CN110161386A - 一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法 - Google Patents

一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110161386A
CN110161386A CN201910370079.XA CN201910370079A CN110161386A CN 110161386 A CN110161386 A CN 110161386A CN 201910370079 A CN201910370079 A CN 201910370079A CN 110161386 A CN110161386 A CN 110161386A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
ultraviolet
ultrasonic
partial discharge
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910370079.XA
Other languages
English (en)
Inventor
杨清河
詹乐贵
姚茂顺
郑咏文
覃杨
冉子龙
杨清源
王元洲
许朝萍
陈明刚
杨达
邱浩宇
唐波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guizhou Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Power Grid Co Ltd filed Critical Guizhou Power Grid Co Ltd
Priority to CN201910370079.XA priority Critical patent/CN110161386A/zh
Publication of CN110161386A publication Critical patent/CN110161386A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1209—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using acoustic measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1218—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using optical methods; using charged particle, e.g. electron, beams or X-rays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

本发明是一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法，该便携式检测装置包括便携式声光集成传感器探头和解调主机，便携式声光集成传感器探头和解调主机部分通过信号线连接，通过传感器检测高压电缆接头附近的超声波和紫外光信号，对这两个信号进行调理，调理后的信号进行模数转换，由调节主机内的STM32嵌入式主板对数据进行存储和分析比较，判断是否发生局部放电现象，同时又可以通过超声信号峰峰值和紫外脉冲平均间隔与局放源之间的距离关系公式进行距离计算，便于找到局放源，本发明通过非接触的方式对高压电缆接头处的局部放电现象进行检测，保障人身安全；通过超声波信号和紫外光信号进行局放检测，不受现场复杂的电磁信号干扰。

Description

一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法
技术领域
本发明涉及电力***局部放电检测技术领域，具体是一种高压电缆接头局部放电检测方法及便携式检测装置。
背景技术
高压电缆是电力设备的重要组成部分，其可靠性直接关系到整个电力***的安全与稳定，在高压电缆及其终端、中间接头处，由于各部分电场强度不均匀，当局部的电场强度达到该区域介质的击穿场强时，会出现放电，但并没有贯穿施加电压的两导体间，即整个绝缘***没有击穿，仍然保持绝缘性能，这种现象称为局部放电。局部放电会对绝缘介质造成损坏，且损坏程度与放电量的大小、放电时间相关，如果此类故障得不到及时处理，有可能会导致绝缘的最终击穿与失效，甚至造成电力设备的损坏。高压电缆在发生局部放电时，会有电脉冲、电磁辐射、超声波、紫外光以及各种化学生成物，这些放电信息包含丰富的绝缘状况信息，针对局部放电产生的这一系列物理现象，目前主要采用电气测量法，电气测量法主要有脉冲电流法、特高频检测法等，但是电气测量法受环境影响较大，现场变压器、配电柜等其他电器设备的电气噪声会形成干扰，难以获取微弱的局部放电信号。
CN102495343B提出的紫外与超声联合检测***采用阵列式传感结构，紫外传感器采用光谱成像方式，成本较高；对于长距离高压电缆局放检测***整体结构复杂，适于分布式定点安装检测，不便于携带巡检；而且局放信息提取以超声和紫外光谱信号进行小波包分解后获得的能量谱分布及熵信号为主，提取信息有限，功能较单一，只涉及局放判断及简单的类型识别，没有涉及线缆故障诊断及健康状况评估等重要功能；CN207424175U提出的紫外、超声及超高频联合检测方法，主要针对开关柜局放进行定点检测，不适合高压电缆的便携式巡检，且以硬件装置为主，没有涉及具体的信息挖掘及融合方法。
本发明融合超声与紫外传感两种非电气检测技术，提出一种便携式、抗强电磁干扰的低成本、高性能高压电缆接头局部放电声光联合检测装置，利用便携式声光集成传感器探头同步接收局放产生的超声与紫光信号并进行调理及模数转换等预处理，将转换的数字信号发送给解调主机进行处理，可以有效提高声光信号传输过程中的抗干扰能力，同时避免紫外信号易受遮挡，而超声信号传播距离有限等问题，通过声光信号互补实现局放可靠、准确检测。
发明内容
为解决上述问题，提供一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置，包括便携式声光集成传感器探头和解调主机，所述便携式声光集成传感器探头和解调主机部分通过信号线连接，其中便携式声光集成传感器探头包括传感器模块、声光联合信号调理模块和模数转换模块，所述传感器模块包括超声波传感器和紫外光传感器，所述声光联合信号调理模块包括超声波信号调理单元和紫外光信号调理单元，所述超声波信号调理单元包括依次连接的信号放大器和带通滤波器，超声传感器将超声信号传输给信号放大器进行放大，放大后的信号通过带通滤波器滤除无用信号；所述紫外光信号调理单元包括脉冲信号产生电路和脉冲信号调理电路，将紫外光信号转化为TTL电平脉冲方波信号；所述解调主机包括电源模块、STM32嵌入式主板和显示器。
进一步，所述信号放大器为仪表放大器。
进一步，所述超声波传感器采用中心频率为40kHz空气耦合式超声传感器，其检测频带为37-45kHz；所述紫外传感器采用采用UV探测脉冲型传感器，其灵敏度5000cmp。
进一步，所述脉冲信号调理电路包括过压保护电路、比较器和单稳态触发电路，所述脉冲信号依次经过过压保护电路、比较器和单稳态触发电路，将紫外脉冲信号调理为频率低于100Hz的标准TTL电平脉冲方波信号。
进一步，所述电源模块包括锂电池组和变压电路，通过变压电路输出多种不同电压值的电流信号为信号调理模块上各芯片供能。
进一步，所述模数转换模块设置在声光联合信号调理模块的电路上，所述超声信号和紫外信号通过信号调理模块后进入模数转换模块，所述模数转换模块包括依次连接的单刀双掷开关、电压跟随器和ADC，所述超声信号和紫外脉冲信号分别输入到单刀双掷开关的NO端和NC端，由嵌入式主板生成一条方波信号供给开关的SEL端。
一种高压电缆接头局部放电检测方法，包括以下步骤：
A、通过便携式声光集成传感器探头中的超声波和紫外光传感器检测高压电缆接头附近的超声波和紫外光信号；
B、通过便携式声光集成传感器探头中的声光联合信号调理模块对超声波信号进行放大，通过带通滤波器滤除局放超声信号频带以外的高频和低频信号，同时将紫外光信号转换为电平脉冲信号；
C、通过便携式声光集成传感器探头中的模数转换模块(ADC)分别将调理后的超声信号和紫外脉冲信号进行模数转换；
D、解调主机对接收的超声波信号和紫外光信号进行处理，根据超声波信号和紫外光信号确定是否发生局部放电，当超声波信号和紫外脉冲出现至少一种以下情况时，即发生局部放电：将超声波信号峰峰值与预设阈值比较，峰值超过阈值；紫外脉冲产生高电平信号；
E、检测到局部放电时，分别根据超声波信号峰峰值和紫外脉冲平均间隔与局放源之间的距离关系，计算局部放电源的距离。
进一步，所述步骤B中通过可调动态增益的方式对接收的超声信号进行放大。
进一步，所述步骤B中，所述步骤B中通过可调动态增益的方式对接收的超声信号进行放大；将紫外光信号转换为频率0.9MHz-1.1MHz的锯齿状脉冲信号，再将所述锯齿状脉冲信号调理为频率低于100Hz的标准TTL电平脉冲方波信号，便于低频的模数转换。
进一步，所述步骤E中，根据超声波信号峰峰值计算局放源距离公式为：y＝4184.768*exp(-9.408x)+15.293，其中x表示局放信号距离传感器的距离，y表示超声信号峰峰值；根据紫外脉冲平均间隔计算局放源距离公式为：y＝6.598*exp(0.547x)+121.841，其中x表示局放信号距离传感器的距离，y表示紫外信号平均脉冲间隔。
本发明的有益效果在于，提供了一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法，通过检测局部放电源发出的超声波信号和紫外光信号，检测是否发生局部放电现象，使得检测工作可以在线进行，解决了因为距离过大导致超声波信号衰减至不可检测和紫外光信号由于遮挡导致无法检测到的问题，本发明的检测装置体积小，便于携带，巡检人员携带本装置能够对整条线路进行巡检。
附图说明
用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明检测装置的组成及原理示意图；
图2是本发明的检测装置使用示意图；
图3是局放源超声信号波形图；
图4是超声信号放大电路原理图；
图5是超声信号峰峰值随距离变化的拟合曲线；
图6是紫外脉冲平均间隔随距离变化的拟合曲线；
图7是紫外光信号调理单元组成及原理示意图；
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的发明构思做具体示例性阐述，故对以下内容的理解不应该是对本发明保护范围的限定，而是对原理理解的辅助。
实施例1：如图1所示，一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置，包括便携式声光集成传感器探头和解调主机，所述便携式声光集成传感器探头和解调主机部分通过信号线连接，其中便携式声光集成传感器探头包括传感器模块、声光联合信号调理模块和模数转换模块，所述传感器模块包括超声波传感器和紫外光传感器，所述声光联合信号调理模块包括超声波信号调理单元和紫外光信号调理单元，所述超声波信号调理单元包括依次连接的信号放大器和带通滤波器，超声传感器将超声信号传输给信号放大器进行放大，放大后的信号通过带通滤波器滤除无用信号；所述紫外光信号调理单元包括脉冲信号产生电路和脉冲信号调理电路，将紫外光信号转化为TTL电平脉冲方波信号；所述解调主机包括电源模块、STM32嵌入式主板和显示器。
本发明对传感器探头进行集成式处理，形成便携式声光集成传感器探头，巡检人员通过手持的方式在高压电缆接头附近检测这两种信号，高压电缆几乎是长期处于通电状态的，本发明的检测装置可以在不接触高压电缆的情况下进行检测工作，保障人身安全；巡检人员可以随意调整探头的朝向，以及与高压电缆接头处的距离，最大程度上避免因为环境遮挡物或者信号屏蔽物对监测准确性的影响，几乎可以达到只要有局部放电现象就能够被检测到，相较于现有技术使用的电气检测法和单一的脉冲电流法，具有更高的可靠性；高压电缆接头处现场来自变压器、配电柜等其他电器设施的电器噪声干扰大，由于超声波和紫外光这两种信号都不受环境噪声的影响，可以在排除电器干扰的情况下进行检测，空气中超声波衰减非常大，所以超声检测距离较近，而当局放源与探头距离较近时，紫外检测法产生的方波频率随距离变化的幅度非常小，因此在较近距离处主要依靠超声检测法，而在较远距离处主要依靠紫外检测法，将超声波传感器和紫外光传感器集成为传感器模块，互相弥补因为距离变化带来的检测效果变化。
巡检人员一手持传感探头，另一手持解调主机巡检整条线缆，当传感探头接收到局部放电的超声波信号和紫外光信号后，将信号传输到解调主机，由解调主机完成信号的解调、处理，判断局部放电是否发生，其中解调主机与传感探头通过信号线相连，解调主机给传感探头供电，传感探头将接收到的局放信号传输到解调主机，该装置体积小便于手持、重量轻仅400g左右，方便使用与携带；同时又设置有显示器，可将检测到的信号通过图像的方式呈现给巡检人员，使巡检人员可以通过波形等直观的对局部放电强弱进行判断。
实施例2：如图2-4所示，一种高压电缆接头局部放电检测方法，包括以下步骤：
A、通过便携式声光集成传感器探头中的超声波和紫外光传感器检测高压电缆接头附近的超声波和紫外光信号，由巡检人员手持传感探头在高压电缆接头附近进行检测，超声波传感器采用中心频率为40kHz空气耦合式超声传感器，其检测频带为37-45kHz，紫外传感器采用UV探测脉冲型传感器，其灵敏度5000cmp，巡检人员在接头附近走动，从多个角度通过传感器接收信号，避免因为距离变大导致超声波信号衰减，或者是因为有遮挡物挡住紫外光信号；
局部放电所产生的超声波频段主要集中在20kHz-100kHz，这里采用中心频率为40kHz空气耦合式超声传感器，检测频带(37～45kHz)在局放超声信号频带范围，且相较于其他中心频率(如100kHz，200kHz)的空气耦合式超声传感器，其有效检测距离最大。此外，37～45kHz的检测频带可以有效排除现场噪声的干扰，该空气耦合式超声传感器相比于接触式传感器，最大优点是以空气为超声的传导介质，避免直接接触危险的高压设备，安全可靠。
B、通过便携式声光集成传感器探头中的声光联合信号调理模块对超声波信号进行放大，通过带通滤波器滤除局放超声信号频带以外的高频和低频信号，同时将紫外光信号转换为电平脉冲信号；
所述步骤B中通过仪表放大器对超声波信号进行放大，该放大调理电路中采用可调动态增益的方式对超声信号进行放大，所述带通滤波器以局放源超声波频段为中心。
信号主频在40kHz左右幅度逐渐衰减，持续时间1ms左右，信号峰峰值根据信号源强度与探测距离不同而不同，一般在500mV以内，幅值较小且随着空间距离增加衰减很快，因此在接收端需要进行放大，针对实际检测中放电信号大小不确定，检测距离远近不统一影响实际接收信号的强弱，本发明采用动态增益可调的放大方法，其电路原理如图3，先对超声信号加上一个1.65V的偏置电压信号，再经过两级运放进行信号放大，通过调节电位器R5，可对偏置的超声信号进行1～20倍不同增益的动态放大，该方法优点是只放大交流信号，不放大直流偏置信号，假设输入的原始超声信号电压值为Vi，增益后的超声信号电压值为V0，那么根据运算放大器的放大关系，满足：
检测现场的超声波型号强弱不定，为了检测放大电路的增益作用，以单独接探头(不加增益)，3倍增益(低增益)，6倍增益(中增益)，14倍增益(高增益)四种情况为例，进行放大前后比较，经过实测，在对信号不加增益的情况下，0.7m以外已经很难检测到稳定信号；但是采用如图4的放大调理后，在2m以内都能稳定检测，将检测范围提升了3倍。
C、通过便携式声光集成传感器探头中的模数转换模块(ADC)分别将调理后的超声信号和紫外脉冲信号进行模数转换；
模数转换采用双路信号单通道采集方案，通过ADC对超声信号和紫外脉冲信号进行同步并行模数转换，并将数字信号输入到嵌入式主板，经调理后的模拟信号需要转换为数字信号进行检测，若在STM32嵌入式主机上进行模数转化则会占用CPU的计算资源，因此为节省CPU计算资源，外置ADC在信号调理电路上进行模数转化；同时，在ADC采样率足够高的情况下，用一个ADC通过单刀双掷开关控制对超声信号和紫外脉冲信号进行轮流采样，由一块单刀双掷开关、一个电压跟随器和一块ADC组成，经过调理的超声信号和紫外信号分别输入到单刀双掷开关的NO端和NC端，由嵌入式主板生成一条100kHz的方波信号供给开关的SEL端，实现超声信号与紫外信号以100kHz的频率切换实现双信号的同步采集，这样使得电路更为精简，并降低了成本。
D、解调主机对接收的超声波信号和紫外光信号进行处理，根据超声波信号和紫外光信号确定是否发生局部放电，当超声波信号和紫外脉冲出现至少一种以下情况时，即发生局部放电：将超声波信号峰峰值与预设阈值比较，峰值超过阈值；紫外脉冲产生高电平信号；
E、检测到局部放电时，分别根据超声波信号峰峰值和紫外脉冲平均间隔与局放源之间的距离关系，计算局部放电源的距离。
实施例3：如图5-6所示，所述步骤E中，根据超声波信号峰峰值计算局放源距离公式为：
y＝4184.768*exp(-9.408x)+15.293，其中x表示局放信号距离传感器的距离，y表示超声信号峰峰值；根据紫外脉冲平均间隔计算局放源距离公式为：
y＝6.598*exo(0.547x)+121.841，其中x表示局放信号距离传感器的距离，y表示紫外信号平均脉冲间隔。
在本实施例中，以电火花发生器作为局放源，分别在距离传感探头由近到远(0～10m)各做100组实验，将所得超声信号和紫外信号脉冲平均间隔取平均值，得到不同局放源距离下的超声信号峰峰值、紫外信号脉冲平均间隔数据，通过指数函数对数据进行回归拟合，本实施例的计算公式其拟合度均在90％以上，将这些数据拟合成一条超声信号峰峰值随局放源距离变化而变化的曲线和一条紫外信号脉冲平均间隔随局放源距离变化而变化的曲线，可以依据当前的超声信号峰峰值及紫外脉冲平均间隔两个量综合估计局放源的距离，从而可实现局放源的定位，具体地，可以将检测距离分为三部分，即近距离，中距离和远距离。在近距离(约2m以内)处，紫外信号脉冲间距平稳，而超声波信号峰峰值随距离增大而减小。因此在近距离处主要依靠超声波的幅值来对局部放电距离作判断，紫外脉冲信号仅作为判断局部放电有无的依据；在中距离(约2～4m)，在这一段距离范围内，超声波因衰减严重已影响正常检测，紫外信号主要作为局部放电距离检测的依据；在远距离处(4～10m)，超声波信号已经完全检测不到局部放电情况，这时主要由紫外脉冲信号检测局放的有无和局放发生的距离。故通过声光联合检测，同步提升了局放近距离的检测精度与远距离的探测灵敏度。
实施例4：
如图7所示，所述紫外传感器采用采用UV探测脉冲型传感器，其灵敏度5000cmp，所述步骤B中，将紫外光信号转换为频率0.9MHz-1.1MHz的锯齿状脉冲信号，再将所述锯齿状脉冲信号调理为频率低于100Hz的标准TTL电平脉冲方波信号。
本发明采用脉冲式紫外光传感器，相较于背景技术中提到的光谱成像式的传感器，其紫外光谱信号进行小波包分解后获得的能量谱分布及熵信号为主，提取信息有限，功能较单一，只涉及局放判断及简单的类型识别，没有涉及线缆故障诊断及健康状况评估等重要功能，并且脉冲式紫外光传感器的设备购买成本远低于光谱成像式紫外传感器。
紫外信号调理单元主要包括了脉冲信号产生电路和脉冲信号调理电路，脉冲信号产生电路以紫外传感器为核心，由高压模块将直流电源转化为325V高电压给紫外传感器供电，紫外传感器接收局部放电产生紫外光并将其转换为频率1MHz左右的锯齿状的脉冲信号，因为该频率对采样率及STM32嵌入式主板的主频要求高，难以直接进行采集处理，因此对脉冲信号进行降频与整形，将该锯齿状脉冲信号通过过电压保护电路、比较器、单稳态触发电路等电路调理为信号频率在100Hz以下标准的TTL电平的方波信号，便于模数转换模块对其采集与转化，信号调理电路将信号传输到解调主机部分。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“根部”、“内”、“外”、“***”、“里侧”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了使于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“***”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。
在本发明的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A～B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。
在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置，其特征在于，包括便携式声光集成传感器探头和解调主机，所述便携式声光集成传感器探头和解调主机部分通过信号线连接，其中便携式声光集成传感器探头包括传感器模块、声光联合信号调理模块和模数转换模块，所述传感器模块包括超声波传感器和紫外光传感器，所述声光联合信号调理模块包括超声波信号调理单元和紫外光信号调理单元，所述超声波信号调理单元包括依次连接的信号放大器和带通滤波器，超声传感器将超声信号传输给信号放大器进行放大，放大后的信号通过带通滤波器滤除无用信号；所述紫外光信号调理单元包括脉冲信号产生电路和脉冲信号调理电路，将紫外光信号转化为TTL电平脉冲方波信号；所述解调主机包括电源模块、STM32嵌入式主板和显示器。
2.根据权利要求1所述的一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置，其特征在于，所述信号放大器为仪表放大器。
3.根据权利要求1所述的一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置，其特征在于，所述超声波传感器采用中心频率为40kHz空气耦合式超声传感器，其检测频带为37-45kHz；所述紫外传感器采用采用UV探测脉冲型传感器，其灵敏度5000cmp。
4.根据权利要求1所述的一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置，其特征在于，所述脉冲信号调理电路包括过压保护电路、比较器和单稳态触发电路，脉冲信号依次经过过压保护电路、比较器和单稳态触发电路，将紫外脉冲信号调理为频率低于100Hz的标准TTL电平脉冲方波信号。
5.根据权利要求1所述的一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置，其特征在于，所述电源模块包括锂电池组和变压电路，通过变压电路输出多种不同电压值的电流信号为声光联合信号调理模块上各芯片供能。
6.根据权利要求1所述的一种智能无线控制终端电源***，其特征在于，所述模数转换模块设置在声光联合信号调理模块的电路上，所述超声信号和紫外信号通过声光联合信号调理模块后进入模数转换模块，所述模数转换模块包括依次连接的单刀双掷开关、电压跟随器和ADC，所述超声信号和紫外脉冲信号分别输入到单刀双掷开关的NO端和NC端，由嵌入式主板生成一条方波信号供给开关的SEL端。
7.一种高压电缆接头局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、通过便携式声光集成传感器探头中的超声波和紫外光传感器检测高压电缆接头附近的超声波和紫外光信号；
B、通过便携式声光集成传感器探头中的声光联合信号调理模块对超声波信号进行放大，通过带通滤波器滤除局放超声信号频带以外的高频和低频信号，同时将紫外光信号转换为电平脉冲信号；
C、通过便携式声光集成传感器探头中的模数转换模块分别将调理后的超声信号和紫外脉冲信号进行模数转换；
D、解调主机对接收的超声波信号和紫外光信号进行处理，根据超声波信号和紫外光信号确定是否发生局部放电，当超声波信号和紫外脉冲出现至少一种以下情况时，即发生局部放电：将超声波信号峰峰值与预设阈值比较，峰值超过阈值；紫外脉冲产生高电平信号；
E、检测到局部放电时，分别根据超声波信号峰峰值和紫外脉冲平均间隔与局放源之间的距离关系，计算局部放电源的距离。
8.根据权利要求7所述的一种高压电缆接头局部放电检测方法，其特征在于，所述步骤B中通过可调动态增益的方式对接收的超声信号进行放大。
9.根据权利要求7所述的一种高压电缆接头局部放电检测方法，其特征在于，所述步骤B中，将紫外光信号转换为频率0.9MHz-1.1MHz的锯齿状脉冲信号，再将所述锯齿状脉冲信号调理为频率低于100Hz的标准TTL电平脉冲方波信号，便于低频的模数转换。
10.根据权利要求7所述的一种高压电缆接头局部放电检测方法，其特征在于，所述步骤E中，根据超声波信号峰峰值计算局放源距离公式为：y＝4184.768*exp(-9.408x)+15.293，其中x表示局放信号距离传感器的距离，y表示超声信号峰峰值；根据紫外脉冲平均间隔计算局放源距离公式为：y＝6.598*exp(0.547x)+121.841，其中x表示局放信号距离传感器的距离，y表示紫外信号平均脉冲间隔。
CN201910370079.XA 2019-05-06 2019-05-06 一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法 Pending CN110161386A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910370079.XA CN110161386A (zh) 2019-05-06 2019-05-06 一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910370079.XA CN110161386A (zh) 2019-05-06 2019-05-06 一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110161386A true CN110161386A (zh) 2019-08-23

Family

ID=67633426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910370079.XA Pending CN110161386A (zh) 2019-05-06 2019-05-06 一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110161386A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110907780A (zh) * 2019-12-30 2020-03-24 深圳供电局有限公司 一种在线检测终端头内局部放电方法及装置
CN112034315A (zh) * 2020-08-27 2020-12-04 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 手持充电式局放探测定位仪
CN112363100A (zh) * 2020-11-11 2021-02-12 贵州电网有限责任公司 一种状态监测传感器故障检测装置
CN112462205A (zh) * 2020-10-23 2021-03-09 深圳供电局有限公司 局部放电检测装置和方法
CN112649708A (zh) * 2021-01-06 2021-04-13 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种电缆接头局放非接触式在线检测装置及其检测方法
CN113534008A (zh) * 2021-07-29 2021-10-22 陈曦 一种环网柜内高压电缆接地泄漏电流监测装置
CN115327322A (zh) * 2022-08-31 2022-11-11 河海大学 一种电缆接头局部放电检测用警报装置及方法
CN116482501A (zh) * 2023-06-14 2023-07-25 西安邮电大学 用于高压电缆接头局部放电检测的超声成像方法及***
CN117092470A (zh) * 2023-10-16 2023-11-21 江苏创大电气有限公司 一种应用于配电箱的电火花检测方法及***

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102495343A (zh) * 2011-12-30 2012-06-13 重庆大学 基于超声与紫外信息融合的局部放电检测识别方法及***
CN202614890U (zh) * 2012-03-20 2012-12-19 上海市电力公司 用于测量电缆终端和中间接头局部放电的超声检测仪
CN203479963U (zh) * 2013-05-10 2014-03-12 上海理工大学 电缆局部放电检测装置
CN203479964U (zh) * 2013-05-10 2014-03-12 上海理工大学 电缆局部放电检测装置
CN106501690A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 一种xlpe电力电缆局部放电诊断方法及***
CN106707128A (zh) * 2017-03-16 2017-05-24 国家电网公司 声电联合的电缆局部放电定位装置和方法
CN107728025A (zh) * 2017-10-27 2018-02-23 无锡七百二十度科技有限公司 一种用于在线监测高压开关柜局部放电的***
CN107728524A (zh) * 2017-10-27 2018-02-23 无锡七百二十度科技有限公司 一种高压开关柜局部放电状态数据的存储***
CN207408775U (zh) * 2017-10-27 2018-05-25 无锡七百二十度科技有限公司 一种高压开关柜局部放电状态数据的存储***
CN207424175U (zh) * 2017-10-27 2018-05-29 无锡七百二十度科技有限公司 一种用于在线监测高压开关柜局部放电的***
CN108120909A (zh) * 2018-01-17 2018-06-05 苏州锵创智能设备有限公司 一种xlpe电力电缆局部放电测试***
CN108181560A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 苏州锵创智能设备有限公司 一种高压电缆绝缘缺陷局部放电检测诊断方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102495343A (zh) * 2011-12-30 2012-06-13 重庆大学 基于超声与紫外信息融合的局部放电检测识别方法及***
CN202614890U (zh) * 2012-03-20 2012-12-19 上海市电力公司 用于测量电缆终端和中间接头局部放电的超声检测仪
CN203479963U (zh) * 2013-05-10 2014-03-12 上海理工大学 电缆局部放电检测装置
CN203479964U (zh) * 2013-05-10 2014-03-12 上海理工大学 电缆局部放电检测装置
CN106501690A (zh) * 2016-10-28 2017-03-15 国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 一种xlpe电力电缆局部放电诊断方法及***
CN106707128A (zh) * 2017-03-16 2017-05-24 国家电网公司 声电联合的电缆局部放电定位装置和方法
CN107728025A (zh) * 2017-10-27 2018-02-23 无锡七百二十度科技有限公司 一种用于在线监测高压开关柜局部放电的***
CN107728524A (zh) * 2017-10-27 2018-02-23 无锡七百二十度科技有限公司 一种高压开关柜局部放电状态数据的存储***
CN207408775U (zh) * 2017-10-27 2018-05-25 无锡七百二十度科技有限公司 一种高压开关柜局部放电状态数据的存储***
CN207424175U (zh) * 2017-10-27 2018-05-29 无锡七百二十度科技有限公司 一种用于在线监测高压开关柜局部放电的***
CN108120909A (zh) * 2018-01-17 2018-06-05 苏州锵创智能设备有限公司 一种xlpe电力电缆局部放电测试***
CN108181560A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 苏州锵创智能设备有限公司 一种高压电缆绝缘缺陷局部放电检测诊断方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110907780A (zh) * 2019-12-30 2020-03-24 深圳供电局有限公司 一种在线检测终端头内局部放电方法及装置
CN112034315A (zh) * 2020-08-27 2020-12-04 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 手持充电式局放探测定位仪
CN112462205A (zh) * 2020-10-23 2021-03-09 深圳供电局有限公司 局部放电检测装置和方法
CN112363100B (zh) * 2020-11-11 2023-10-20 贵州电网有限责任公司 一种状态监测传感器故障检测装置
CN112363100A (zh) * 2020-11-11 2021-02-12 贵州电网有限责任公司 一种状态监测传感器故障检测装置
CN112649708A (zh) * 2021-01-06 2021-04-13 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种电缆接头局放非接触式在线检测装置及其检测方法
CN112649708B (zh) * 2021-01-06 2023-03-10 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种电缆接头局放非接触式在线检测装置及其检测方法
CN113534008A (zh) * 2021-07-29 2021-10-22 陈曦 一种环网柜内高压电缆接地泄漏电流监测装置
CN115327322A (zh) * 2022-08-31 2022-11-11 河海大学 一种电缆接头局部放电检测用警报装置及方法
CN116482501B (zh) * 2023-06-14 2023-08-29 西安邮电大学 用于高压电缆接头局部放电检测的超声成像方法及***
CN116482501A (zh) * 2023-06-14 2023-07-25 西安邮电大学 用于高压电缆接头局部放电检测的超声成像方法及***
CN117092470A (zh) * 2023-10-16 2023-11-21 江苏创大电气有限公司 一种应用于配电箱的电火花检测方法及***
CN117092470B (zh) * 2023-10-16 2024-01-19 江苏创大电气有限公司 一种应用于配电箱的电火花检测方法及***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110161386A (zh) 一种便携式高压电缆接头局部放电检测装置及方法
CN109799434A (zh) 局部放电模式识别***及方法
US11762005B2 (en) Panel for audible monitoring of electrical components and the detection of electrical faults
CN104090219A (zh) 一种高压电缆终端局部放电高频监测器
CN103558520A (zh) 气体绝缘组合电器局部放电带电检测***及定位方法
CN102353881A (zh) 基于局部放电监测的电容器在线监测***
CN107515388A (zh) 一种激光信号处理芯片和激光雷达***
CN103399265A (zh) 一种高压电缆终端局部放电超声监测器
CN104849635A (zh) 一种基于超声波传感器阵列的局部放电定位***
CN108680843A (zh) 一种基于无线传输技术的开关柜局部放电检测方法
CN204666773U (zh) 一种便携式局部放电特高频及超声波信号检测装置
CN103983371A (zh) 基于声表面波的变压器引线接头运行温度测量方法
CN114487091A (zh) 一种新型超声成像***
CN207301319U (zh) 一种激光信号处理芯片和激光雷达***
CN102565745B (zh) 特高频局部放电传感器
CN104914359B (zh) 变压器套管局部放电检测装置和方法
CN214795081U (zh) 电力设备绝缘状态检测仪
CN207908626U (zh) 一种模拟高频局放信号发生装置
CN207164188U (zh) 一种用于海上石油钻井平台的开关柜局部放电监测装置
CN203350228U (zh) 高压支柱瓷绝缘子超声波检测装置
CN103983372A (zh) 基于声表面波的电力电缆接头运行温度测量方法
CN211528585U (zh) 一种电力电缆局部放电监测装置
CN110673076B (zh) 脉冲电场测量***的频率响应标定装置及方法
Zhang et al. Research on partial discharge state detection in GIS based on Internet of Things technology
WO2019148794A1 (zh) 高压电缆局部放电检测方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190823