一種電纜局部放電測試中的抗干擾方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于大型電力設備的測試技術領域，特別涉及一種利用兩個高頻電流傳感器脈沖信號的時延技術，測試電纜接頭局部放電時來濾除干擾脈沖一種方法。
【背景技術】
[0002]國內(nèi)外關于電纜接頭局部放電檢測方法的研宄報道很多，但由于電纜及接頭局部放電信號微弱，波形復雜多變，極易被背景噪聲和外界電磁干擾噪聲淹沒，所以研宄開發(fā)電纜及接頭檢測的裝置具有較大難度，本文采用電感耦合法，在充分了解局部放電脈沖信號在電力電纜本體及接頭處的傳播特性基礎上，利用雙傳感器的脈沖時延來判別放電方向來源，從而判定放電源是否來自電纜接頭內(nèi)部。
[0003]檢索發(fā)現(xiàn)，對于單一高頻電流傳感器的測試電纜的局部放電方式很多，用多個傳感器進行測試的較少，《電力電纜接頭局部放電在線監(jiān)測方法》專利號:200910023925提出用多個高頻傳感器測試局部放電，是采用脈沖的正負極性來判別局部放電的干擾，而本發(fā)明提出的是利用脈沖的時延來判別局部放電的干擾。又檢索發(fā)現(xiàn)，《基于三路脈沖信號極性鑒別技術的IlOkV XLPE電纜局放檢測技術》發(fā)表于《電線電纜》雜志，2014年第I期文章編號:1672-6901 (2014)01-0027-04，文章中提高在測試電纜局部放電時，可用三個高頻傳感器耦合到脈沖極性來濾除隨機性脈沖干擾，本發(fā)明與之不同之處在于，使用時延方法鑒別隨機性脈沖干擾，再檢索發(fā)現(xiàn)，《基于虛擬儀器技術的發(fā)電機局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)》，發(fā)表于《水利電力機械》雜志，2007年11月，作者:喇元，臧真波。文中提出發(fā)電機的局部放電測量時，用雙電容性傳感器在VHF頻率濾除外在脈沖干擾，此類型的文章較多。與本發(fā)明不同之處在于，第一，他們使用的是電容性的傳感器，而本發(fā)明使用的電感性的電流互感器；第二，監(jiān)測對象不同，發(fā)電機的局部放電測量與電纜局部放電的測量有本質區(qū)別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對【背景技術】的不足，本發(fā)明提出一種高壓單芯電力電纜局部放電監(jiān)測抗干擾方法，即基于雙高頻電流傳感器的脈沖時延鑒別法，具體實施是在測試電力電纜局部放電時，由兩個高頻傳感器同時采集，利用兩路傳感器的信號的脈沖時延，來判斷干擾脈沖的方向來源，從而使測試電纜接頭局部放電更加準確。
[0005]本發(fā)明的技術方法是:一種電纜局部放電測試中的抗干擾方法，包括將兩個鉗式高頻電流傳感器(2)相隔一定距離卡接在電纜本體(I)上，然后通過等長的高頻同軸線(4)同時接入檢測單元(5)，檢測單元(5)可支持的雙通道同時采集功能，通過采集兩個鉗式高頻電流傳感器(2)高頻脈沖信號，在時域波形中可計算出兩脈沖之間的延時時間差；利用這個時間差來判定脈沖源的方向，根據(jù)脈沖源的方向，來判定脈沖源是否是接頭內(nèi)部發(fā)出的，所述的兩個鉗式高頻電流傳感器(2)之間的距離一般為20米。
[0006]如上所述的電纜局部放電測試中的抗干擾方法，其特征在于:所述的延時間為At，At= L/Vc，其中:L為兩傳感器之間的距離；Vc為脈沖在電纜傳輸速度。
[0007]本發(fā)明還公開了一種電纜局部放電測試中的抗干擾裝置，如圖1所示，包括卡接在電纜本體(I)上的兩個鉗式高頻電流傳感器(2 )，兩個鉗式高頻電流傳感器(2 )通過兩根等長的高頻同軸線(4)與檢測單元(5)相連，最終通過數(shù)據(jù)通信線(7)與數(shù)據(jù)服務器相連
(6)，進行存儲、顯示，其特征在于:所述的兩個鉗式高頻電流傳感器(2)相隔20米，最后數(shù)據(jù)服務器(6)，負責對兩個鉗式高頻電流傳感器(2)高頻脈沖信號進行分析判別，判定脈沖來源和方向。
【附圖說明】
[0008]圖1:單芯電力電纜接頭局放在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖；
圖2:兩個高頻電流傳感器脈沖時延鑒別法原理圖；
圖3:從左邊電纜本體傳來的干擾脈沖圖；
圖4:從右邊電纜接頭內(nèi)部局部放電的脈沖圖。
【具體實施方式】
[0009]附圖標記說明:1 一電纜本體；2—鉗式高頻電流傳感器；3—電力電纜的接頭；4一高頻同軸線；5—檢測單元；6—數(shù)據(jù)服務器相連；7—數(shù)據(jù)通信線。
[0010]以下結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。
[0011]如圖1所示，本發(fā)明的電纜局部放電測試中的抗干擾方法的電路接線圖，在電力電纜的接頭3的一端用兩個鉗式高頻電流傳感器2卡接在電纜本體I上，兩個鉗式高頻電流傳感器2相隔20米。發(fā)明的鉗式高頻電流傳感器2為羅高夫斯基線圈形式，如圖2所示，可等效的看成電感，電感兩端取高頻脈沖信號。
[0012]本電纜局部放電測試系統(tǒng)中，采樣率為100MS/s，一般局部放電及干擾脈沖的主頻在20MHz，因此本發(fā)明可以采集到較為完整的脈沖波形。
[0013]由于兩個鉗式高頻電流傳感器2相隔20米，一般脈沖在電纜傳播速度為170m/us左右(與電纜自身的結構材料有關，具體脈沖在電纜傳輸速度計算方法是，可應用在已知長度同型號電纜端部輸入脈沖，然后計算反射波與原波時間差，計算出脈沖傳播速度)。本系統(tǒng)采樣率為lOOMS/s，可知兩個采樣點之間時間差為10ns，又因兩傳感器距離為20米，脈沖到達兩個傳感器脈沖時間差At。
[0014]At = L/Vc
其中:L為兩傳感器之間的距離；Vc為脈沖在電纜傳輸速度。
[0015]可計算出兩脈沖時間差為117.6ns，可以明顯分辨出兩傳感器的波形如圖3和圖4所示。
[0016]本發(fā)明工作原理介紹:兩個高頻電流傳感器脈沖時延鑒別技術判別原理是，以兩個鉗式高頻電流傳感器2的脈沖時間差來判斷高頻脈沖信號是否來傳輸方向來源，從而判斷脈沖是否來自接頭內(nèi)部。具體實現(xiàn)方式如圖2所示，第一，當隨機性脈沖干擾從左邊傳來，依次通過#1和#2傳感器，由于兩個傳感器信號為同時采集，可以得到兩傳感器脈沖信號，如圖3所示；第二，當從電纜右端接頭處的局部放電信號，則先通過#2傳感器再通過#1傳感器，如圖4所示。利用兩個傳感器信號同時采集，可以判定電纜接頭處的放電源。
[0017]由于在測試電纜局部放電過程中，隨機性的脈沖干擾是最為難以濾除的干擾之一，目前各種抗干擾方式還沒有哪一種有效方式進行濾除，本發(fā)明用兩個高頻電流傳感器脈沖時延鑒別方式可以有效濾除，并判斷干擾的來源。
【主權項】
1.一種電纜局部放電測試中的抗干擾方法，包括將兩個鉗式高頻電流傳感器(2)相隔一定距離卡接在電纜本體(I)上的步驟，其特征在于:它還包括通過兩個鉗式高頻電流傳感器(2)同時采集高頻脈沖信號，利用雙傳感器的脈沖時延方法，來判別放電方向來源，從而判定放電源是否來自電纜接頭內(nèi)部。
2.如權利要求1所述的電纜局部放電測試中的抗干擾方法，其特征在于:所述的延一定時間中，具體的延時時間為At，At= L/Vc，其中:L為兩傳感器之間的距離；Vc為脈沖在電纜傳輸速度。
3.如權利要求1所述的電纜局部放電測試中的抗干擾方法，其特征在于:所述的兩個鉗式高頻電流傳感器(2)之間的距離為20米。
4.一種電纜局部放電測試中的抗干擾裝置，包括卡接在電纜本體(I)上的兩個鉗式高頻電流傳感器(2)，兩個鉗式高頻電流傳感器(2)通過高頻同軸線(4)與檢測單元(5)相連，最終通過數(shù)據(jù)通信線(7)與數(shù)據(jù)服務器相連(6)，進行存儲、顯示，其特征在于:所述的兩個鉗式高頻電流傳感器(2)相隔20米，所述的鉗式高頻電流傳感器(2)為羅高夫斯基線圈形式，線圈兩端連接一個取樣電阻，在電阻的兩端取高頻脈沖信號，所述的數(shù)據(jù)服務器相連(6)同時采集兩個鉗式高頻電流傳感器(2)的高頻脈沖信號，并延一定時間后，在通過采集的高頻脈沖信號判定干擾來源和方向。
【專利摘要】本發(fā)明屬于大型電力設備的測試技術領域，特別涉及一種電纜局部放電測試中的抗干擾方法及裝置。本發(fā)明提出一種高壓單芯電力電纜局部放電在線監(jiān)測抗干擾方法，即基于雙高頻電流傳感器的脈沖時延鑒別法，具體實施是在測試電力電纜局部放電時，首先兩個高頻傳感器同時采集，利用兩路傳感器的信號的脈沖時延，來濾除干擾脈沖，以此判斷干擾脈沖的方向和來源，從而使測試電纜局部放電更加準確。
【IPC分類】G01R31-12
【公開號】CN104569768
【申請?zhí)枴緾N201510031397
【發(fā)明人】馮超, 康鈞, 張海寧, 楊小庫, 廖鵬, 李高峰, 馬麗山, 李玉海, 王鵬飛, 朱愛珍, 張仲秋, 謝艷麗, 包正紅, 胡夢晨, 袁玉龍, 周瑜, 王生杰, 曲全磊, 李秋陽, 馬志青, 沈潔
【申請人】國網(wǎng)青海省電力公司電力科學研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月22日