CN112542075A - 一种xlpe电缆局放仿真方法及其*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力技能教学技术领域,更具体的是涉及一种XLPE电缆局放仿真方法及其***,包括以下步骤:S1:在中央控制设备中建立局放波形的特征数据库;在试样电缆上设置多个信号输入点和多个局放监测点;S2:将特征数据库中的局放波形数据导入任意波形发生器;S3:利用任意波形发生器通过信号输入点将局放波形输入到试样电缆中;S4:通过局放检测设备对试样电缆进行排查,判断得到检查结果并输入到中央控制设备;S5:中央控制设备将检查结果与步骤S3中任意波形发生器输出的数据进行对比,得到试验结果并输出到显示设备中进行显示。本方案通过信号输入点替代缺陷点,使得试样电缆可重复使用,减少资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及电力技能教学技术领域,更具体地是涉及一种XLPE电缆局放仿真方法及其***。
背景技术
XLPE电缆即交联聚乙烯电缆,是输送电力中应用最为广泛的电缆,而电缆在长期的运行中,容易因各种制作工艺及环境因数影响产生局放积累效应,存在电缆击穿故障,即局部放电,导致供电区域停电的巨大风险,造成大量的经济损失。因此对电缆局部放电的研究评估一直是电力行业的关注焦点,各种局放仿真设备也应运而生,给电力行业人员以及相关专业的学生提供局放仿真学***,令电力***运行安全可靠性不断提高。目前业界对于XLPE电缆的主流局放仿真方法,是通过在一短样XLPE电缆外壳上人为制造电缆缺陷,再使用高压交流电源对电缆通电以模拟电缆现场运行工况,最后通过观测此时电缆因外壳缺陷产生的局放现象,对电缆局放进行仿真学习研究。
如中国专利CN102928756A公开了一种基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真***,包括:测试电缆、高频耦合器、振荡波电路、控制模块以及显示模块;测试电缆上设有缺陷点;控制模块输出控制信号控制振荡波电路产生振荡波电压;振荡波电路将振荡波电压输出至与其串联连接的测试电缆,振荡波电压在缺陷点处激发出局部放电信号;高频耦合器连接在测试电缆的第一端点上,用于接收局部放电信号;控制模块根据接收的局部放电信号对缺陷点进行定位;显示模块将定位的结果进行显示,这样的方案可以应用于电力行业人员及相关专业学生进行仿真学习,但是这样通过人为在电缆上设置缺陷点,不能准确控制缺陷点的局部放电情况,就不能让相关学习人员完全了解和掌握所有的局部放电情况;另外,对于相关人员学习而言,可能需要多次进行仿真实验,这样会需要更多的电缆设置缺陷点,学习资源消耗过大。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中的不足,提供了一种可精准控制局放类型、资源消耗少的XLPE电缆局放仿真方法及其***。
在本技术方案中,提供了一种XLPE电缆局放仿真方法,包括以下步骤:
S1:在中央控制设备中建立局放波形的特征数据库;在试样电缆上设置多个信号输入点和多个局放监测点;
S2:将特征数据库中的局放波形数据导入任意波形发生器;
S3:利用任意波形发生器通过信号输入点将局放波形输入到试样电缆中;
S4:通过局放检测设备对试样电缆进行排查,判断得到检查结果并输入到中央控制设备;
S5:中央控制设备将检查结果与步骤S3中任意波形发生器输出的数据进行对比,得到试验结果并输出到显示设备中进行显示。
本方案中通过在试样电缆上设置信号输入点,再通过将局放波形通过信号输入点,仿真电缆局部放电情况,这样可以替代在电缆上设置缺陷点,提高了同一根试样电缆的使用次数,减少了资源浪费;另外任意波形发生器可以输出各种波形,控制局放的类型,便于学习人员完全了解和掌握电缆局放的全部知识,增强学下效果和提高学习效率。
优选地,上述的步骤S1中特征数据库中包括通过MATLAB软件对实际局放监测中所获取的所有类型局放波形图像进行智能分析转换的局放波形数据。
优选地,上述的步骤S1中多个信号输入点和多个局放监测点等距设置并进行编号,信号输入点和局放监测点的位置分别对应,信号输入点上设置有用于连接任意波形发生器的信号输入端口,局放监测点上设置有用于连接局放检测仪器的信号输出端口。
优选地,上述的步骤S2中通过MATLAB将特征数据库中的局放波形数据转换为波形文件,再导入任意波形发生器。
优选地,上述的步骤S3中输入局放波形类型对应的局放类型和信号输入点位置,再将局放波形输入到试样电缆中。
优选地,上述的步骤S4中局放检测设备为与示波器电连接的电流传感器或MEMS传感器,或者超声波局放检测仪中的一种或多种。
优选地,上述的步骤S4中检查结果包括局放位置和局放类型。
优选地,上述的步骤S5中中央控制设备判断步骤S4中输入的局放位置和局放类型与步骤S3中向试样电缆输入的局放波形类型和信号输入点位置是否一致,若全部一致,则输出试验结果正确;若全部不一致或其中一个一致,则输出试验结果错误的提示和步骤S3中输入的局放波形类型对应的局放类型和信号输入点位置。
本方案中还提供了一种用于XLPE电缆局放仿真方法的***,包括中央控制设备、任意波形发生器、局放检测设备、显示设备、试样电缆,试样电缆上设置有多个信号输入端口和多个信号输出端口,中央控制设备与任意波形发生器、显示设备均电连接,任意波形发生器通过信号输入端口与试样电缆电连接,局放检测设备与试样电缆的输出端口、中央控制设备均电连接。教学人员通过将中央控制设备中的局放波形数据和输出到任意波形发生器,任意波形发生器生成对应的局放波形并通过信号输入端口输入到试样电缆中,教学人员将信号输入端口位置输入到中央控制设备中,学习人员通过局放检测设备接入试样电缆的信号输出端口进行排查,得到的局放类型和局放位置反馈回中央控制设备,中央控制将反馈回来的局放类型和局放位置与输出到任意波形发生器中的局放波形数据对应的局放类型和教学人员输入的输入端口位置分别进行对比,得到判断结果输出到显示设备。
优选地,上述的试样电缆两端均设置有标准电缆接头进行接地,可最大程度仿真电缆现场工作状况。
与现有技术相比,有益效果是:
(1)通过信号输入点替代人工设置的缺陷点,避免教学资源的浪费;
(2)可通过任意波形发生器直接产生各种局放类型对应的局放波形,便于学习人员完全了解掌握所有的局放情况,增强学习效果,提高学习效率;
(3)通过波形信号的方式模拟真实的局部放电情况,大大提高了试验的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例XLPE电缆局放仿真方法的流程示意图;
图2为本发明实施例用于XLPE电缆局放仿真教学方法的***的电连接方框示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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,仅是为了便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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面通过具体实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的具体描述:
实施例1
如图1为一种XLPE电缆局放仿真方法的实施例,包括以下步骤:
S1:在中央控制设备中建立局放波形的特征数据库;在试样电缆上设置多个信号输入点和多个局放监测点;
S2:将特征数据库中的局放波形数据导入任意波形发生器;
S3:利用任意波形发生器通过信号输入点将局放波形输入到试样电缆中;
S4:通过局放检测设备对试样电缆进行排查,判断得到检查结果并输入到中央控制设备;
S5:中央控制设备将检查结果与步骤S3中任意波形发生器输出的数据进行对比,得到试验结果并输出到显示设备中进行显示。
本实施例中的步骤S1中特征数据库中包括通过MATLAB软件对实际局放监测中所获取的所有类型局放波形图像进行智能分析转换的局放波形数据。当然通过其他途径得到各种局放波形数据也能实现此功能,在此不做限定。
本实施例中的步骤S1中多个信号输入点和多个局放监测点等距设置并进行编号,信号输入点和局放监测点的位置分别对应,信号输入点上设置用有于连接任意波形发生器的信号输入端口,局放监测点上设置有用于连接局放检测仪器的信号输出端口。其中信号输入端口和信号输出端口可采用BNC接口。
本实施例中的步骤S2中通过MATLAB将特征数据库中的局放波形数据转换为波形文件,再导入任意波形发生器。
本实施例中的步骤S3中输入局放波形类型对应的局放类型和信号输入点位置,再将局放波形输入到试样电缆中。
本实施例中的步骤S4中局放检测设备为与示波器电连接的电流传感器或MEMS传感器,或者超声波局放检测仪中的一种或多种。
本实施例中的步骤S4中检查结果包括局放位置和局放类型。
本实施例中的步骤S5中中央控制设备判断步骤S4中录入的局放位置和局放类型与步骤S3中向试样电缆输入的局放波形类型和信号输入点位置是否一致,若全部一致,则输出试验结果正确;若全部不一致或其中一个一致,则输出试验结果错误的提示和步骤S3中输入的局放波形类型对应的局放类型和信号输入点位置。
实施例2
如图2所示为一种用于XLPE电缆局放仿真方法的***的实施例,包括中央控制设备、任意波形发生器、局放检测设备、显示设备、试样电缆,试样电缆上设置有多个信号输入端口和多个信号输出端口,中央控制设备与任意波形发生器、显示设备均电连接,任意波形发生器通过信号输入端口与试样电缆电连接,局放检测设备与试样电缆的信号输出端口、中央控制设备均电连接。其中任意波形发生器可采用泰克AWG5200任意波形发生器,其对于局部放电的快速瞬变波形,也能能够保证真实准确的还原并仿真。教学人员通过将中央控制设备中的局放波形数据和输出到任意波形发生器,任意波形发生器生成对应的局放波形并通过信号输入端口输入到试样电缆中,教学人员将信号输入端口位置输入到中央控制设备中,学习人员通过局放检测设备接入试样电缆的信号输出端口进行排查,得到的局放类型和局放位置反馈回中央控制设备,中央控制将反馈回来的局放类型和局放位置与输出到任意波形发生器中的局放波形数据对应的局放类型和教学人员输入的输入端口位置分别进行对比,得到判断结果输出到显示设备。
本实施例中的试样电缆两端均设置有标准电缆接头进行接地,可最大程度仿真电缆现场工作状况。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种XLPE电缆局放仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在中央控制设备中建立局放波形的特征数据库;在试样电缆上设置多个信号输入点和多个局放监测点;
S2:将特征数据库中的局放波形数据导入任意波形发生器;
S3:利用任意波形发生器通过信号输入点将局放波形输入到试样电缆中;
S4:通过局放检测设备对试样电缆进行排查,判断得到检查结果并输入到中央控制设备;
S5:中央控制设备将检查结果与步骤S3中任意波形发生器输出的数据进行对比,得到试验结果并输出到显示设备中进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种XLPE电缆局放仿真方法,其特征在于,所述步骤S1中特征数据库中包括通过MATLAB软件对实际局放监测中所获取的所有类型局放波形图像进行智能分析转换的局放波形数据。
3.根据权利要求2所述的一种XLPE电缆局放仿真方法,其特征在于,所述步骤S1中多个信号输入点和多个局放监测点等距设置并进行编号,信号输入点和局放监测点的位置分别对应,信号输入点上设置有用于连接任意波形发生器的信号输入端口,局放监测点上设置有用于连接局放检测仪器的信号输出端口。
4.根据权利要求3所述的一种XLPE电缆局放仿真方法,其特征在于,所述步骤S2中通过MATLAB将特征数据库中的局放波形数据转换为波形文件,再导入任意波形发生器。
5.据权利要求4所述的一种XLPE电缆局放仿真方法,其特征在于,所述步骤S3中输入局放波形类型对应的局放类型和信号输入点位置,再将局放波形输入到试样电缆中。
6.根据权利要求5所述的一种XLPE电缆局放仿真方法,其特征在于,所述步骤S4中局放检测设备为与示波器电连接的电流传感器或MEMS传感器,或者超声波局放检测仪中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的一种XLPE电缆局放仿真方法,其特征在于,所述步骤S4中检查结果包括局放位置和局放类型。
8.根据权利要求7所述的一种XLPE电缆局放仿真方法,其特征在于,所述步骤S5中中央控制设备判断步骤S4中输入的局放位置和局放类型与步骤S3中向试样电缆输入的局放波形类型和信号输入点位置是否一致,若全部一致,则输出试验结果正确;若全部不一致或其中一个一致,则输出试验结果错误的提示和步骤S3中输入的局放波形类型对应的局放类型和信号输入点位置。
9.一种用于XLPE电缆局放仿真方法的***,其特征在于,包括中央控制设备、任意波形发生器、局放检测设备、显示设备、试样电缆,所述试样电缆上设置有多个信号输入端口和多个信号输出端口,所述中央控制设备与所述任意波形发生器、显示设备均电连接,所述任意波形发生器通过信号输入端口与所述试样电缆电连接,所述局放检测设备与所述试样电缆的信号输出端口、中央控制设备均电连接。
10.据权利要求9所述的一种用于XLPE电缆局放仿真方法的***,其特征在于,所述试样电缆两端均设置有标准电缆接头进行接地。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210323 |