[发明专利]一种可定位绝缘缺陷的电缆在线监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种可定位绝缘缺陷的电缆在线监测装置及方法，包括高频电流传感器、相位传感器、信号采集单元、信号传输单元及检测装置；高频电流传感器、相位传感器布置于电缆A、B、C三相处，并通过信号采集单元、信号传输单元与检测装置通信；高频电流传感器用于获取A、B、C三相的放电脉冲电流信号；相位传感器用于获取放电脉冲电流信号的电流幅值及对应的相位；信号采集单元用于判断是否存在某相放电脉冲电流信号的电流幅值明显大于其他两相的情况，若是，判定存在局部放电；信号传输单元将传感器采集到的数据传输至检测装置；检测装置用于确定缺陷类型及对缺陷位置进行定位。本发明能够实现对高压电缆的在线监测及故障定位。

技术领域

本发明属于电力电缆绝缘监测技术领域，尤其涉及一种可定位绝缘缺陷的电缆在线监测装置及方法。

背景技术

电力电缆的绝缘发生损坏时，会产生一系列的物理上和化学上的变化，例如伴随局放信号产生的电磁波辐射、温度的变化以及超声波等现象，这些现象也可以作为局部放电信号的判据。目前对于电缆绝缘的劣化以及电缆接头内部故障产生的局部放电相关研究方法主要分为两大类，一类是非电气测试法，这一类方法主要通过非电气参数对电缆接头局部放电过程进行研究，目前主要有超声波检测法以及温度监测法等方法；另一类为电气测试法，主要通过对电气相关参数对其进行研究，例如电磁耦合法、差分法等。目前，各类状态量的检测方法已用在的电力电缆的带电检测，而用于在线监测的还较少。

相对于带电检测而言，在线监测有一定的优势。第一，在线监测方法不需要断开电缆线路的开关以及回路，因此不会影响到输电系统的正常工作。第二，在进行电缆在线监测的过程中，一般只在电缆的接头进行接地测试，实验过程不会对电缆本身结构造成较大影响，并且不会对电缆运行环境造成负面影响；第三，当监测长度较长的电缆线路时，只需要增加测点即可起到全线路的在线监测的目的，并且在通信上不需要使用额外的通信检测电缆，采用无线通信。

另外，故障定位对于准确掌握电缆的状态至关重要。目前已有应用的温度监测、接地电流监测等方式往往不能对绝缘类缺陷进行准确定位。

综述所述，以上检测方法多用于电缆带电检测，仅在电缆出现某方面缺陷后用于在线监测，实时掌握电缆状态。在线监测的现场实际利用率较低，且大多不具备绝缘类缺陷精确定位功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种可定位绝缘缺陷的电缆在线监测装置及方法，实现对高压电缆的在线监测及故障定位。

本发明提供了一种可定位绝缘缺陷的电缆在线监测装置，包括高频电流传感器、相位传感器、信号采集单元、信号传输单元及检测装置；所述高频电流传感器、相位传感器布置于电缆A、B、C三相处，并通过所述信号采集单元、信号传输单元与所述检测装置通信；

所述高频电流传感器用于在A、B、C三相任意一相脉冲触发下获取A、B、C三相的放电脉冲电流信号，并经同轴电缆将所述放电脉冲电流信号送至所述信号采集单元；

所述相位传感器用于获取放电脉冲电流信号的电流幅值及对应的相位，并经同轴电缆将电流幅值信号送至所述信号采集单元；

所述信号采集单元用于判断是否存在某相放电脉冲电流信号的电流幅值明显大于其他两相的情况，若是，判定存在局部放电；若否，则判定为干扰信号；

所述信号传输单元用于当判定结果为局部放电时，将传感器采集到的数据传输至所述检测装置；

所述检测装置用于通过数据分析及处理得到用于确定缺陷类型的相关图谱，并将所述相关图谱与缺陷放电典型图谱进行对比，通过对局部放电信号的测量、放电信号特征提取、分类和特征指纹库比对分析判断是否为真实的放电信号并确定缺陷类型；及

根据单个脉冲电流的起始沿方向，判断局放信号相别，并通过调取电缆两端接头的放电脉冲信息，采用时差定位方法，对缺陷位置进行定位。

进一步地，所述检测装置得到的相关图谱包括PRPD谱图、TF时频图。