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電力電纜故障的精確定位輔助裝置和方法與流程

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電力電纜故障的精確定位輔助裝置和方法與流程
本發(fā)明屬電力電纜故障的定位技術(shù)范疇;特別是指立足現(xiàn)有電力電纜測(cè)距裝備,借助市區(qū)電纜井設(shè)施和精確定位輔助裝置,降低現(xiàn)有聲磁儀定點(diǎn)作業(yè)量、即精確定位作業(yè)量的輔助裝置和方法。
背景技術(shù)
:2014年,我國(guó)的發(fā)電裝機(jī)容量和發(fā)電量分別達(dá)13.6億千瓦、54638億千瓦時(shí),取得了舉世矚目的成就。標(biāo)志性行業(yè)創(chuàng)新成果亦層出不窮:發(fā)電和輸電領(lǐng)域的100萬(wàn)千瓦超超臨界發(fā)電機(jī)組和100萬(wàn)伏特高壓輸電,變電領(lǐng)域的無(wú)人值守變電站,配電領(lǐng)域的電力電纜普及。以二線城市X市為例,1981年12月環(huán)湖電力電纜取代架空明線拉開了電纜配電的序幕,俗稱“上改下工程”;截止2014年12月,X市的10kV電力電纜線路總長(zhǎng)8500km,占配電線路總里程的85.8%,而市區(qū)的電力電纜替代率已占98.2%。我國(guó)配電主要采用兩種線路:架空明線和電力電纜。隨著城市化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn),配電線路逐步從架空明線過(guò)渡到地下電纜。相對(duì)架空明線,電力電纜的優(yōu)點(diǎn)是:地下敷設(shè)的電纜不占地面空間,而且同一地下電纜通道可容納多回線路;市區(qū)電纜供電有利于市容,就高密度人口的城區(qū)而言、美化市容的意義巨大;外界環(huán)境對(duì)電力電纜的影響較小,供電可靠性高;電纜位于地下,人員的安全性較高;電力電纜的運(yùn)維費(fèi)用較低。統(tǒng)計(jì)表明,源由電力電纜材料和生產(chǎn)工藝的改良,電力電纜敷設(shè)工程的改進(jìn),電力電纜運(yùn)行維護(hù)流程的改善;對(duì)比相同使用年限的10kV電力電纜故障率,后期較早期投運(yùn)的電力電纜呈緩慢下降的態(tài)勢(shì)。但是,從業(yè)者的感受卻截然不同--電力電纜的故障數(shù)居高不下,呈不斷上升的態(tài)勢(shì)。兩種貌似相悖的觀點(diǎn)都對(duì),區(qū)別在于比較的參照物不同。X市敷設(shè)的10kV標(biāo)準(zhǔn)電力電纜長(zhǎng)600m,考慮到運(yùn)維之需,市區(qū)每隔20m左右設(shè)置一座電纜井;電纜和電纜接頭的設(shè)計(jì)(理論)壽命分別為30~40、15~30年;但實(shí)際指標(biāo)嚴(yán)重偏離理論值:電纜壽命降至15~30年、電纜接頭僅5~10年。一方面,技術(shù)進(jìn)步使電力電纜的可靠性得到某種程度的提高,即相同條件下的電力電纜故障率減小。另一方面,電力電纜敷設(shè)量逐年遞增,導(dǎo)致電力電纜故障數(shù)往往不降反升(電力電纜故障數(shù)=電力電纜敷設(shè)量×電力電纜故障率)。我國(guó)的大規(guī)?!吧细南鹿こ獭笔加?0世紀(jì)90年代前后,時(shí)間跨度≥20年;同時(shí)少量的“上改下工程”按需實(shí)施延續(xù)至今,并將繼續(xù)推行。不難發(fā)現(xiàn),早期敷設(shè)的電力電纜已經(jīng)或正在步入使用壽命期的終點(diǎn),故障率必然陡增;因此,業(yè)者面對(duì)不斷增加、居高不下的電力電纜故障時(shí),錨泊“亞力山大港”的感悟油然而生、揮之不去。2012~2014年,X市電力電纜故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見下表。必須指出,X市非個(gè)案特例,我國(guó)大中城市電力電纜的現(xiàn)狀大同小異、形勢(shì)嚴(yán)峻!2012~2014年X市的電力電纜故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)年份201220132014電力電纜故障數(shù)(次)513604723相對(duì)2012年的比值100%117.7%140.9%電力電纜的主要缺點(diǎn)是故障排除不易,排除故障的關(guān)鍵技術(shù)是故障定位。故障定位業(yè)內(nèi)通行的處理方法包括測(cè)距和定點(diǎn)兩個(gè)環(huán)節(jié),測(cè)距也稱粗(預(yù))定位、定點(diǎn)亦稱精確定位。測(cè)距基于脈沖反射機(jī)理,包括50年代的低壓脈沖反射法、70年代的高壓脈沖電壓法、80年代的高壓脈沖電流法和90年代的二次脈沖法。定點(diǎn)常用的方法有沖擊放電聲測(cè)法、聲磁同步法、音頻感應(yīng)法、跨步電壓法和紅外熱成像法。X市承擔(dān)電力電纜運(yùn)維的標(biāo)準(zhǔn)基本組織包括4人組成的檢修組,一臺(tái)2.5噸檢修專用皮卡車。故障定位流程由測(cè)距、定點(diǎn)兩個(gè)串聯(lián)環(huán)節(jié)組成;采用ZDJ型中低壓電纜檢測(cè)儀,根據(jù)電橋平衡原理估算故障點(diǎn);在測(cè)距估祘的故障點(diǎn)±150m范圍,借助GYD型聲磁儀進(jìn)行定點(diǎn)作業(yè)--沿電力電纜走向、檢測(cè)放電的聲音信號(hào)實(shí)施定點(diǎn)(精確定位)。目前,X市處理電力電纜平均耗時(shí)72小時(shí)/次,72小時(shí)的2/3時(shí)間用在故障定位,而定點(diǎn)耗時(shí)貢獻(xiàn)了故障定位總耗時(shí)的9成。顯然,提高故障定位效率的切入點(diǎn)是壓縮定點(diǎn)(精確定位)時(shí)間。測(cè)距環(huán)節(jié)精度受到內(nèi)外雙重因素的制約,測(cè)距裝備的精度和測(cè)距方法的效能是內(nèi)部制約因素。外部制約因素則是敷設(shè)的電力電纜非理想直線,存在彎曲迂回、上下起伏現(xiàn)象,即便測(cè)距數(shù)據(jù)精確、仍偏離故障點(diǎn)的實(shí)際地理位置;換言之,測(cè)距數(shù)據(jù)表征電力電纜長(zhǎng)度,但不能表征地面的實(shí)際長(zhǎng)度,一般情況下存在±5%誤差。X市的電力電纜標(biāo)配長(zhǎng)1.5km的聯(lián)絡(luò)電纜,測(cè)距給出的故障點(diǎn)誤差±150m。聲磁同步法的機(jī)理簡(jiǎn)單,對(duì)故障電力電纜施加高壓脈沖,故障點(diǎn)產(chǎn)生伴隨聲音和電磁波信號(hào)的放電;操作員在地面沿著電力電纜走向、通過(guò)聲磁儀采集放電時(shí)產(chǎn)生的聲音和電磁波信號(hào),根據(jù)聲音和磁信號(hào)傳播的時(shí)間差、推祘故障點(diǎn)位置,一旦偵聽到聲音信號(hào)最強(qiáng)點(diǎn)、該位置就是故障點(diǎn)位置。300m區(qū)間內(nèi)確定故障點(diǎn)的技術(shù)難度和作業(yè)量極大,需反復(fù)偵聽和復(fù)核、費(fèi)時(shí)費(fèi)力;目前,訓(xùn)練有素的操作員當(dāng)且僅當(dāng)步入故障點(diǎn)0.5m區(qū)域時(shí),才有可能判定故障點(diǎn)。從市區(qū)復(fù)雜的噪音、電纜電磁力振動(dòng)噪聲干擾中區(qū)分出只有10分貝的放電聲音,難!電力行業(yè)逐步淘汰直埋式電纜,推廣穿管或地溝式鎧裝電纜,提高了電纜的可靠性。因?yàn)榇┕芑虻販鲜诫娎|與土壤沒(méi)有直接接觸,而電纜金屬護(hù)層又會(huì)屏蔽故障點(diǎn)放電的電磁場(chǎng),被衰減的故障點(diǎn)聲磁信號(hào)增加了聲磁同步法的難度。本發(fā)明立足現(xiàn)有電力電纜測(cè)距裝備,測(cè)得300m的故障區(qū)間。通過(guò)精確定位輔助裝置相距1m安裝的雙壓電聲波傳感單元,在電纜井的電力電纜上直接檢測(cè)故障點(diǎn)的聲波信號(hào)、判斷聲波方向并壓縮故障區(qū);基于二分法結(jié)合電纜長(zhǎng)度均衡的準(zhǔn)則分割故障區(qū),使故障點(diǎn)的故障區(qū)間壓縮至兩座電纜井之間。立足現(xiàn)有電力電纜聲磁儀,在兩座電纜井之間對(duì)故障點(diǎn)實(shí)施定點(diǎn)作業(yè)。目前,故障定位領(lǐng)域的研究聚焦在測(cè)距祘法和數(shù)據(jù)處理,遺憾的是研究成果對(duì)電力電纜運(yùn)維的支持有限。電力電纜故障定位
技術(shù)領(lǐng)域
較有代表性的知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果綜述如下:·發(fā)明專利“電力電纜故障行波同步測(cè)距方法”(ZL201110388496.0),提出通過(guò)對(duì)被測(cè)電力電纜故障相和完好相在測(cè)試點(diǎn)對(duì)端短路狀態(tài)下,測(cè)量故障相和完好相的故障點(diǎn)擊穿的行波反射的起始點(diǎn)時(shí)間,計(jì)算出測(cè)試點(diǎn)到故障點(diǎn)的距離,實(shí)現(xiàn)電力電纜故障的精確測(cè)距?!ぐl(fā)明專利“一種基于小波差分算法的電纜故障測(cè)距方法”(ZL201010235507.7),提出一種基于小波差分算法的電纜故障測(cè)距方法,故障點(diǎn)確定過(guò)程包括一維信號(hào)選取、小波變換及小波系數(shù)求解、模極大值點(diǎn)檢測(cè)、極大值點(diǎn)后的奇異點(diǎn)排序、一階差分運(yùn)算、差值比較和采用不受波速影響的單端故障測(cè)距法對(duì)電纜故障位置進(jìn)行測(cè)距運(yùn)算?!ぐl(fā)明專利“電纜故障預(yù)定點(diǎn)檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置”(ZL200510012644.3),提出由高壓直流脈沖發(fā)生單元經(jīng)過(guò)放電單元對(duì)故障電纜放電,由音頻信號(hào)注入單元在電弧穩(wěn)定存在的時(shí)間段內(nèi),對(duì)電纜在已引燃電弧的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)音頻脈動(dòng)直流電流,對(duì)電纜故障點(diǎn)進(jìn)行初步的粗測(cè)預(yù)定點(diǎn)檢測(cè)。上述有益探索,有一定的參考價(jià)值,但探索成果仍存在局限。因此,有必要在現(xiàn)有電力電纜故障定位技術(shù)成果的基礎(chǔ)上,作進(jìn)一步的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種電力電纜故障的精確定位輔助裝置和方法。精確定位輔助裝置由第1壓電聲波傳感單元、第2壓電聲波傳感單元、第1信號(hào)調(diào)理單元、第2信號(hào)調(diào)理單元、第1信號(hào)差分單元、第2信號(hào)差分單元和顯示裝置組成;第1壓電聲波傳感單元安裝在故障電纜的左端、第2壓電聲波傳感單元安裝在故障電纜的右端,左右兩端相距1m,第1信號(hào)調(diào)理單元、第2信號(hào)調(diào)理單元、第1信號(hào)差分單元和第2信號(hào)差分單元集成在一塊PCB板;顯示裝置包括雙蹤示波器或高速記錄儀;第1壓電聲波傳感單元與第1信號(hào)調(diào)理單元相連,第2壓電聲波傳感單元與第2信號(hào)調(diào)理單元相連;第1信號(hào)調(diào)理單元的輸出接入第1信號(hào)差分單元和第2信號(hào)差分單元,第2信號(hào)調(diào)理單元與第1信號(hào)調(diào)理單元相同連接;第1信號(hào)差分單元和第2信號(hào)差分單元的輸出與顯示裝置相連;第1壓電聲波傳感單元包括上半圓環(huán)、下半圓環(huán),圓環(huán)采用添加玻璃纖維的固態(tài)硅膠隔音復(fù)合材料制造,圓環(huán)的內(nèi)徑等于鎧裝電力電纜的外徑;上半圓環(huán)兩端口的側(cè)面各設(shè)1只箱扣固定件,兩端口的端面各開1個(gè)凹圓錐孔;在上半圓環(huán)的中央、圓環(huán)的內(nèi)側(cè)預(yù)留安裝孔,安裝孔中嵌入弧形薄金屬片,薄金屬片上粘合壓電陶瓷片構(gòu)成壓電敏感元;弧形薄金屬片的內(nèi)徑等于圓環(huán)內(nèi)徑減0.5mm,材料為鎳鉻鈦合金,壓電陶瓷材料采用二元系鋯鈦酸鉛(PZT),分別從弧形薄金屬片和壓電陶瓷片的電極面引出兩條信號(hào)線;下半圓環(huán)兩端口的側(cè)面各設(shè)1只箱扣活動(dòng)件,兩端口的端面各置1個(gè)凸圓錐體,凸圓錐體與凹圓錐孔為過(guò)渡配合;故障電纜上安裝壓電聲波傳感單元時(shí),凸圓錐體插入凹圓錐孔,箱扣活動(dòng)件套入箱扣固定件并扣緊,確?;⌒伪〗饘倨c鎧裝電力電纜金屬護(hù)層的可靠接觸;第2壓電聲波傳感單元的組成、結(jié)構(gòu)和安裝方式,與第1壓電聲波傳感單元相同。所述的第1信號(hào)調(diào)理單元以第1運(yùn)放、第2運(yùn)放和第3運(yùn)放為核心,運(yùn)放型號(hào)OP-27,第1運(yùn)放和第2運(yùn)放構(gòu)成自舉反饋前置放電路,第3運(yùn)放構(gòu)成帶通濾波器;電阻R300、R312和電容C311相連,第1壓電聲波傳感單元的輸出接入電容C311的另一端;電阻R312的另一端與電阻R311相連后接入第1運(yùn)放的腳2,電阻R311的另一端與第1運(yùn)放的腳6相連,電阻R313的一端接地、另一端接入第1運(yùn)放的腳3;電阻R323的一端接地、另一端接入第2運(yùn)放的腳3,電阻R322、R321相連接入后第2運(yùn)放的腳2;電阻R322的另一端與第1運(yùn)放的腳6相連,電阻R321的另一端與R300的另一端相連后接入第2運(yùn)放的腳6;電容C330、C333和電阻R330、R331相連,R331的另一端接地,R330的另一端與第1運(yùn)放的腳6相連;電阻R332的一端接地、另一端接入第3運(yùn)放的腳2,電阻R333與電容C333的另一端相連后接入第3運(yùn)放的腳3,電容C334的一端接地、另一端接入第3運(yùn)放的腳4,電容C337的一端接地、另一端接入第3運(yùn)放的腳7,電容C330的另一端與電阻R333的另一端相連后接入第3運(yùn)放的腳6;第3運(yùn)放的腳6輸出VOUT1至第1信號(hào)差分單元和第2信號(hào)差分單元;第2信號(hào)調(diào)理單元的組成、結(jié)構(gòu)和連結(jié)方式,與第1信號(hào)調(diào)理單元相同,其輸出為VOUT2。所述的第1信號(hào)差分單元以第51運(yùn)放、第52運(yùn)放和第53運(yùn)放為核心,構(gòu)成緩沖減法器信號(hào)差分電路,運(yùn)放型號(hào)OP-27;第1信號(hào)調(diào)理單元的輸出VOUT1接入第51運(yùn)放的腳3,第2信號(hào)調(diào)理單元的輸出VOUT2接入第52運(yùn)放的腳2;電阻R511、R512、R522和R521串聯(lián),電阻R512和R522的公共端接地,電阻R511和R512的公共端與第51運(yùn)放的腳2相連,電阻R521和R522的公共端與第52運(yùn)放的腳3相連,電阻R510與R511的公共端相連后接入第51運(yùn)放的腳6,電阻R520與R521的另一端相連后接入第52運(yùn)放的腳6;電阻R531與R510的公共端相連后接入第53運(yùn)放的腳3,電阻R531的另一端接地,電阻R532與R520的公共端相連后接入第53運(yùn)放的腳2,電阻R532的另一端與第53運(yùn)放的腳6相連后接入顯示裝置;當(dāng)R511=R512、R521=R522、R510=R520和R531=R532時(shí),第53運(yùn)放的腳6輸出VΔOUT1=(VOUT1-VOUT2)×(1+R521/R522)×(R532/R520);第2信號(hào)差分單元的組成、結(jié)構(gòu)和連結(jié)方式,與第1信號(hào)差分單元相同;其輸出VΔOUT2=(VOUT2-VOUT1)×(1+R621/R622)×(R632/R620)。一種使用所述裝置的精確定位輔助方法,作業(yè)流程包括步驟0~6,具體如下:0.定義初始故障區(qū)借助ZDJ型中低壓電纜檢測(cè)儀,確定故障點(diǎn),并以故障點(diǎn)±150m范圍作為初始故障區(qū);1.定義初始故障輔助電纜井將距離故障點(diǎn)最近的電纜井作為初判的故障輔助電纜井;2.安裝精確定位輔助裝置2-1.在電纜相距1m的左右端分別安裝第1壓電聲波傳感單元和第2壓電聲波傳感單元;2-2.壓電聲波傳感單元與信號(hào)調(diào)理單元相連;2-3.信號(hào)差分單元與雙蹤示波器或高速記錄儀相連;3.判定故障點(diǎn)放電的聲波方向3-1.對(duì)故障電纜施加高壓脈沖;3-2.第1壓電聲波傳感單元采集的聲波信號(hào)在前,判定故障點(diǎn)位于故障輔助電纜井靠近第1壓電聲波傳感單元一側(cè);第1壓電聲波傳感單元采集的聲波信號(hào)在后,判定故障點(diǎn)位于故障輔助電纜井靠近第2壓電聲波傳感單元一側(cè);4.壓縮故障區(qū)故障區(qū)間=故障區(qū)左/右端與故障輔助檢測(cè)井5.二分法分割故障區(qū)5-1.若故障區(qū)僅有兩座電纜井,直接轉(zhuǎn)步驟65-2.若故障區(qū)不止兩座電纜井,選擇故障輔助電纜井電纜井中點(diǎn)序數(shù)結(jié)合電纜長(zhǎng)度均衡的準(zhǔn)則取整,轉(zhuǎn)步驟26.采用GYD型高壓一體化定點(diǎn)聲磁儀,對(duì)故障點(diǎn)實(shí)施定點(diǎn)作業(yè)。本發(fā)明與
背景技術(shù)
相比,具有的有益效果是:精確定位輔助裝置和方法沿襲電力電纜故障的主流定位作業(yè)流程,立足現(xiàn)有技術(shù)與裝備,借助市區(qū)電纜井展開,便于業(yè)界推廣。在電纜井電力電纜上直接采集故障點(diǎn)放電的聲波信號(hào),信號(hào)的信噪比和強(qiáng)度優(yōu)于聲磁儀在地面檢測(cè)的信號(hào),有利于正確定位。聲波在鎧裝電力電纜金屬保護(hù)網(wǎng)中的傳播速度900m/S,通過(guò)精確定位輔助裝置相距1m安裝的雙路壓電聲波傳感器,定性判定故障點(diǎn)聲波方向并壓縮故障區(qū);降低了輔助裝置的技術(shù)門檻,輔助裝置不僅易用可靠、而且可采用普通硬件實(shí)現(xiàn)。輔助裝置對(duì)故障點(diǎn)聲波信號(hào)進(jìn)行差分處理,克服了環(huán)境噪音和電力電纜電磁力振動(dòng)噪聲的共模干擾?;诙址ńY(jié)合電纜長(zhǎng)度均衡的準(zhǔn)則分割故障區(qū),提高了測(cè)距精度、降低了定點(diǎn)作業(yè)量。壓電聲波傳感單元的圓錐過(guò)渡配合、箱扣件和弧形薄金屬片內(nèi)徑等于電纜內(nèi)徑-0.5mm,提高了信號(hào)采集的有效性。附圖說(shuō)明圖1是精確定位輔助裝置的結(jié)構(gòu)框圖;圖2是第1壓電聲波傳感單元的結(jié)構(gòu)圖;圖3是第1信號(hào)調(diào)理單元的電路圖;圖4是第1信號(hào)差分單元的電路圖;圖5是精確定位輔助裝置的作業(yè)流程圖。具體實(shí)施方式如圖1所示,精確定位輔助裝置由第1壓電聲波傳感單元100、第2壓電聲波傳感單元200、第1信號(hào)調(diào)理單元300、第2信號(hào)調(diào)理單元400、第1信號(hào)差分單元500、第2信號(hào)差分單元600和顯示裝置700組成;第1壓電聲波傳感單元100安裝在故障電纜的左端、第2壓電聲波傳感單元200安裝在故障電纜的右端、左右兩端相距1m,第1信號(hào)調(diào)理單元300、第2信號(hào)調(diào)理單元400、第1信號(hào)差分單元500和第2信號(hào)差分單元600集成在一塊PCB板;顯示裝置700包括雙蹤示波器或高速記錄儀。第1壓電聲波傳感單元100與第1信號(hào)調(diào)理單元300相連,第2壓電聲波傳感單元200與第2信號(hào)調(diào)理單元400相連;第1信號(hào)調(diào)理單元300的輸出接入第1信號(hào)差分單元500和第2信號(hào)差分單元600,第2信號(hào)調(diào)理單元400與第1信號(hào)調(diào)理單元300相同連接;第1信號(hào)差分單元500和第2信號(hào)差分單元600的輸出與顯示裝置700相連。如圖2所示,第1壓電聲波傳感單元100包括上半圓環(huán)10、下半圓環(huán)60,圓環(huán)采用添加玻璃纖維的固態(tài)硅膠隔音復(fù)合材料制造,圓環(huán)的內(nèi)徑等于鎧裝電力電纜的外徑;上半圓環(huán)10兩端口的側(cè)面各設(shè)1只箱扣固定件1,兩端口的端面各開1個(gè)凹圓錐孔2;在上半圓環(huán)10的中央、圓環(huán)的內(nèi)側(cè)預(yù)留安裝孔,安裝孔中嵌入弧形薄金屬片20,薄金屬片上粘合壓電陶瓷片30構(gòu)成壓電敏感元;弧形薄金屬片的內(nèi)徑等于圓環(huán)內(nèi)徑減0.5mm,材料為鎳鉻鈦合金,壓電陶瓷材料采用二元系鋯鈦酸鉛(PZT)、分別從弧形薄金屬片和壓電陶瓷片的電極面引出兩條信號(hào)線;下半圓環(huán)60兩端口的側(cè)面各設(shè)1只箱扣活動(dòng)件61,兩端口的端面各置1個(gè)凸圓錐體62、凸圓錐體62與凹圓錐孔2為過(guò)渡配合;故障電纜上安裝壓電聲波傳感單元時(shí),凸圓錐體62插入凹圓錐孔2,箱扣活動(dòng)件61套入箱扣固定件1并扣緊,確保弧形薄金屬片20與鎧裝電力電纜金屬護(hù)層的可靠接觸;第2壓電聲波傳感單元200的組成、結(jié)構(gòu)和安裝方式,與第1壓電聲波傳感單元100相同。如圖3所示,第1信號(hào)調(diào)理單元300以第1運(yùn)放310、第2運(yùn)放320和第3運(yùn)放330為核心,運(yùn)放型號(hào)OP-27,第1運(yùn)放310和第2運(yùn)放320構(gòu)成自舉反饋前置放電路,第3運(yùn)放330構(gòu)成帶通濾波器;電阻R300、R312和電容C311相連,第1壓電聲波傳感單元100的輸出接入電容C311的另一端;電阻R312的另一端與電阻R311相連后接入第1運(yùn)放310的腳2,電阻R311的另一端與第1運(yùn)放310的腳6相連,電阻R313的一端接地、另一端接入第1運(yùn)放310的腳3;電阻R323的一端接地、另一端接入第2運(yùn)放320的腳3,電阻R322、R321相連接入后第2運(yùn)放320的腳2;電阻R322的另一端與第1運(yùn)放310的腳6相連,電阻R321的另一端與R300的另一端相連后接入第2運(yùn)放320的腳6;電容C330、C333和電阻R330、R331相連,R331的另一端接地,R330的另一端與第1運(yùn)放310的腳6相連;電阻R332的一端接地、另一端接入第3運(yùn)放330的腳2,電阻R333與電容C333的另一端相連后接入第3運(yùn)放330的腳3,電容C334的一端接地、另一端接入第3運(yùn)放330的腳4,電容C337的一端接地、另一端接入第3運(yùn)放330的腳7,電容C330的另一端與電阻R333的另一端相連后接入第3運(yùn)放330的腳6;第3運(yùn)放330的腳6輸出VOUT1至第1信號(hào)差分單元500和第2信號(hào)差分單元600;第2信號(hào)調(diào)理單元400的組成、結(jié)構(gòu)和連結(jié)方式,與第1信號(hào)調(diào)理單元200相同,其輸出為VOUT2。如圖4所示,第1信號(hào)差分單元500以第51運(yùn)放510、第52運(yùn)放520和第53運(yùn)放530為核心,構(gòu)成緩沖減法器信號(hào)差分電路,運(yùn)放型號(hào)OP-27;第1信號(hào)調(diào)理單元的輸出VOUT1接入第51運(yùn)放510的腳3,第2信號(hào)調(diào)理單元的輸出VOUT2接入第52運(yùn)放520的腳2;電阻R511、R512、R522和R521串聯(lián),電阻R512和R522的公共端接地,電阻R511和R512的公共端與第51運(yùn)放510的腳2相連,電阻R521和R522的公共端與第52運(yùn)放520的腳3相連,電阻R510與R511的公共端相連后接入第51運(yùn)放510的腳6,電阻R520與R521的另一端相連后接入第52運(yùn)放520的腳6;電阻R531與R510的公共端相連后接入第53運(yùn)放530的腳3,電阻R531的另一端接地,電阻R532與R520的公共端相連后接入第53運(yùn)放530的腳2,電阻R532的另一端與第53運(yùn)放530的腳6相連后接入顯示裝置700;當(dāng)同時(shí)滿足R511=R512、R521=R522、R510=R520和R531=R532時(shí),第53運(yùn)放530的腳6輸出VΔOUT1=(VOUT1-VOUT2)×(1+R521/R522)×(R532/R520);第2信號(hào)差分單元600的組成、結(jié)構(gòu)和連結(jié)方式,與第1信號(hào)差分單元500相同;但其輸出VΔOUT2=(VOUT2-VOUT1)×(1+R621/R622)×(R632/R620)。說(shuō)明:雙蹤示波器優(yōu)選數(shù)字存儲(chǔ)示波器,帶寬≥100MHz。高速記錄儀可選用申請(qǐng)人發(fā)明的“高速高精度記錄儀及其采樣數(shù)據(jù)自校正和高位匹配方法,ZL201010573014.4”或“基于多機(jī)協(xié)同架構(gòu)的快速記錄儀及自標(biāo)定和多機(jī)協(xié)同方法,ZL201110000282.1”。如圖5所示,精確定位輔助裝置的作業(yè)流程如下:0.定義初始故障區(qū)借助ZDJ型中低壓電纜檢測(cè)儀,確定故障點(diǎn),并以故障點(diǎn)±150m范圍作為初始故障區(qū);1.定義初始故障輔助電纜井將距離故障點(diǎn)最近的電纜井作為初判的故障輔助電纜井;2.安裝精確定位輔助裝置2-1.在電纜相距1m的左右端分別安裝第1壓電聲波傳感單元和第2壓電聲波傳感單元;2-2.壓電聲波傳感單元與信號(hào)調(diào)理單元相連;2-3.信號(hào)差分單元與雙蹤示波器或高速記錄儀相連;3.判定故障點(diǎn)放電的聲波方向3-1.對(duì)故障電纜施加高壓脈沖;3-2.第1壓電聲波傳感單元采集的聲波信號(hào)在前,判定故障點(diǎn)位于故障輔助電纜井靠近第1壓電聲波傳感單元一側(cè);第1壓電聲波傳感單元采集的聲波信號(hào)在后,判定故障點(diǎn)位于故障輔助電纜井靠近第2壓電聲波傳感單元一側(cè);4.壓縮故障區(qū)故障區(qū)間=故障區(qū)左/右端與故障輔助檢測(cè)井5.二分法分割故障區(qū)5-1.若故障區(qū)僅有兩座電纜井,直接轉(zhuǎn)步驟65-2.若故障區(qū)不止兩座電纜井,選擇故障輔助電纜井電纜井中點(diǎn)序數(shù)結(jié)合電纜長(zhǎng)度均衡的準(zhǔn)則取整,轉(zhuǎn)步驟26.采用GYD型高壓一體化定點(diǎn)聲磁儀,對(duì)故障點(diǎn)實(shí)施定點(diǎn)作業(yè)。說(shuō)明1:考慮到電力電纜故障定位流程的完整性,將非精確定位的步驟“0”、精確定位的步驟“6”,一併列入輔助精確定位的作業(yè)流程中,圖中用虛線框另行表注、有別于輔助精確定位作業(yè)。說(shuō)明2:選擇故障輔助電纜井,基于“電纜井中點(diǎn)序數(shù)結(jié)合電纜長(zhǎng)度均衡的準(zhǔn)則取整”:選擇的故障輔助電纜井序號(hào)=(左端電纜井序號(hào)+右端電纜井序號(hào))÷2;考慮到電纜井間距非常量,若選擇的故障輔助電纜井序號(hào)非整數(shù),且左端電纜井的間距之和較大,則故障輔助電纜井序號(hào)取整,反之“故障輔助電纜井序號(hào)+0.5”取整;若選擇的故障輔助電纜井序號(hào)為整數(shù),該整數(shù)定為下一座故障輔助電纜井的序號(hào)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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