本發(fā)明涉及高壓電纜故障檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)電力事業(yè)不斷發(fā)展，裝機(jī)容量大幅度增加，尤其是城區(qū)電纜入地工程的開展，高壓電纜在電網(wǎng)建設(shè)與電網(wǎng)改造中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

高壓電纜及其接頭因?yàn)槭┕すに噯?wèn)題，或在達(dá)到一定年限以后，常常會(huì)因絕緣被擊穿而造成事故，因?yàn)槠潆妷焊?、容量大，每次事故都可能造成重大的?jīng)濟(jì)損失。為確保輸電網(wǎng)絡(luò)的安全，對(duì)高壓電纜的檢測(cè)十分必要，而局部放電檢測(cè)一直是電纜絕緣(特別是塑料電纜)非破壞性電氣檢驗(yàn)的主要項(xiàng)目，它越來(lái)越被看作是一種最有效的絕緣診斷方法，目的是觀察和研究局部放電引起的絕緣老化問(wèn)題。

目前對(duì)高壓電纜的局部放電檢測(cè)均為人工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，每次只能監(jiān)測(cè)一個(gè)線路區(qū)間，耗時(shí)耗力，且同一個(gè)線路也不能時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此并不能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)安全隱患，不能有效避免安全事故的發(fā)生。

因此如何解決高壓電纜的局部放電檢測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力且不能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)安全隱患的問(wèn)題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠解決高壓電纜的局部放電檢測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力且不能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)安全隱患的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

與電纜的接地線連接的信號(hào)接收模塊，用于耦合所述電纜局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)；

與所述信號(hào)接收模塊連接的信號(hào)處理模塊，用于接收所述脈沖電流信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理形成數(shù)字信號(hào)；

與所述信號(hào)處理模塊連接的監(jiān)測(cè)主機(jī)，用于接收所述數(shù)字信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行分類識(shí)別、分析和計(jì)算形成放電信息數(shù)據(jù)；

與所述信號(hào)處理模塊相連的電源。

優(yōu)選地，所述信號(hào)處理模塊具體包括放大器、濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

優(yōu)選地，所述信號(hào)接收模塊與所述信號(hào)處理模塊之間采用同軸電纜連接。

優(yōu)選地，所述信號(hào)處理模塊與所述監(jiān)測(cè)主機(jī)之間采用無(wú)線通信連接。

優(yōu)選地，所述信號(hào)處理模塊與所述監(jiān)測(cè)主機(jī)之間通過(guò)3G/4G網(wǎng)絡(luò)連接。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)主機(jī)還包括用于顯示所述放電信息數(shù)據(jù)的顯示器。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)主機(jī)還包括用于將所述放電信息數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)器。

優(yōu)選地，所述信號(hào)接收模塊具體為高頻電流傳感器。

優(yōu)選地，所述電源包括用于發(fā)電的太陽(yáng)能電池板和用于收集電能的太陽(yáng)能蓄電池箱。

優(yōu)選地，包括分別與多個(gè)區(qū)間電纜的接地線連接的若干個(gè)所述信號(hào)接收模塊，每個(gè)所述信號(hào)接收模塊用于耦合與其對(duì)應(yīng)的區(qū)間電纜放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)，

和多個(gè)所述信號(hào)處理模塊，一個(gè)所述信號(hào)處理模塊接收若干個(gè)所述信號(hào)接收模塊中的幾個(gè)耦合后的脈沖電流信號(hào)。

本發(fā)明提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)與電纜接地線連接的信號(hào)接收模塊耦合電纜局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)，然后通過(guò)信號(hào)處理模塊對(duì)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理形成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)監(jiān)測(cè)主機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別、分析和計(jì)算形成放電信息數(shù)據(jù)?？梢?，本發(fā)明提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在線或離線監(jiān)測(cè)，省時(shí)省力，同時(shí)還能夠?qū)﹄娎|的局部放電狀況進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)，能隨時(shí)了解電纜的當(dāng)前狀態(tài)，快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電纜的安全隱患問(wèn)題，并根據(jù)電纜狀況確定檢修計(jì)劃，此外通過(guò)形成的放電信息數(shù)據(jù)還可以對(duì)電纜的絕緣劣化發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析判斷，對(duì)電纜的潛在故障的判斷提供依據(jù)，使隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)于萌芽階段，提高設(shè)備的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠解決高壓電纜的局部放電檢測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力且不能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)安全隱患的問(wèn)題。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明所提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)方法的一種具體實(shí)施方式的流程圖。

本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括信號(hào)接收模塊1、與信號(hào)接收模塊1連接的信號(hào)處理模塊2、與信號(hào)處理模塊2連接的監(jiān)測(cè)主機(jī)3以及與信號(hào)處理模塊2相連的電源，信號(hào)接收模塊1與電纜的接地線連接，用于耦合電纜局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)，并將脈沖電流信號(hào)發(fā)送給信號(hào)處理模塊2；信號(hào)處理模塊2用于接收脈沖電流信號(hào)，對(duì)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理形成數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)發(fā)送給監(jiān)測(cè)主機(jī)3；監(jiān)測(cè)主機(jī)3用于接收數(shù)字信號(hào)并對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別、分析和計(jì)算形成放電信息數(shù)據(jù)；電源與信號(hào)處理模塊2相連，為其提供電能。

其中需要指出的是，在電纜出現(xiàn)故障產(chǎn)生局部放電時(shí)，電纜的接地線能夠?qū)⒕植糠烹姰a(chǎn)生的電流導(dǎo)出至地表，信號(hào)接收模塊1與電纜的接地線連接，則信號(hào)接收模塊1能夠耦合電纜局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)。

本發(fā)明所提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電纜局部放電的在線或離線監(jiān)測(cè)，省時(shí)省力，且通過(guò)該電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)﹄娎|的局部放電狀況進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)，能隨時(shí)了解電纜的當(dāng)前狀態(tài)，快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電纜的安全隱患問(wèn)題，并根據(jù)電纜狀況確定檢修計(jì)劃，此外通過(guò)形成的放電信息數(shù)據(jù)還可以對(duì)電纜的絕緣劣化發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析判斷，對(duì)電纜的潛在故障的判斷提供依據(jù)，使隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)于萌芽階段，提高設(shè)備的安全性。

在上述具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，信號(hào)處理模塊2通過(guò)對(duì)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理形成數(shù)字信號(hào)，信號(hào)處理模塊2具體可以包括放大器21、濾波器22和模數(shù)轉(zhuǎn)換器23，即信號(hào)處理模塊2對(duì)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后形成數(shù)字信號(hào)。

在上述各具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，信號(hào)接收模塊1將耦合到的脈沖電流信號(hào)發(fā)送至信號(hào)處理模塊2，具體地，信號(hào)接收模塊1與信號(hào)處理模塊2之間可以通過(guò)同軸電纜連接，脈沖電流信號(hào)通過(guò)同軸電纜傳送至信號(hào)處理模塊2，信號(hào)功率損失較小。

信號(hào)處理模塊2將形成的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至監(jiān)測(cè)主機(jī)3，信號(hào)處理模塊2與監(jiān)測(cè)主機(jī)3之間可以采用無(wú)線通信連接，無(wú)線通信是利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，利用無(wú)線通信傳輸數(shù)據(jù)可以避免光纖傳輸?shù)炔季€困難等問(wèn)題，且成本較低。

無(wú)線通信的方式具體有多種，信號(hào)處理模塊2與監(jiān)測(cè)主機(jī)3之間可以通過(guò)3G/4G網(wǎng)絡(luò)連接，即兩者之間通過(guò)3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字信號(hào)，3G/4G網(wǎng)絡(luò)分布普遍且廣泛，當(dāng)然，信號(hào)處理模塊2與監(jiān)測(cè)主機(jī)3之間也可以通過(guò)WLAN、GPS或藍(lán)牙等進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

為了進(jìn)一步優(yōu)化上述各技術(shù)方案，電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以包括顯示器，監(jiān)測(cè)主機(jī)3還可以用于將放電信息數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示器進(jìn)行顯示，顯示器可以是監(jiān)測(cè)主機(jī)3的一部分，顯示器可以實(shí)時(shí)顯示放電信息數(shù)據(jù)，以供工作人員查看，實(shí)時(shí)了解電纜的狀態(tài)。

放電信息數(shù)據(jù)具體可以為電纜局部放電的幅值和頻次，也可以為局部放電的工頻周期圖、二維譜圖和放電趨勢(shì)圖等，可以根據(jù)需要具體調(diào)整。

為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，監(jiān)測(cè)主機(jī)3還可以包括存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器用于將放電信息數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)放電信息進(jìn)行存儲(chǔ)，在需要時(shí)可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)進(jìn)行譜圖分析或數(shù)據(jù)報(bào)表等，跟蹤電纜的狀態(tài)變化，使隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)于萌芽階段，提高設(shè)備的安全性。

本發(fā)明所提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，信號(hào)接收模塊1優(yōu)選可以為高頻電流傳感器，由于電纜發(fā)生局部放電時(shí)，其產(chǎn)生的脈沖基本上是單極性脈沖，上升時(shí)間很短，脈沖寬度也很窄，且脈沖電流在電纜中傳播時(shí)呈現(xiàn)衰減和散射特性，高頻電流傳感器可以精確地耦合電纜局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)，當(dāng)然，信號(hào)接收模塊1也可以為其他可以接收到脈沖電流信號(hào)的元器件，本申請(qǐng)對(duì)此不作具體限制。

電源與信號(hào)處理模塊2相連，并為其提供電能，電源具體可以包括用于發(fā)電的太陽(yáng)能電池板和用于收集電能的太陽(yáng)能蓄電池箱，在天氣晴朗的情況下，太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并由太陽(yáng)能蓄電池箱儲(chǔ)存，太陽(yáng)能蓄電池箱實(shí)時(shí)為信號(hào)處理模塊2提供電能，利用太陽(yáng)能發(fā)電提供電能，節(jié)能環(huán)保。當(dāng)然，也可以通過(guò)市電或普通的蓄電池為信號(hào)處理模塊2進(jìn)行供電，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在整個(gè)電纜系統(tǒng)中，電纜數(shù)量眾多，為了判斷出故障電纜的相對(duì)位置，具體地，在每個(gè)區(qū)間電纜的接地線上均可以連接有信號(hào)接收模塊1，每個(gè)信號(hào)接收模塊1用于耦合與其對(duì)應(yīng)的區(qū)間電纜放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)；另外，為了方便對(duì)脈沖電流信號(hào)的處理，節(jié)省設(shè)備成本，可以將多個(gè)區(qū)間電纜和與其對(duì)應(yīng)的信號(hào)接收模塊1進(jìn)行劃分，分為多個(gè)小組，每個(gè)小組設(shè)置一個(gè)信號(hào)處理模塊2，一個(gè)信號(hào)處理模塊2接收該小組內(nèi)的各個(gè)信號(hào)接收模塊1耦合后的脈沖電流信號(hào)，并將各個(gè)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理形成數(shù)字信號(hào)，最終發(fā)送至監(jiān)測(cè)主機(jī)3；監(jiān)測(cè)主機(jī)3接收各個(gè)數(shù)字信號(hào)并對(duì)其分別進(jìn)行分類識(shí)別、分析和計(jì)算形成多個(gè)放電信息數(shù)據(jù)；通過(guò)各個(gè)放電信息數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)間電纜的監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確確認(rèn)故障電纜的相對(duì)位置。

本發(fā)明具體實(shí)施方式還提供了與上述電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法，該方法包括：

S1：耦合電纜局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)；

S2：接收脈沖電流信號(hào)并對(duì)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理形成數(shù)字信號(hào)；

S3：接收數(shù)字信號(hào)并將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別、分析和計(jì)算形成所述放電信息數(shù)據(jù)。

作為一種具體實(shí)施方式，在本發(fā)明所提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)方法中，對(duì)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理具體包括：對(duì)脈沖電流信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。

本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)方法，還包括存儲(chǔ)放電信息數(shù)據(jù)和將放電信息數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；以便工作人員實(shí)時(shí)觀察電纜的放電狀態(tài)，且在需要時(shí)可以提取存儲(chǔ)的放電信息數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行譜圖分析或數(shù)據(jù)報(bào)表等，跟蹤電纜的狀態(tài)變化，使隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)于萌芽階段，提高設(shè)備的安全性。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的電纜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。