电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置及其系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置及其系统和方法，通过调节特征脉冲发生单元中的电路参数可改变特征脉冲上升沿、特征脉冲宽度以及特征脉冲重复频率。当被测电缆较长时，在被测电缆的近端放置测量单元，在其远端设置同步单元；电缆近端测量单元通过第一高频电流传感器将高斯特征脉冲经过电缆传输到电缆远端，远端同步单元检测到高斯特征脉冲后立即通过第二高频电流传感器反射相同特征高斯脉冲，通过计算局部放电脉冲时间差定位局放源位置。本发明专利技术为长距离电力电缆局部放电定位提供了全新的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备绝缘检测技术及其应用领域，特别是涉及电力电缆局部放电检测与定位相关

技术介绍
随着我国城镇化进程加快，城市配电网中电缆的安装和使用量越来越大。如何确保大量电缆的安全运行、提高电网供电可靠性成为配电网运行和管理的突出问题。近年来发展起来的配电电缆局部放电检测与定位技术，由于非侵入、无损、高效等优点得到人们的广泛关注。专利技术专利CN104655995A公开了一种电力电缆局放源双端定位方法，测量单元设置在电力电缆近端，触发反射单元设置在电力电缆远端，局放信号达到近端测量单元，同时将脉冲信号发送到发射模块放大并通过另外一个高频电缆互感器发送到电缆，并传输到测量端定位局放源。从上述专利公开的技术特征可知，其研究重点主要在于双端定位基本原理与思路，然而，在实际应用中，如何判别接收的信号就是目标信号是一个难题，因为在实际应用中，发射模块发出的脉冲信号会非常弱，而在噪声等其他干扰信号非常强大的情况下，无法准确接收到目标信号。为了解决以上技术问题，有人提出将发出的目标脉冲信号放大后再发出，使强大的目标脉冲信号容易被接收到，这样做在一定程度上可以解决一定的技术问题。然而，本领域技术人员均知，无论是发出的脉冲信号还是噪声信号或者是其他干扰信号，其随着距离的增大，其均表现为正弦衰减信号，这样，在实际应用中，会将干扰信号误当成目标脉冲信号接收。这样，对于整个检测系统来讲，其最终的准确率将大打折扣。为了解决以上技术问题，实有必要提供一种可以解决以上技术问题的技术方案。
技术实现思路
本专利技术提供了电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置及其系统和方法，从脉冲本身的特征出发，采用具有脉冲发射与信号传感功能于一体的复合式同步单元，着眼于如何获得有效的特征脉冲、增强现场抗干扰能力以及准确定位放电位置，为电缆局部放电定位提供基础与保障。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置，该脉冲发生装置主要包括依次连接的电源插座、工频变压器TF、特征脉冲整形单元WH和特征脉冲发生单元RPG，所述特征脉冲整形单元WH包括输入端口a和输入端口b以及输出端口c和输出端口d，该特征脉冲整形单元WH包括由稳压电容C1耦合在一起的第一电路和第二电路，其中，所述第一电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，其中，串联在一起的第一二极管D1和第二二极管D2与串联在一起的第三二极管D3和第四二极管D4并联连接，所述输入端口a连接在第一二极管D1和第二二极管D2之间的结点，所述输入端口b连接在第三二极管D3和第四二极管D5之间的结点；所述第二电路包括串联的电感L1和第五二极管D5，所述第五二极管两端并联有电容C2，在第二电路的输出端进一步连接有电容C3，该电容C3并联在脉冲发生装置的输出端口c和输出端口d两端。所述工频变压器TF采用跑道型磁芯结构，其原边和副边电气隔离。所述工频变压器TF的原边分别连接在电源插座的零线和火线上，所述工频变压器TF的副边分别连接在特征脉冲整形单元WH的两个输入端。所述工频变压器TF的绝缘等级不低于20kV。所述特征脉冲发生单元RPG主要由第六二极管D6、第四电容C4、脉冲变压器T、第五电容C5以及第七二极管D7构成；所述的特征脉冲发生单元RPG的输入端口1与第六二极管D6的阳极相连，第六二极管D6的阴极与第四电容C4左端连接，第四电容C4右端与脉冲变压器T原边11点连接，脉冲变压器T原边12点与输入端口2连接；脉冲变压器T副边21点与第五电容C5的一端连接，第五电容C5的另一端与第七二极管D7的阳极以及输出接口3相连，第七二极管D7的阴极与脉冲变压器T的22点以及输出端口4相连。所述脉冲变压器T的最高脉冲频率可达10MHz，绝缘强度为20kV。一种基于电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置的局部放电信号的检测系统，包括套接在待测电缆近端的第一高频电流互感器，该第一高频电流互感器的输出端连接有测量单元，通过测量单元发送脉冲发生装置产生的高斯特征脉冲，在待测电缆的远端卡钳有第二高频电流互感器，该第二高频电流互感器的输入端连接有反射单元，用于接收和识别从测量单元发送的高斯特征脉冲；所述第一高频电流互感器的输入端和第二高频电流互感器的输出端分别连接有电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置；所述高斯特征脉冲曲线与干扰源产生的正弦衰减曲线完全不同。一种电力电缆局部放电信号的双端定位方法，当被测电缆较长时，在被测电缆的近端放置测量单元，在其远端设置同步单元；电缆近端测量单元通过第一高频电流传感器将高斯特征脉冲经过电缆传输到电缆远端，远端同步单元检测到高斯特征脉冲后立即通过第二高频电流传感器反射相同特征高斯脉冲，通过计算局部放电脉冲时间差定位局放源位置。自高斯脉冲发出直至反射的同步高斯脉冲被第一高频电流互感器接收到的总时间为T，则高斯特征脉冲沿整个待测电缆的单向传播时间为T/2，传播速度为v＝2L/T，L为电缆总长度；当局部放电在某时刻发生，局放脉冲向电缆两端传播，根据电缆近端记录波形，第一电流传感器在时间t1接收到第一个脉冲，在时间t2接收到另一端端反射回来的第二个脉冲，则局部放电发生的位置x通过公式：x＝(T+t1-t2)v/2计算。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术特征脉冲发生装置用于长距离电力电缆局部放电检测与定位时，具备特征辨识方便、脉冲幅值可调、重复频率可调等特点，提高了电缆双端同步的可靠性、准确性与抗干扰能力。当被测电缆较长时，在被测电缆的近端放置测量单元，在其远端设置同步单元；电缆近端测量单元通过第一高频电流传感器将高斯特征脉冲经过电缆传输到电缆远端，远端同步单元检测到高斯特征脉冲后立即通过第二高频电流传感器反射相同特征高斯脉冲，通过计算局部放电脉冲时间差定位局放源位置。本专利技术为长距离电力电缆局部放电定位提供了全新的解决方案。【附图说明】以上所述仅是本专利技术方案概述，为了更清楚说明本专利技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作详细说明。图1为本专利技术电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置与系统的组成示意图。图2为本专利技术电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置与系统脉冲整形单元(WH)的组成示意图。图3为本专利技术电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置与系统特征脉冲发生单元(RPG)基本组成示意图。【具体实施方式】请参阅图2所示，本专利技术公开了电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置，主要包括电源插座、工频变压器TF、特征脉冲整形单元WH、特征脉冲发生单元RPG。所述电源插座具有三个触点G、N、L，其中触点G接地，触点N(零线)与工频变压器TF原边1脚相连，触点L(火线)与工频变压器TF原边2脚相连。所述工频变压器TF副边3脚与特征脉冲整形单元WH输入端a点相连，工频变压器TF副边4脚与特征脉冲整形单元WH输入端b点相连。所述特征脉冲整形单元WH输出端c点与特征脉冲发生单元RPG1脚连接，特征脉冲整形单元WH输出端d点与特征脉冲发生单元RPG2脚连接。特征脉冲发生单元RPG3脚与被测电缆的一端相连，特征脉冲发生单元RPG的4脚与被测电缆的另一端相连。所述工频变压器TF采用跑道型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置，其特征在于：该脉冲发生装置主要包括依次连接的电源插座、工频变压器(TF)、特征脉冲整形单元(WH)和特征脉冲发生单元(RPG)，所述特征脉冲整形单元(WH)包括输入端口a和输入端口b以及输出端口c和输出端口d，该特征脉冲整形单元(WH)包括由稳压电容C1耦合在一起的第一电路和第二电路，其中，所述第一电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，其中，串联在一起的第一二极管D1和第二二极管D2与串联在一起的第三二极管D3和第四二极管D4并联连接，所述输入端口a连接在第一二极管D1和第二二极管D2之间的结点，所述输入端口b连接在第三二极管D3和第四二极管D5之间的结点；所述第二电路包括串联的电感L1和第五二极管D5，所述第五二极管两端并联有电容C2，在第二电路的输出端进一步连接有电容C3，该电容C3并联在脉冲发生装置的输出端口c和输出端口d两端。

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置，其特征在于：该脉冲发生装置主要包括依次连接的电源插座、工频变压器(TF)、特征脉冲整形单元(WH)和特征脉冲发生单元(RPG)，所述特征脉冲整形单元(WH)包括输入端口a和输入端口b以及输出端口c和输出端口d，该特征脉冲整形单元(WH)包括由稳压电容C1耦合在一起的第一电路和第二电路，其中，所述第一电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，其中，串联在一起的第一二极管D1和第二二极管D2与串联在一起的第三二极管D3和第四二极管D4并联连接，所述输入端口a连接在第一二极管D1和第二二极管D2之间的结点，所述输入端口b连接在第三二极管D3和第四二极管D5之间的结点；所述第二电路包括串联的电感L1和第五二极管D5，所述第五二极管两端并联有电容C2，在第二电路的输出端进一步连接有电容C3，该电容C3并联在脉冲发生装置的输出端口c和输出端口d两端。2.根据权利要求1所述的一种电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置，其特征在于：所述工频变压器(TF)采用跑道型磁芯结构，其原边和副边电气隔离。3.根据权利要求1所述的一种电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置，其特征在于：所述工频变压器(TF)的原边分别连接在电源插座的零线和火线上，所述工频变压器(TF)的副边分别连接在特征脉冲整形单元(WH)的两个输入端。4.根据权利要求1所述的一种电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置，其特征在于：所述工频变压器(TF)的绝缘等级不低于20kV。5.根据权利要求1所述的一种电力电缆局部放电双端定位用特征脉冲发生装置，其特征在于：所述特征脉冲发生单元(RPG)主要由第六二极管D6、第四电容C4、脉冲变压器T、第五电容C5以及第七二极管D7构成；所述的特征脉冲发生单元(RPG)的输入端口1与第六二极管D6的阳极相连，第六二极管D6的阴极与第四电容C4左端连接，第四电容C4右端与脉冲变压器T原边11点连接，脉冲变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明，
申请(专利权)人：西安浩能电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61