高压电缆在线局部放电监测系统的制作方法

本实用新型涉及输配电设备的安全监测技术，特别涉及一种高压电缆在线局部放电监测系统。

背景技术：

绝缘体中只有局部区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，这种现象称之为局部放电，简称局部放电。它与绝缘的老化及绝缘的缺陷密切相关。

高压电缆作为高压、超高压、特高压输电中的主力设备，相比气体绝缘管道母线（gil，gasinsulatedline），其成本低廉，并且对输电通道的要求不高，占地极少。但是，高压电缆及接头位置的绝缘缺陷和老化，却是极为常见，很容易导致局部放电，从而导致输电中断，甚至发生安全事故。

目前在国内外涌现了很多电缆局部放电检测设备，绝大部分均为传统方式、来自于室内检测模式的、采用高频脉冲电流互感器（hfct，highfrequencycurrenttransformer）卡接地线以搜集局放脉冲电流为主要特征的高频（3-30mhz）、或特高频（300-3ghz）检测设备，这种检测设备与实际电缆/附件的局放频率（中心频率40mhz）不是很匹配，同时其采样频率也偏低，再加上前滤波在试去除噪音时也去除了部分局放信号时，所以导致这些设备在搜集信号时会产生不完整性及局放信号重建的失真。

技术实现要素：

根据本实用新型实施例，提供了一种高压电缆在线局部放电监测系统，包含：

第一电流传感器，所述第一电流传感器设置在电缆接头两端；

第二电流传感器，所述第二电流传感器设置在电缆的交叉互连接地线上，用于耦合所述第一电流传感器获取的信号；

电流表，所述电流表环设在电缆本体上，用于获取电缆本体上的工频电流信号；

信号调理模块，所述信号调理模块与所述第二电流传感器相连，用于调理所述第二电流传感器耦合到的信号；

信号处理模块，所述信号处理模块与所述信号调理模块相连，用于采集并数模转换处理所述信号调理模块调理后的信号，获取电缆接头处的放电信号；

监控中心，所述监控中心与所述信号处理模块相连，用于频谱分析和形成数据报表。

进一步，第一电流传感器、第二电流传感器为钳形脉冲电流传感器。

进一步，电流表为开启式电流表。

进一步，电流表获取的工频电流信号作为所述信号处理模块的同步相位，所述信号处理模块以所述工频电流信号触发采样，以获得发生局部放电的相位信息。

进一步，信号处理模块每次采集信号的工频周期数量为50。

进一步，信号处理模块输出波形包含采集到的调理后的信号和经数模转换处理后的信号。

根据本实用新型实施例的高压电缆在线局部放电监测系统。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例高压电缆在线局部放电监测系统的原理示意图；

图2为根据本实用新型实施例高压电缆在线局部放电监测系统的原理框图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本实用新型的优选实施例，对本实用新型做进一步阐述。

首先，将结合图1~2描述根据本实用新型实施例的高压电缆在线局部放电监测系统，用于高压电缆的局放监测，其应用场景很广。

如图1所示，本实用新型实施例的高压电缆在线局部放电监测系统，具有第一电流传感器1、第二电流传感器2、电流表3、信号调理模块4、信号处理模块5、监控中心6。

具体地，如图1所示，第一电流传感器1设置在电缆7的电缆接头71两端，第二电流传感器2设置在电缆7的交叉互连接地线72上，用于耦合第一电流传感器1获取的信号；在本实施例中，第一电流传感器1、第二电流传感器2选用钳形脉冲电流传感器。

具体地，如图1所示，电流表3环设在电缆7本体上，用于获取电缆本体上的工频电流信号，并将工频电流信号输入至监控中心6，监控中心6控制信号处理模块5的触发；在本实施例中，电流表3选用开启式电流表。

具体地，如图1所示，信号调理模块4与第二电流传感器2相连，并对第二电流传感器2耦合到的信号进行降噪、滤波、放大、抗干扰等调理操作，测试数据真实可靠。

具体地，如图1所示，信号处理模块5与信号调理模块4相连，用于采集并数模转换处理信号调理模块4调理后的信号，获取电缆接头71处的放电信号；如图2所示，电流表3获取的工频电流信号作为信号处理模块5的同步相位，信号处理模块5以该工频电流信号触发采样，以获得发生局部放电的相位信息。在本实施例中，信号处理模块5每次采集信号的工频周期数量为50，采样速率达100ms/s，触发方式为外触发，根据电流表3的工频电流信号，通过监控中心6控制触发。

进一步，信号处理模块5的输出波形包含采集到的调理后的信号和经数模转换处理后的信号，能够实时输出经过调理后的局部放电信号，并将采集到的信号保存下来，以便监控中心6生成局部放电的发展趋势图，实现预警和报警双重功能，并有助于查阅、备份。

具体地，如图1所示，监控中心6与信号处理模块5相连，用于频谱分析和形成数据报表，在本实施例中，数据报表主要包含二维、三维放电谱图及50工频周期放电图、局部放电的发展趋势图等。

当工作时，如图2所示，安装在电缆接头71两端的第一电流传感器1探测到脉冲电流信号及环流信号，第二电流传感器2耦合到信号，经信号调理模块4调理后，利用电流表3获取的工频电流信号，作为采集的同步相位，并以此信号触发信号处理模块5按100ms/s的高速采样率进行采样，并获得发生放电的相位信息，再根据相关网格协议将数据传送至监控中心6，再有监控中心6实时显示、频谱分析以及生成相关数据报表。

以上，参照图1~2描述了根据本实用新型实施例的高压电缆在线局部放电监测系统，测量数据准确可靠，不仅能够监测，还能实现预警和报警双重功能，提高了电缆运行的安全性和稳定性。

需要说明的是，在本说明书中，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

技术特征：

1.一种高压电缆在线局部放电监测系统，其特征在于，包含：

第一电流传感器，所述第一电流传感器设置在电缆接头两端；

第二电流传感器，所述第二电流传感器设置在电缆的交叉互连接地线上，用于耦合所述第一电流传感器获取的信号；

电流表，所述电流表环设在电缆本体上，用于获取电缆本体上的工频电流信号；

信号调理模块，所述信号调理模块与所述第二电流传感器相连，用于调理所述第二电流传感器耦合到的信号；

信号处理模块，所述信号处理模块与所述信号调理模块相连，用于采集并数模转换处理所述信号调理模块调理后的信号，获取电缆接头处的放电信号；

监控中心，所述监控中心与所述信号处理模块相连，用于频谱分析和形成数据报表。

2.如权利要求1所述高压电缆在线局部放电监测系统，其特征在于，所述第一电流传感器、第二电流传感器为钳形脉冲电流传感器。

3.如权利要求1所述高压电缆在线局部放电监测系统，其特征在于，所述电流表为开启式电流表。

4.如权利要求1或3所述高压电缆在线局部放电监测系统，其特征在于，所述电流表获取的工频电流信号作为所述信号处理模块的同步相位，所述信号处理模块以所述工频电流信号触发采样，以获得发生局部放电的相位信息。

5.如权利要求4所述高压电缆在线局部放电监测系统，其特征在于，所述信号处理模块每次采集信号的工频周期数量为50。

6.如权利要求1所述高压电缆在线局部放电监测系统，其特征在于，所述信号处理模块输出波形包含采集到的调理后的信号和经数模转换处理后的信号。

技术总结
本实用新型公开了一种高压电缆在线局部放电监测系统，包含：第一电流传感器，设置在电缆接头两端；第二电流传感器，设置在电缆的交叉互连接地线上，用于耦合第一电流传感器获取的信号；电流表，环设在电缆本体上，用于获取电缆本体上的工频电流信号；信号调理模块，与第二电流传感器相连，用于调理第二电流传感器耦合到的信号；信号处理模块，与信号调理模块相连，用于采集并数模转换处理信号调理模块调理后的信号，获取电缆接头处的放电信号；监控中心，与信号处理模块相连，用于频谱分析和形成数据报表。本实用新型测量数据准确可靠，不仅能够监测，还能实现预警和报警双重功能，提高了电缆运行的安全性和稳定性。

技术研发人员：常少辉;王涛;袁炎;蔡博
受保护的技术使用者：上海昌鹭智能技术有限公司
技术研发日：2019.11.21
技术公布日：2020.08.04