[实用新型]一种高压电缆运行状态监测装置

说明书

本实用新型公开一种高压电缆运行状态监测装置，包括取电模块、故障预警模块、精准性验证模块、断电防护模块和故障定位模块；其中故障预警模块包括电缆护层电流数值采集单元、振动监测单元、温度监测单元和数据融合预警单元；分别通过工频技术采集护层电流值，通过三轴加速度技术测量电缆本体振动值，通过测温技术测量电缆本体温度值；其中故障定位模块包括高速故障信息采集终端、GPS和北斗授时装置，采用D型测距原理进行故障点测距；其中取电模块采用开合式CT技术实现自取电。本实用新型形成多维度数据研判进行电缆运行状态实时监测，数据间进行交叉验证，确保数据的准确性。

技术领域

本实用新型涉及高压电缆监测技术领域，特别涉及一种高压电缆运行状态监测装置。

背景技术

随着经济技术不断发展，电力电缆在电力行业中运用角色逐渐增多，从 10kV 至220kV 供电环境都在逐渐参与其中。但是由于电路自身等特性，出现故障时，多数为永久故障且排查抢修难度较高。以往的技术没有充分对故障前的信号特征进行采集和分析，对于电缆故障预警缺乏相应的技术手段。少有的对于电缆的运行状态监测装置缺少全面的信息化监测手段，大部分仅进行单一化监测数据，形成数据孤岛，无线精准实现电缆运行状态的综合监测。或者大部分都是依靠运行人员在行业内工作经验进行判别，缺少科学技术手段的辅助，效率低下并且无法准确得进行电缆故障预警。因此需要一种电缆运行状态监测装置实现多维度状态信息监测包括接地电流、温度、振动、电流行波等多维度数据信息。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述传统技术的不足之处，提供一种高压电缆运行状态监测装置。

为克服上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种高压电缆运行状态监测装置，包括：取电模块、故障预警模块、精准性验证模块和断电防护模块；

所述取电模块给所述故障预警模块、精准性验证模块和断电防护模块供电；

所述故障预警模块包括：电缆护层电流数值采集单元、振动监测单元、温度监测单元和数据融合预警单元；所述电缆护层电流数值采集单元、振动监测单元、温度监测单元均用于监测高压电缆接头处的数据，并将数据传输给数据融合预警单元进行数据融合分析，得到故障预警结果；

所述精准性验证模块对多维度数据研判，多维度数据交叉验证，确保故障预警精准行；

所述故障定位模块包括高速故障信息采集终端、GPS 和北斗授时装置，所述高速故障信号采集终端安装于监测电缆的两端，当故障发生时快速读取并记录下故障初始行波浪涌的到达时间；所述 GPS 和北斗授时装置向高速故障信号采集终端提供精确的时间基准。

所述取电模块包括取电 CT、TVS 保护、整流桥与泄能电路、泄能控制、储能电路、输出电压监视及 LDO 稳压电路。

所述取电 CT 通过开合式 CT，当电流达到 3.5A 时，启动取电电路，进行设备取电， 从而无需外部供电。

所述整流桥与泄能电路包括：半控整流桥电路和直流电压限幅保护电路，实现整流与直流电压限幅保护；所述直流电压限幅保护电路由电压比较器和分立器件搭建的 RS触发器组成，实现滞回逻辑控制。

所述滞回逻辑控制为当直流电压上升到 5V，闭合 MOSFET，使得直流电压开始下降， 下降到 4V 后断开 MOSFET，直流电压开始下降。从所述 5V 到所述 4V 具有 1V 的滞回带宽， 在大电流情况下降低 MOSFET 开关频率。

所述滞回逻辑控制由推挽电路驱动 MOSFET 输出。

所述输出电压监视及 LDO 稳压电路， 对电容两端电压进行监视， 当电容电压高于3.8V，使能 LDO 输出 3.3V，当电压又下降到 3.36V 时禁止 LDO 输出，用以有效防止电量不足引起电路频繁重启。