摘要： 本文提出了一种基于脉冲电流法的电缆局部放电在线监测装置，安装于电缆接头和终端处，采用有线或无线通信方式进行数据传输，实时在线监测电缆系统局部放电，通过高压电缆局放分析系统来评估系统的绝缘状态。
凝结水系统>苯胺的制备关键词：电缆；脉冲电流法；高频；局部放电；在线监测
0 引言
近年来，供电系统中输变电设备的容量不断增加，电网等级也不断提升，高压电缆及其附件的使用量呈不断增长的趋势。与此同时，电缆及其附件发生故障甚至损毁的事件也明显增多。电缆或其附件发生突发性故障，将导致供电系统的瘫痪，给人们的工作和生活带来巨大的影响和不可估量的经济损失。因此如何预防和避免电缆及其附件的突发性故障成为该领域研究人员的重要课题。电缆系统包括电缆本体、电缆接头、电缆终端等等。其中，电缆接头由于绝缘安全裕度小、施工质量要求高等特点，成为电缆线路中最容易发生故障的地方。绝缘劣化是导致电缆接头发生故障的主要原因，主要表现为绝缘层出现不断发展的电树枝或水树枝，因此监测绝缘状态是预防和避免电缆接头故障的主要手段。
1 矫姿带现状分析
局部放电是电缆接头绝缘劣化的主要表征，同时也是导致绝缘进一步劣化的原因之一。通过对局部放电现象的检测，可以有效监测电缆接头的绝缘状态。电缆接头发生局部放电时，除了会发生电荷的转移和电能的损耗，还会出现相关物理、化学效应，如产生光、热、超声波、电磁辐射以及化学反应等，这些伴随现象为局部放电的检测提供了依据。国内外的研究学者根据电缆接头绝缘劣化的发展状况对电缆接头局部放电的检测方法作了研究，主要分为两大类：一类是非电测法，主要包括声测法、光测法、化学检测法、温度测量法等；另一类是电测法，主要采用两类传感器，一类以罗氏线圈测量原理为基础，主要包括电磁耦合法、电感耦合法、方向耦合法等在内的电磁感应传感器；另一类以电容耦合原理为基础，主要包括脉冲电流法、差分法、电容耦合法在内的电容传感器。由于电测法具有对突发信号反应灵敏、信息含量丰富、能有效判别故障类型和易于定量等特点，得到了广泛研究。 2 装置简介
本文提出了一种本文提出了一种基于脉冲电流法的电缆局部放电在线监测装置。装置由高
频局放传感器组件、综合控制单元组件、电源组件、通讯组件、箱体和线材等材料组成。综合控制单元组件主要由信号调理模块、信号处理模块、数据处理模块、通讯接口模块、电源模块、Debug口、蜂鸣器模块等器件组成。电源组件主要由开关电源、降压模块、电池、太阳能板、光伏电源控制器等器件组成。通讯组件由4G通讯模块组成。线材包含各类电源线、通讯线和天线等。
图1装置组成图
整个系统功能实现流程如下：系统通过太阳能板和电池供电，当主控模块供上电后，设备开始运行。高频局放传感器A/B/C三项耦合到局放信号以及工频同步信号传感器耦合到工频信号后（同步信号为标准，通过比较同步信号和被测信号之间的相位差别，来测量局放信号的相位采集到的数据快速传输到后台展示），将采集到的信号传入到信号调理模块，信号调理模块包含信号放大、滤波、线性化补偿、隔离、保护等措施。信号经调理后传入
到信号处理模块，并采用FPGA芯片用于信号处理，主要将噪声、频率、电信号以及类型进行处理。信号处理完之后传到数据处理模块，通过高速ADC芯片进行数模转换，最后将处理过得数据存储到数据存储芯片内。信号采集的整个过程由ARM Cortex-A8处理器控制。数据进行软件滤波处理和控制后，通过通讯接口模块用RS232的模式传送到4G通讯模块并传到后台，由平台展示。
图2流程框架图
3 www.621mm软件功能实现
1）监测系统应能实时自动检测运行电缆线路中电缆本体和电缆附件中的局部放电信号，并以图形、数据等多种方式显示放电特征数据：监测系统应具有监测数据分析统计功能，对每个采集单元提供的数据进行分析统计。提供相位、放电量、放电次数三参数统计谱图和相位、放电量、相位、放电次数、放电量、放电次数谱图显示功能；提供信号幅值、相位
、放电频次等基本的局部放电表征参数、各种统计特征参数显示功能；提供局部放电信号幅值、放电频次随时间的历史图。时间段、时间间隔应可选。监测结果能根据需要定期发送至综合监测系统或其它监测平台。
2）具备电缆线路各采集单元提供的局部放电量、放电相位、放电次数、相位-放电量谱图等局部放电特征参数的实时记录、就地存储，用户可以自行设定存储时间和存储规则。特征参数数据至少可存储2年。具备定期保存电缆线路中各采集单元的局部放电信号数据流功能，保存的时间间隔和每次保存的时间应可设置。监测系统应具有数据保护功能，断电应不丢失原有数据。提供数据备份和恢复功能。
螺杆并联压缩机组
3）监测数据异常时，监测系统应可切换至人工实时检测、信号分析功能。在线监测装置应能够根据检测结果和设定的报警条件，在达到报警条件时，自动发出报警信号，并上传报警信息。监测系统应具有自检功能，测试、数据传输等功能有异常时应能自动发出报警信号，并上传报警信息和自诊断结果。
诱捕黄鳝4 结论
在电力线路中，电力电缆所占比重逐年增加，因此电缆的安全运行不容忽视，而绝缘缺陷和老化问题又是电缆安全运行的重大隐患，局放检测是诊断电缆绝缘缺陷和老化问题的重要方法，长期以来都通过手持局放仪巡检电缆线路绝缘缺陷和老化问题，但手持局放仪巡线较为繁琐，且不能够实时在线分析，因此学者们研究了局放在线监测系统来实时监测电缆的绝缘状况，传统的局放在线监测系统组成中的局放信号采集器不具备边缘计算功能，随着该监测系统的安装数量的增加，局放监测主机的压力愈来愈大，本文中所介绍的局放在线监测装置，其局放信号采集器搭载了电力人工智能芯片，实现了局放信号处理的边缘计算，极大地缓解了庞大安装数量级下局放监测主机的压力。未来随着物联网技术、通信技术、芯片技术的发展，局放在线监测系统的通信方式会更优化，边缘设备的处理能力会更加强大。
参考文献：
[1] 邱昌容,王乃庆.电工设备局部放电及其测试技术[M].北京:机械工业出版社,1994:36-42.
[2] 严璋,朱德恒.高电压绝缘技术[M].北京:中国电力出版社,2007:205-206.
[3] 李军浩,韩旭涛,刘泽辉,等.电气设备局部放电检测技术述评[J].高电压技术,2015,41(8):2583-2601.
[4] 夏雯,肖传强.高压电缆局部放电检测技术探讨[J].电力安全技术,2016,18(8):13-15.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议