一种用于高压电缆多参量检测装置制造方法及图纸

一种用于高压电缆多参量检测装置，涉及一种检测装置。目前，常用的手段检测高压电缆接头部分温度的变化或局部放电信号的变化来判断电缆是否存在绝缘问题，准确性低。本实用新型专利技术包括电缆母线电流取电模块、信号采集模块和信号调理模块；所述的电缆母线电流取电模块用于向电缆母线获取工作电能并对电缆进行检测，其包括高压电缆电流互感器、抵消冲击信号单元、智能充放电调理单元和匹配输出单元。本技术方案可实时同步采集电缆接头温度，电缆母线负荷，电缆接地环流，电缆局部放电信号四种电气参量，降低误判率。

A multi parameter detection device for high voltage cable

The utility model is used for a multi parameter detection device for high voltage cable, which relates to a detection device. At present, the commonly used means to detect the change of temperature or partial discharge signal of high voltage cable joint to determine whether there is insulation problem in cable is low accuracy. The utility model comprises a cable bus current power module, signal acquisition module and signal processing module; the current cable bus power module is used to obtain the power cable bus to work and to detect the cable, which comprises a high-voltage cable offset current transformer, signal conditioning unit, intelligent charging and discharging unit and output matching unit. The technology scheme can real-time collect four kinds of electrical parameters, such as cable joint temperature, cable bus load, cable grounding loop and cable partial discharge signal, so as to reduce the false positive rate.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压电缆多参量检测装置
本技术涉及一种检测装置，尤其指一种用于高压电缆多参量检测装置。
技术介绍
电力电缆以其良好的电气性能、热性能及机械性能被广泛应用于现代电力系统网络中。随着系统电压等级的不断提高，高压电缆已经成为电缆网络中非常重要的一部分。随着电网超高压、特高压项目不断落成，高压电缆必将成为未来电缆输电网络的主要组成部分。与传统架空线路相比，电缆不占用地上空间，多为地下或水下，不需要杆塔等配套设施；受到的外界干扰比架空线少很多；介质损耗小。但长期运行后，由于绝缘老化变质、受潮、过热或机械损伤等原因，电缆会出现绝缘劣化现象。常见的故障主要由多点接地，接头温度过热和局部放电加强。轻则影响电能正常稳定传输，增加了电能传输损耗。重则引起停电事故，造成巨大的经济损失，影响企业居民正常用电。目前保证电缆安全运行的常用方法为检测高压电缆的绝缘水平，主要以预防性试验为主，这种方法局限性较大，无法发现电缆长期工作产生的绝缘劣化。针对这种问题，国内学者提出了利用装置检测高压电缆电气量的变化来判断电缆绝缘劣化的方法。常用的手段为利用温度装置检测高压电缆接头部分温度的变化来判断电缆绝缘劣化情况，或利用高频装置检测高压电缆局部放电信号的变化来判断电缆是否存在绝缘问题。这种通过装置采集单一电气量判断电缆绝缘劣化程度的方法，有一定的效果，但也存在明显的缺点：外界温度的骤变或电磁信号的干扰会影响装置的正常工作，使工作人员对高压电缆的绝缘水平产生误判，进而影响电力系统安全稳定运行。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种用于高压电缆多参量检测装置，以达到降低成本，方便采集目的。为此，本技术采取以下技术方案。电缆母线电流取电模块、信号采集模块和信号调理模块；所述的电缆母线电流取电模块用于向电缆母线获取工作电能并对电缆进行检测，其包括高压电缆电流互感器、抵消冲击信号单元、智能充放电调理单元和匹配输出单元；所述的信号采集模块用于同步采集电缆接头温度信号、电缆母线负荷、接地不流和电缆局部放电信号，其包括电缆接头的温度检测单元、电缆母线电流检测单元、电缆金属外护套接地环流检测单元和电缆局部放电检测单元；所述的信号调理模块用于信号的调理和保护，其包括信号处理单元和信号保护单元。本技术方案采用电缆母线电流取电模块获取工作电能，无需外加电源，避免了独立电源故障引起的检测失效；装置独有的信号采集模块可以同时检测高压电缆接头温度、高压电缆接地环流、电缆局放信号和电缆母线负荷四种参量。通过检测四种高压电缆电气参量的变化情况来判断电缆绝缘劣化情况，极大的提高了检测准确度，减少了工作人员误判错判的概率，对保障高压电缆的安全稳定运行有重要意义。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本技术还包括以下附加技术特征。进一步的，所述的高压电缆电流互感器、抵消冲击信号单元、智能充放电调理单元、匹配输出单元依次相连；高压电缆电流互感器通过感应电缆负荷取得电能为整套装置设备供电；抵消冲击信号单元对感应电流进行限幅、稳压、整流、滤波，并将电流传输进智能充放电调理单元；智能充放电调理单元调理输入的电压电流，使之与高压电缆电流互感器感应到的能量实时匹配，以到达维持输出功率为最大功率的目的；匹配输出单元通过匹配电路整套装置提供直流能量。进一步的，所述的电缆接头的温度检测单元包括光纤光栅装置，光纤光栅装置紧贴电缆接头的表面，用高压绝缘热缩带进行缠绕固定，缠绕厚度为5mm；所述的光纤光栅装置包括光源、环形器及光纤光栅温度传感器，光源产生光源，通过环形器采集光纤光栅传感器采集的温度信号。进一步的，电缆母线电流检测单元电缆用于检测高压电缆传输负荷，其包括积分罗氏线圈和大电流限制电路和冲击保护电路，所述的电缆母线电流检测单元为开合式结构，其包括为电缆母线电流检测单元右片和电缆母线电流检测单元左片，电缆母线电流检测单元右片和电缆母线电流检测单元左片插接形成圆形通孔，电缆母线电流检测单元右片和电缆母线电流检测单元左片的拼接面上设有磁铁实现吸合。带插槽的圆形开合式磁吸式的结构，在不影响电缆正常工作的情况下，可直接套于电缆上，保证了设备的简易操作性。进一步的，电缆局部放电检测单元用来检测高压电缆高频局部放电信号,其采集频带范围为30KHz～26MHz；电缆局部放电检测单元包括方形高频电流互感器，不高频电流互感器套在电缆上来感应电流，并在二次回路中感生电压；高频电流互感器设屏蔽外壳，屏蔽外壳为开合式结构，其包括电缆局部放电检测单元左片和电缆局部放电检测单元右片，电缆局部放电检测单元左片和电缆局部放电检测单元右片插接形成方形通孔，电缆局部放电检测单元左片和电缆局部放电检测单元右片的拼接面上设有磁铁实现吸合。进一步的，信号处理单元包括电缆接头温度信号处理模块、电缆母线电流信号处理模块、电缆金属外护套接地环流信号处理模块和电缆高频局放信号处理模块；电缆接头温度信号处理模块包括微型光谱仪，其将接收到的电缆接头的温度检测单元的温度信号由A输出口输出；电缆母线电流信号处理模块通过限幅电路、滤波电路、保护电路和阻抗匹配电路对母线电流检测单元采集的电缆母线负荷信号进行处理，再经过信号保护单元，由B输出口传输到数据采集卡；电缆接地环流信号处理模块通过放大电路、滤波电路和检波电路对接地环流检测单元采集的电缆接地环流信号进行处理，再经过信号保护单元，由C输出口传输到数据采集卡；电缆高频局放信号处理模块通过限幅电路、滤波电路、检波电路对局部放电检测单元采集的高频局放信号进行处理，借助电路保护模块和阻抗匹配电路，再经过信号保护单元，由D输出口传输到数据采集卡；电缆接头温度信号处理模块、电缆母线电流信号处理模块、电缆金属外护套接地环流信号处理模块和电缆高频局放信号处理模块由独立的屏蔽盒保护。有益效果：1)采用电缆母线电流取电模块获取工作电能，无需外加电源便可对电缆进行检测，避免了因外加电源故障引发的检测失灵；2)信号采集模块可实时同步采集电缆接头温度，电缆母线负荷，电缆接地环流，电缆局部放电信号四种电气参量。通过电缆接头的温度检测单元可实时检测电缆接头处的温度变化；通过电缆母线电流检测单元可实时检测母线负荷；通过电缆金属外护套接地环流检测单元可实时检测电缆接地环流，继而判断电缆接地故障；通过电缆局部放电检测单元可实时检测电缆高频局部放电信号。实时采集多个参量的强大功能极大增强了设备利用率，提高了检测效率，稳步提升了检测的精确度，为工作人员提供了多项电缆电气量参考，降低误判率，极大缓解了高压电缆检测与检修压力。3)采用信号调理模块，整合电缆接头温度信号处理模块、电缆母线电流信号处理模块、电缆接地环流信号处理模块和电缆高频局放信号处理模块。采用特制屏蔽盒保护，抗干扰能力极强，具有防水防污能力。附图说明图1是高压电缆多参量检测用装置结构图；图2是电缆母线电流取电模块原理图；图3是电缆接头的温度检测单元工作原理图；图4是电缆接头的温度检测单元工作原理图；图5是电缆局部放电检测单元模型；图6信号处理单元工作原理图。图中：1为高压电缆母线；2为地线；3为电缆金属外护套接地环流检测单元；4为电缆局部放电检测单元；5为电缆母线电流检测单元；6为电缆接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压电缆多参量检测装置，其特征在于包括：电缆母线电流取电模块、信号采集模块和信号调理模块；所述的电缆母线电流取电模块用于向电缆母线获取工作电能并对电缆进行检测，其包括高压电缆电流互感器、抵消冲击信号单元、智能充放电调理单元和匹配输出单元；所述的信号采集模块用于同步采集电缆接头温度信号、电缆母线负荷、接地不流和电缆局部放电信号，其包括电缆接头的温度检测单元、电缆母线电流检测单元、电缆金属外护套接地环流检测单元和电缆局部放电检测单元；所述的信号调理模块用于信号的调理和保护，其包括信号处理单元和信号保护单元。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压电缆多参量检测装置，其特征在于包括：电缆母线电流取电模块、信号采集模块和信号调理模块；所述的电缆母线电流取电模块用于向电缆母线获取工作电能并对电缆进行检测，其包括高压电缆电流互感器、抵消冲击信号单元、智能充放电调理单元和匹配输出单元；所述的信号采集模块用于同步采集电缆接头温度信号、电缆母线负荷、接地不流和电缆局部放电信号，其包括电缆接头的温度检测单元、电缆母线电流检测单元、电缆金属外护套接地环流检测单元和电缆局部放电检测单元；所述的信号调理模块用于信号的调理和保护，其包括信号处理单元和信号保护单元。2.根据权利要求1所述的一种用于高压电缆多参量检测装置，其特征在于：所述的高压电缆电流互感器、抵消冲击信号单元、智能充放电调理单元、匹配输出单元依次相连；高压电缆电流互感器通过感应电缆负荷取得电能为整套装置设备供电；抵消冲击信号单元对感应电流进行限幅、稳压、整流、滤波，并将电流传输进智能充放电调理单元；智能充放电调理单元调理输入的电压电流，使之与高压电缆电流互感器感应到的能量实时匹配，以到达维持输出功率为最大功率的目的；匹配输出单元通过匹配电路整套装置提供直流能量。3.根据权利要求1所述的一种用于高压电缆多参量检测装置，其特征在于：所述的电缆接头的温度检测单元包括光纤光栅装置，光纤光栅装置紧贴电缆接头的表面，用高压绝缘热缩带进行缠绕固定，缠绕厚度为5mm；所述的光纤光栅装置包括光源、环形器及光纤光栅温度传感器，光源产生光源，通过环形器采集光纤光栅传感器采集的温度信号。4.根据权利要求1所述的一种用于高压电缆多参量检测装置，其特征在于：电缆母线电流检测单元电缆用于检测高压电缆传输负荷，其包括积分罗氏线圈和大电流限制电路和冲击保护电路，所述的电缆母线电流检测单元为开合式结构，其包括为电缆母线电流检测单元右片和电缆母线电流检测单元左片，电缆母线电流检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞兴伟，陈俊，甘纯，韦立富，郁飞，高震，马勋，程林，竺本杰，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司舟山供电公司，国家电网公司，国网浙江省电力公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33