電纜局部放電檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電纜局部放電檢測裝置，包括蕩波電壓發(fā)生模塊，信號采集模塊和分析控制模塊，振蕩波電壓發(fā)生模塊產(chǎn)生振蕩波電壓，并將振蕩波電壓施加于待測電纜上，待測電纜在振蕩波電壓作用下，局部放電部位產(chǎn)生脈沖電流信號，信號采集模塊采集該脈沖電流信號，生成采集數(shù)據(jù)，發(fā)送采集數(shù)據(jù)到分析控制模塊，分析控制模塊根據(jù)內(nèi)置的局部放電分析軟件對采集數(shù)據(jù)進行分析，獲得待測電纜局部放電檢測結(jié)果。整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，真實模擬待測電纜運行工況環(huán)境，不需要復(fù)雜、體積巨大的設(shè)備，實現(xiàn)了簡單、準(zhǔn)確檢測電纜局部放電情況，所以本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置是一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測準(zhǔn)確、檢測成本低廉的裝置。
【專利說明】電纜局部放電檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力電纜【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及電纜局部放電檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來電力電纜在電網(wǎng)中使用比重逐漸增大，但電纜絕緣缺陷造成的電纜安全事故時有發(fā)生，經(jīng)濟損失巨大，因此保障電纜安全運行成為了供電部門重點關(guān)注的問題。經(jīng)研究證實，電纜的局部放電特征可以反映出其絕緣狀態(tài)，因此局部放電檢測成為了電力電纜絕緣狀態(tài)檢測的主要手段。由于與工頻電壓檢測具有良好的等效性且不會對被測電纜造成傷害，振蕩波電壓下的局部放電檢測在國內(nèi)外有著廣泛的應(yīng)用，該檢測不僅能夠檢測出局部放電量，還可定位局部放電發(fā)生的部位，方便相關(guān)人員找出電纜絕緣缺陷點。
[0003]目前國內(nèi)對中壓電力電纜(3?35KV)局部放電檢測及其故障定位采用的是工頻耐壓試驗、超低頻(0.1Hz)電壓(VLF)試驗。然而這兩種試驗都存在很大的困難。在工頻條件下，對幾公里長的電纜進行充電檢測需要很大的能量，該充電系統(tǒng)包含多個設(shè)備，如發(fā)電機、高壓變壓器或諧振器、控制儀器、局部放電探測和故障定位儀器、耦合電容和高壓連接電纜。同時運輸這些設(shè)備需要大型運輸車輛，大大增加了檢測費用。對于超低頻電壓試驗在考慮非工頻條件下對電介質(zhì)(絕緣)檢測的結(jié)果時認(rèn)為，不能將低頻檢測得出的局部放電結(jié)果直接推斷到工頻條件下的結(jié)果。
[0004]綜上所述，目前尚無一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測過程準(zhǔn)確、檢測成本低廉的電纜局部放電檢測裝置實現(xiàn)對電力電纜局部放電的準(zhǔn)確檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對目前尚無一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測準(zhǔn)確、檢測成本低廉的電纜局部放電檢測裝置實現(xiàn)對電力電纜局部放電的準(zhǔn)確檢測的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測準(zhǔn)確、檢測成本低廉的電纜局部放電檢測裝置。
[0006]一種電纜局部放電檢測裝置，包括振蕩波電壓發(fā)生模塊，信號采集模塊和分析控制模塊，所述分析控制模塊內(nèi)置有局部放電分析軟件，所述振蕩波電壓發(fā)生模塊兩端分別與待測電纜兩端連接，所述信號采集模塊與所述待測電纜并聯(lián)，所述分析控制模塊分別與所述振蕩波電壓發(fā)生模塊、所述信號采集模塊連接；
[0007]其中，所述振蕩波電壓發(fā)生模塊包括電源、限流電阻、高壓電子開關(guān)和電感線圈，所述電源的一端與所述限流電阻的一端連接，所述限流電阻的另一端分別與所述高壓電子開關(guān)的一端和所述電感線圈的一端連接，所述電感線圈的另一端與待測電纜的一端連接，所述電源的另一端分別與所述高壓電子開關(guān)的另一端和所述待測電纜的另一端連接，所述信號采集模塊包括分壓耦合器和數(shù)據(jù)采集卡，所述分壓耦合器的第一端口和第二端口分別與所述待測電纜的兩端連接，所述分壓耦合器的耦合端口與所述數(shù)據(jù)采集卡的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)采集卡的輸出端與所述分析控制模塊連接；
[0008]所述振蕩波電壓發(fā)生模塊接受所述分析控制模塊控制，產(chǎn)生振蕩波電壓，并將所述振蕩波電壓施加于所述待測電纜，所述信號采集模塊采集所述待測電纜在所述振蕩波電壓作用下的脈沖電流信號，獲取采集數(shù)據(jù)，發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)到所述分析控制模塊，所述分析控制模塊根據(jù)所述采集數(shù)據(jù)，利用內(nèi)置局部放電分析軟件分析，獲取待測電纜局部放電檢測結(jié)果。
[0009]本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置，包括蕩波電壓發(fā)生模塊，信號采集模塊和分析控制模塊,振蕩波電壓發(fā)生模塊產(chǎn)生振蕩波電壓,并將振蕩波電壓施加于待測電纜上,待測電纜在振蕩波電壓作用下，局部放電部位產(chǎn)生脈沖電流信號，信號采集模塊采集該脈沖電流信號，生成采集數(shù)據(jù)，發(fā)送采集數(shù)據(jù)到分析控制模塊，分析控制模塊根據(jù)內(nèi)置的局部放電分析軟件對采集數(shù)據(jù)進行分析，獲得待測電纜局部放電檢測結(jié)果。整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，真實模擬待測電纜運行工況環(huán)境，不需要復(fù)雜、體積巨大的設(shè)備，實現(xiàn)了簡單、準(zhǔn)確檢測電纜局部放電情況，所以本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置是一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測準(zhǔn)確、檢測成本低廉的裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置第一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置其中一個實施例的模塊示意圖；
[0012]圖3為本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置第二個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 【具體實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下根據(jù)附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
[0014]如圖1、圖2所示，一種電纜局部放電檢測裝置，包括振蕩波電壓發(fā)生模塊100，信號采集模塊200和分析控制模塊300，所述分析控制模塊300內(nèi)置有局部放電分析軟件，所述振蕩波電壓發(fā)生模塊100兩端分別與待測電纜兩端連接，所述信號采集模塊200與所述待測電纜并聯(lián)，所述分析控制模塊300分別與所述振蕩波電壓發(fā)生模塊100、所述信號采集模塊200連接；
[0015]所述振蕩波電壓發(fā)生模塊100包括電源110、限流電阻120、高壓電子開關(guān)130和電感線圈140，所述電源110的一端與所述限流電阻120的一端連接，所述限流電阻120的另一端分別與所述高壓電子開關(guān)130的一端和所述電感線圈140的一端連接，所述電感線圈140的另一端與待測電纜的一端連接，所述電源110的另一端分別與所述高壓電子開關(guān)130的另一端和所述待測電纜的另一端連接；
[0016]所述信號采集模塊200包括分壓耦合器210和數(shù)據(jù)采集卡220，所述分壓耦合器210的第一端口和第二端口分別與所述待測電纜的兩端連接，所述分壓耦合器210的耦合端口與所述數(shù)據(jù)采集卡220的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)采集卡220的輸出端與所述分析控制模塊300連接；
[0017]所述振蕩波電壓發(fā)生模塊100產(chǎn)生振蕩波電壓，并將所述振蕩波電壓施加于所述待測電纜，所述信號采集模塊200采集所述待測電纜在所述振蕩波電壓作用下的脈沖電流信號，獲取采集數(shù)據(jù)，發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)到所述分析控制模塊300，所述分析控制模塊300根據(jù)所述采集數(shù)據(jù)，利用內(nèi)置局部放電分析軟件分析，獲取待測電纜局部放電檢測結(jié)果。
[0018]利用局部放電分析軟件可控制振蕩波電壓發(fā)生裝置輸出所需的振蕩波電壓、控制信號采集系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集并對采集的局部放電數(shù)據(jù)進行分析，給出是否有局部放電發(fā)生及局放量大小、發(fā)生局部放電的位置等結(jié)果。
[0019]具體來說，優(yōu)選的，電源可以采用60kV程控高壓直流電源可產(chǎn)生O — 60kV的直流電壓，可直接采用市電供電。高壓電子開關(guān)耐壓值為60kv，開通時間小于I μ S，最大電流80Α.電感線圈可以選用空心電感，具體為低損耗、高品質(zhì)因素的2.18Η電感，與被測電纜組成LC串聯(lián)振蕩電路，當(dāng)所述高壓直流電源對測試電纜充電后，閉合所述高壓電子開關(guān)，使得LC回路對地放電產(chǎn)生阻尼振蕩電壓。其具體的工作過程如下:分析控制模塊遠距離控制60kV程控高壓直流電源對待測電纜進行充電，達到預(yù)設(shè)電壓后，控制高壓電子開關(guān)閉合，產(chǎn)生振蕩波電壓。振蕩波電壓施加于被測電纜后激發(fā)電纜缺陷部位產(chǎn)生局部放電。
[0020]振蕩波電壓施加于被測電纜后激發(fā)電纜缺陷部位產(chǎn)生局部放電，經(jīng)耦合于電纜兩端的分壓耦合器后，由信號采集裝置進行信號的采集和處理，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給前臺控制機算機進行保存和分析。具體來說分壓耦合器可以選用靈敏度50pC，響應(yīng)頻帶為60kHz—4MHz，符合IEC60270標(biāo)準(zhǔn)的要求，對IkHz以下的低頻信號，尤其是50Hz的工頻信號有較強的隔絕能力的耦合器。數(shù)據(jù)采集卡可以選用NI或ADLINK的100MS/s，8位數(shù)字化采集卡，實現(xiàn)單/雙通道局部放電信號分別采樣。
[0021]本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置，包括蕩波電壓發(fā)生模塊，信號采集模塊和分析控制模塊,振蕩波電壓發(fā)生模塊產(chǎn)生振蕩波電壓,并將振蕩波電壓施加于待測電纜上,待測電纜在振蕩波電壓作用下，局部放電部位產(chǎn)生脈沖電流信號，信號采集模塊采集該脈沖電流信號，生成采集數(shù)據(jù)，發(fā)送采集數(shù)據(jù)到分析控制模塊，分析控制模塊根據(jù)內(nèi)置的局部放電分析軟件對采集數(shù)據(jù)進行分析，獲得待測電纜局部放電檢測結(jié)果。整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，真實模擬待測電纜運行工況環(huán)境，不需要復(fù)雜、體積巨大的設(shè)備，實現(xiàn)了簡單、準(zhǔn)確檢測電纜局部放電情況，所以本發(fā)明電纜局`部放電檢測裝置是一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測準(zhǔn)確、檢測成本低廉的
>J-U ρ?α裝直。
[0022]如圖3所示，在其中一個實施例中，所述電纜局部放電檢測裝置還包括局部放電校準(zhǔn)模塊400，所述局部放電校準(zhǔn)模塊400與所述待測電纜可拆卸連接，所述局部放電校準(zhǔn)模塊400用于在所述待測電纜進行局部放電檢測前進行放電校準(zhǔn)。
[0023]當(dāng)蕩波電壓發(fā)生模塊，信號采集模塊和分析控制模塊按照規(guī)定的連接關(guān)系與待測電纜連接上時，可能存在各個模塊以及環(huán)境影響帶來檢測誤差。在本實施例中，設(shè)置待測電纜可拆卸連接的局部放電校準(zhǔn)模塊，在對待測電纜進行局部放電檢測前，先進行局部放電檢測裝置校準(zhǔn)，校準(zhǔn)完畢后斷開局部放電校準(zhǔn)模塊與待測電纜的連接，確保檢測結(jié)果的真實、準(zhǔn)確。
[0024]在其中一個實施例中，所述信號采集模塊還包括WIFI通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集卡通過所述WIFI通信模塊與所述分析控制模塊連接。
[0025]信號采集模塊內(nèi)置WIFI通信模塊后，其采集到的數(shù)據(jù)可以通過WIFI方式直接傳輸?shù)椒治隹刂颇K中，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效，靈動傳輸。
[0026]如圖3所示，在其中一個實施例中，所述信號采集模塊200還包括嵌入式工控計算機230，所述數(shù)據(jù)采集卡220通過所述嵌入式工控計算機230與所述分析控制模塊300連接。
[0027]嵌入式工控計算機控制數(shù)據(jù)采集裝置，并與分析控制模塊連接進行數(shù)據(jù)傳輸。具體來說，嵌入式工控計算機可以根據(jù)分析控制模塊的指令控制數(shù)據(jù)采集裝置的工作狀態(tài)(工作或不工作)，當(dāng)數(shù)據(jù)采集卡工作時，其采集到的數(shù)據(jù)可以通過嵌入式工控計算機傳輸?shù)椒治隹刂颇K，嵌入式工控計算機可以通過WIFI或網(wǎng)線方式與分析控制模塊連接。
[0028]在其中一個實施例中，所述電源為60KV程控高壓直流電源。
[0029]為了更進一步詳細解釋本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置的工作過程及其帶來的有益效果，下面將采用一具體實施例進行說明。
[0030]在本具體實施例中，其整個工作過程如下:
[0031]首先連接好測試設(shè)備與被測電纜，使用局部放電校準(zhǔn)模塊對測試系統(tǒng)進行校準(zhǔn)，保存相關(guān)測量參數(shù)。系統(tǒng)校準(zhǔn)完成后，分析控制模塊遠距離控制60kV程控高壓直流電源對待測電纜進行充電，達到預(yù)設(shè)電壓后，控制高壓電子開關(guān)閉合，產(chǎn)生振蕩波電壓。振蕩波電壓施加于被測電纜后激發(fā)電纜缺陷部位產(chǎn)生局部放電，經(jīng)耦合于電纜兩端的分壓耦合器后，由信號采集裝置進行信號的采集和處理，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給分析控制模塊進行保存和分析。分析控制模塊的局部放電分析軟件對數(shù)據(jù)分析得出有無局部放電發(fā)生以及局放量大小和局部放電發(fā)生的位置等分析結(jié)果，最終對電纜的絕緣狀態(tài)做出判斷。
[0032]采用60kV程控高壓直流電源，設(shè)計能應(yīng)用于60kV直流電壓等級的信號采集系統(tǒng)，設(shè)計能工作于60kV直流加壓等級的高壓電子開關(guān)和高品質(zhì)空心電感，產(chǎn)生符合35kV及以下電纜的振蕩波局放檢測所要求的振蕩波電壓。使振蕩波局放檢測適用于國內(nèi)所有中、低壓等級電纜的局放測試。
[0033]在實際操作過程中，本發(fā)明電纜局部放電檢測裝置還具有如下有益特性:
[0034]I)局部診斷在振蕩波測試電壓下進行，電場強度分布和正常工作狀態(tài)一樣；
[0035]2)局放評估和摸式識別在正常電壓級別下進行；
[0036]3)自動校準(zhǔn)和連接定位工具；
[0037]4)局放等級測量根據(jù)ffiC60270，在50?IOOOHz帶寬下進行；
[0038]5)電纜等效電容值和被測對象的tan δ值通過電壓波形的特征衰減來計算；
[0039]6)菜單驅(qū)動設(shè)備完成測試流程，用法簡單，便于操作；
[0040]7)設(shè)計緊湊，重量輕。
[0041]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電纜局部放電檢測裝置，其特征在于，包括振蕩波電壓發(fā)生模塊，信號采集模塊和分析控制模塊，所述分析控制模塊內(nèi)置有局部放電分析軟件，所述振蕩波電壓發(fā)生模塊兩端分別與待測電纜兩端連接，所述信號采集模塊與所述待測電纜并聯(lián)，所述分析控制模塊分別與所述振蕩波電壓發(fā)生模塊、所述信號采集模塊連接； 其中，所述振蕩波電壓發(fā)生模塊包括電源、限流電阻、高壓電子開關(guān)和電感線圈，所述電源的一端與所述限流電阻的一端連接，所述限流電阻的另一端分別與所述高壓電子開關(guān)的一端和所述電感線圈的一端連接，所述電感線圈的另一端與待測電纜的一端連接，所述電源的另一端分別與所述高壓電子開關(guān)的另一端和所述待測電纜的另一端連接，所述信號采集模塊包括分壓耦合器和數(shù)據(jù)采集卡，所述分壓耦合器的第一端口和第二端口分別與所述待測電纜的兩端連接，所述分壓耦合器的耦合端口與所述數(shù)據(jù)采集卡的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)采集卡的輸出端與所述分析控制模塊連接； 所述振蕩波電壓發(fā)生模塊接受所述分析控制模塊控制，產(chǎn)生振蕩波電壓，并將所述振蕩波電壓施加于所述待測電纜，所述信號采集模塊采集所述待測電纜在所述振蕩波電壓作用下的脈沖電流信號，獲取采集數(shù)據(jù)，發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)到所述分析控制模塊，所述分析控制模塊根據(jù)所述采集數(shù)據(jù)，利用內(nèi)置局部放電分析軟件分析，獲取待測電纜局部放電檢測結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜局部放電檢測裝置，其特征在于，還包括局部放電校準(zhǔn)模塊，所述局部放電校準(zhǔn)模塊與所述待測電纜可拆卸連接，所述局部放電校準(zhǔn)模塊用于在所述待測電纜進行局部放電檢測前進行放電校準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電纜局部放電檢測裝置，其特征在于，所述信號采集模塊還包括WIFI通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集卡通過所述WIFI通信模塊與所述分析控制模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電纜局部放電檢測裝置，其特征在于，所述信號采集模塊還包括嵌入式工控計算機，所述數(shù)據(jù)采集卡通過所述嵌入式工控計算機與所述分析控制模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電纜局部放電檢測裝置，其特征在于，所述電源為60KV程控高壓直流電源。
【文檔編號】G01R31/12GK103852697SQ201410059038
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】陸國俊, 熊俊, 葉加驊, 何志雄, 陳旭恒, 敖昌民, 李漢豪 申請人:廣州供電局有限公司, 廣州安電測控技術(shù)有限公司