一耦合器、第三耦合器连接所述高压测试电缆的第一端点； 所述脉冲注入模块通过所述第二高频耦合器连接所述高压测试电缆的第二端点； 所述信号测量模块产生触发脉冲传输至所述脉冲注入模块，所述脉冲注入模块接收到所述触发脉冲后，输出编码脉冲回传至所述同步信号检测模块进行接收，所述同步信号检测模块记录所述触发脉冲、编码脉冲在时间轴上的波形，并根据所述波形对应的时刻及脉冲传播速度对所述高压测试电缆进行带电长度测量。
2.根据权利要求1所述的高压电缆带电长度测量仿真系统，其特征在于，所述同步信号检测模块对所述高压电缆进行带电长度测量的过程包括:
3.根据权利要求1所述的高压电缆带电长度测量仿真系统，其特征在于，还包括重复测试控制模块，用于控制所述信号测量模块产生多次触发脉冲。
4.根据权利要求1所述的高压电缆带电长度测量仿真系统，其特征在于，所述高压测试电缆包括若干段同轴电缆，通过电缆接头进行串接。
5.一种高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，包括:设有缺陷点的高压测试电缆，第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器，脉冲注入模块，信号测量模块，同步信号检测模块； 所述信号测量模块、同步信号检测模块分别通过所述第一耦合器、第三耦合器连接所述高压测试电缆的第一端点； 所述脉冲注入模块通过所述第二高频耦合器连接所述高压测试电缆的第二端点； 所述信号测量模块产生激发脉冲传输至所述缺陷点，在所述缺陷点处产生分别向第一端点和第二端点传播的局部放电脉冲，所述脉冲注入模块接收到所述局部放电脉冲后，输出编码脉冲回传至所述同步信号检测模块进行接收，所述同步信号检测模块记录所述局部放电脉冲、编码脉冲在时间轴上的波形，并根据所述波形对应的时刻及脉冲传播速度对所述高压测试电缆进行带电局部放电检测定位。
6.根据权利要求5所述的高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，所述同步信号检测模块对所述高压电缆进行带电局部放电检测定位仿真的过程包括:X = L--^i t2-t1-T) 式中，X为局部放电点离第一端点的距离，L为高压电缆的长度，h为所述局部放电脉冲在时间轴上的波形对应的时刻，t2为所述编码脉冲在时间轴上的波形对应的时刻，T为所述脉冲注入模块从接收到所述局部放电脉冲至输出编码脉冲所耗费的时间，V为脉冲在高压电缆中的传播速度。
7.根据权利要求5所述的高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，还包括:数据报告模块，用于将所述带电局部放电检测定位仿真的定位结果进行可视化展示。
8.根据权利要求5所述的高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，所述高压测试电缆包括若干段同轴电缆，其中至少一段同轴电缆上设有缺陷点，各段同轴电缆通过 电缆接头进行串接。
全文摘要
一种高压电缆带电长度测量仿真系统，包括高压测试电缆，第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器，脉冲注入模块，信号测量模块，同步信号检测模块；信号测量模块产生触发脉冲传输至脉冲注入模块，脉冲注入模块接收到触发脉冲后，输出编码脉冲回传至所述同步信号检测模块进行接收，同步信号检测模块记录所述触发脉冲、编码脉冲在时间轴上的波形，并根据波形对应的时刻及脉冲传播速度对高压测试电缆进行带电长度测量。另外还提供一种高压电缆带电局部放电检测定位仿真系统，本发明的技术，仿真了高压电缆带电长度的测量过程及局部放电检测定位过程，仿真成本低、效率高，可以用于各种实验平台和培训系统中，适于普遍推广使用。
文档编号G01R31/12GK103076545SQ20121059350
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者王勇, 吴琼, 肖天为, 张显聪, 张琦, 杨柳, 陈俊, 方健, 宁宇, 吴海宏, 曹柏林, 林昌年 申请人:广州供电局有限公司