[发明专利]一种智能化10kV配电电缆局部放电在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种智能化10kV配电电缆局部放电在线监测装置。

背景技术

电力设备绝缘状态监测技术的研究和应用是当前智能电网建设及其运行管理中的一项重要内容。配电电缆在配电网络中广泛应用，为确保其运行可靠性，近几年来一种局部放电监测技术在电力企业获得了越来越多的应用，这种技术能够在电缆不停电的情况下通过在电缆两端的接地线上短暂或长期安置高频电流传感器，测量流过其中的脉冲电流，分析信号的强度和活动频率，实现配电电缆绝缘状态的在线监测和故障诊断。

现有技术提供的电力设备绝缘状态监测技术在实际应用中虽然取得了较好的应用效果，但也存在若干技术问题尚待解决，具体如下：

1）在很多环境条件下，外部电磁干扰会通过接地网、接地铜排、电缆接地线向电网传播。目前的绝缘监测系统会提取到这种类型的高频干扰信号，造成绝缘状态的误判；

2）配网中多条电缆馈线的接地线经常是就近连接在一起，然后再通过一条线连接到电站的接地系统。这样，电缆之间的局部放电脉冲电流会互相干扰，难以确定真正存在局部放电的电缆，影响工作效率和诊断效果。

因此，如何解决目前10kV配电电缆局部放电在线监测中的抗干扰问题，是当前电力企业应用实践中的亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种智能化10kV配电电缆局部放电在线监测装置，具有安全、便携、高效的特点，创新性地解决了目前现有的监测系统难以识别外部干扰信号和真正的电缆内部局部放电信号的技术困难，提升了相关领域的技术水平和弥补了监测技术在电力企业的应用实践中存在的不足。

本发明提供的一种智能化10kV配电电缆局部放电在线监测装置，包括：脉冲电流传感器（11）、脉冲电压传感器（12）、高频信号电缆（13）和监测主机（14）；

所述脉冲电流传感器（11）和脉冲电压传感器（12）分别通过两条所述高频信号电缆（13）连接至所述监测主机（14）；

所述脉冲电流传感器（11）和脉冲电压传感器（12）夹持在所述10kV配电电缆的屏蔽接地线上，用于监测所述屏蔽接地线的脉冲信号； 

所述脉冲电流传感器（11）和脉冲电压传感器（12）各自监测到的两路脉冲信号分别通过所述高频信号电缆（13）传输给所述监测主机（14）；

所述监测主机（14）接收到所述两路脉冲信号后进行分析，判断所述10kV配电电缆是否存在局部放电或电缆干扰。

其中，所述脉冲电流传感器（11）为钳形脉冲电流传感器，其包括：钳形外壳（21）、磁芯（22）、线圈（23）、微分电阻（24）、带通滤波器（25）、放电管（26）、连接器接头（27）；

所述磁芯（22）与所述钳形外壳（21）形状相同，其外缠绕所述线圈（23），所述钳形外壳（21）包覆所述磁芯（22）和线圈（23）；

一导线的一端与所述线圈（23）连接，该导线的另一端引出至所述钳形外壳（21）之外，且分为三支路，该三支路分别连接所述带通滤波器（25）、微分电阻（24）、放电管（26）；

所述带通滤波器（25）连接所述连接器接头（27），所述连接器接头（27）连接所述高频信号电缆（13）。

其中，所述脉冲电压传感器（12）为钳形脉冲电压传感器，其包括：钳形外壳（31）、电解质层（32）、电极（33）、微分电阻（34）、带通滤波器（35）、放电管（36）、连接器接头（37）；

所述电极（33）的两极位于所述电介质层（32）上下表层，所述钳形外壳（31）包覆所述电极（33）和所述电解质层（32）；一导线的一端与所述电极（33）的其中一极连接，该导线的另一端引出至所述钳形外壳（31）之外，且分为三支路，该三支路分别连接所述带通滤波器（35）、微分电阻（34）、放电管（36）；

所述带通滤波器（35）连接所述连接器接头（37），所述连接器接头（37）连接所述高频信号电缆（13）。

其中，所述带通滤波器（25）和所述带通滤波器（35）结构相同，其均由电感L41、电感L42、电感L43、电感L44、电容C41、电容C42、电容C43、电容C44以及电阻R41梯形连接而成。

其中，所述监测主机（14）包括：

外壳（51）、连接器接头（52）、信号放大电路（53）、滤波器（54）、数据采样电路（55）、ARM处理器（56）、显示屏（57）；

所述连接器接头（52）为两个，其分别与两条所述高频信号电缆（13）连接；