[发明专利]基于GPS同步授时的XLPE电缆局部放电定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及局部放电定位技术领域，具体是一种用于交联聚乙烯（XLPE）电缆的基于GPS同步授时的局部放电定位方法。 

背景技术

交联聚乙烯（XLPE）电缆大量应用于城市主电网中。由于XLPE电缆制作时原材料不纯，或者由于制作工艺的问题，绝缘层可能会存在气隙、杂质或突出物，在这些存在气隙和突出物的部位极易发送局部放电；另外XLPE电缆运行环境比较恶劣，其绝缘材料易于收到侵蚀，在局部放电的作用下，会加剧绝缘材料的老化，最终导致主绝缘击穿发生故障。因此检测并定位XLPE电缆局部放电，对于及早发现故障隐患，提高电网稳定性和可靠性有重大意义。 

局部放电的检测主要有脉冲电流法、特高频检测法、高频电流检测法、超声检测法等。其中脉冲电流不适用与现场检测，特高频信号和超声信号在电缆中衰减比较严重，因此针对XLPE电缆局部放电检测通常使用高频电流检测法。局部放电产生的高频电流信号会从局部放电发生点沿电缆向两端传播，高频电流检测法通常使用高频电流传感器（HFCT）接在电缆接头的接地线上，通过检测接地线上的高频电流检测是否有局部放电发生。 

目前已有的XLPE电缆局部放电定位技术主要有两种，一种是声电联合检测法，一种是振荡波检测法。声电联合检测法同时采用超声检测法和高频电流检测法两种检测方法，利用高频电流信号和超声信号在XLPE电缆中传播速度不同，可以确定局部放电信号传来的方向，如需准确定位局部放电的位置则耗时长、操作复杂。振荡波检测法利用振荡波信号发生器替代工频的试验电源，在XLPE电缆的一端注入振荡波电压，利用振荡波电压引发缺陷产生局部放电并定位局部放电位置，缺点是需要专门的振荡波信号发生器，而且需要设备停运。 

发明内容

针对传统的XLPE电缆局部放电定位技术的上述不足，本发明提供一种基于GPS同步授时的XLPE电缆局部放电定位装置及定位方法，将单一的定位装置分 为两个，分别检测一条XLPE电缆两端电缆接头接地线上的高频电流信号，其中一个装置作为检测主机，另外一个装置作为检测从机，主机和从机通过GPS授时同步实现同步采集，从而获得同一脉冲的精确时间差，实现精确定位局部放电源。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种基于GPS同步授时的XLPE电缆局部放电定位装置，其特点在于，包括第一高频传感器、第二高频传感器、XLPE电缆局部放电检测定位主机、XLPE电缆局部放电检测定位从机和上位机； 

所述的XLPE电缆局部放电检测定位主机包括保护电路、高频放大电路、微控制单元（MCU）、GPS时钟模块、无线通讯模块、EEPROM存储器、液晶显示屏和操作面板，所述的保护电路一端与所述的第一高频传感器的一端相连，该保护电路的另一端与所述的高频放大电路相连，所述的MCU模块分别与所述的高频放大电路、GPS时钟模块、无线通讯模块、EEPROM存储器、液晶显示屏、操作面板连接，所述的EEPROM存储另一端经上位机接口与所述的上位机相连； 

所述的XLPE电缆局部放电检测定位从机包括保护电路、高频放大电路、MCU、GPS时钟模块、无线通讯模块、EEPROM存储器、液晶显示屏和操作面板，所述的保护电路一端与所述的第二高频传感器的一端相连，该保护电路的另一端与所述的高频放大电路相连，所述的MCU模块分别与所述的高频放大电路、GPS时钟模块、无线通讯模块、EEPROM存储器、液晶显示屏、操作面板连接。 

一种基于GPS同步授时的XLPE电缆局部放电定位方法，其特点在于，该方法包括如下步骤： 

①将第一高频传感器和第二高频高频传感器的一端分别接在待测电缆两端接头的接地线上； 

②将第一高频传感器和第二高频高频传感器的另一端分别与XLPE电缆局部放电检测定位主机和XLPE电缆局部放电检测定位从机相连； 

③启动系统，XLPE电缆局部放电检测定位主机发出检测命令后进入等待状态，XLPE电缆局部放电检测定位从机接收到检测命令后回复XLPE电缆局部放电检测定位主机确认收到检测命令，完成握手过程，然后也开始等待； 

④XLPE电缆局部放电检测定位主机和XLPE电缆局部放电检测定位从机完成握手过程后同步计数N个PPS脉冲，然后开始同步采集待测电缆两端接头接 地线的脉冲信号； 

⑤XLPE电缆局部放电检测定位主机采集待测电缆一端的脉冲波形数据；