故障定位设备、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种故障定位设备、方法及装置。其中，该设备包括：振荡波发生回路，连接有被测电缆，用于对被测电缆施加振荡波电压，其中，振荡波发生回路输入有用于产生振荡波电压的程控高压电源和高压固体开关；信号采集与控制装置，用于对被测电缆的电信号进行采集，以及根据采集的电信号对被测电缆的故障位置进行定位。本发明专利技术解决了相关技术中电缆耐压试验复杂，并且效率低的技术问题。

Fault location equipment, methods and devices

The invention discloses a fault location device, a method and a device. Among them, the device includes: oscillating wave generator circuit, connected with measured cable to apply oscillating wave voltage to the measured cable, in which the oscillating wave generator circuit input has a program controlled high voltage power supply and a high voltage solid switch used to produce oscillating wave voltage, and signal acquisition and control installation for the electrical signal of the measured cable. The fault location of the cable is positioned according to the collected electrical signals. The invention solves the technical problems of complicated cable voltage withstand test and low efficiency in related technologies.

【技术实现步骤摘要】
故障定位设备、方法及装置
本专利技术涉及电缆故障检测领域，具体而言，涉及一种故障定位设备、方法及装置。
技术介绍
振荡波电压是近年来国内外研究较多的一种用于交联聚乙烯(XLPE)电力电缆检测的电压。通过在电缆上施加振荡波电压，测试局部放电情况，进而评估电缆状态，可发现电缆中各种缺陷。相对于传统的耐压试验，电缆振荡波局部放电检测具有作用时间短、操作方便、轻便灵活、便于携带运输等特点，因此受到国内外专家的重视。该技术具有以下突出优势：(1)对电缆无损坏。单次测试过程的时间为一分钟左右，测试效率高，对被测电缆无伤害；(2)局放检测可信度高。通过LC阻尼振荡对电缆试品施加工频正弦电压，在近似运行状态且符合IEC及相关国家标准的条件下完成局部放电信号检测，试验结果真实可信；(3)适合现场巡检。通过无源谐振技术取代传统交流试验电源，系统重量减轻、体积减小、结构简化、便携性提高，极大降低了电缆现场检测难度，可适用于现场大规模巡检和普测；(4)判别局放类型，定位故障位置。该技术在近似工频状态下利用高灵敏度检测局部放电，提取局放脉冲的指纹信息，根据故障模式库判别实测故障类型；基于行波理论分析电缆中的脉冲信号传播过程并完成脉冲对的匹配，利用时间差算法精确计算故障点所在位置。但是，该项技术的现场应用完全依靠引进进口设备，导致使用过程中缺乏及时技术支持、技术革新后劲不足等诸多问题。在我国着力构建自主知识产权系统、提高核心竞争力的大趋势下，为进一步发挥振荡波检测技术的巨大优势，更好为我国电力企业服务，切实提高配电网供电可靠性，亟需掌握振荡波核心技术，开发拥有自主知识产权的振荡波检测系统。针对上述相关技术中电缆耐压试验复杂，并且效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种故障定位设备、方法及装置，以至少解决相关技术中电缆耐压试验复杂，并且效率低的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种故障定位设备，包括：信号采集与控制装置和振荡波发生回路；其中，所述振荡波发生回路，连接有被测电缆，用于对所述被测电缆施加振荡波电压，其中，所述振荡波发生回路输入有用于产生所述振荡波电压的程控高压电源和高压固体开关；所述信号采集与控制装置，用于对所述被测电缆的电信号进行采集，以及根据采集的所述电信号对所述被测电缆的故障位置进行定位。可选地，所述信号采集与控制装置包括采集单元，所述采集单元包括：低压信号采集模块，用于采集所述被测电缆上的分压器的低压臂上的电压波形信号和所述被测电缆上的阻抗上局部放电信号，其中，所述电信号包括所述电压波形信号和所述局部放电信号；信号放大模块，用于对所述低压信号采集单元采集的所述电信号进行放大。可选地，所述信号采集与控制装置还包括：控制单元，用于根据所述采集单元采集的所述电信号，生成数字信号和模拟信号，其中，所述数字信号用于控制所述高压固体开关的通断，所述模拟信号用于控制所述程控高压电源的输出幅值以及加压速度。可选地，所述信号采集与控制装置还包括：屏蔽单元，用于对所述信号采集与控制装置进行电磁屏蔽。可选地，所述屏蔽单元包括：屏蔽外壳，电磁干扰滤波器和屏蔽电缆，其中，所述屏蔽外壳，用于将所述信号采集与控制装置进行封装；所述电磁干扰滤波器，用于切断对所述被测电缆的电信号产生干扰的干扰信号的传播路径。可选地，所述屏蔽外壳的材质为金属，形状为矩形。可选地，所述高压固体开关包括多个晶体管，所述多个晶体管通过串联的方式连接。可选地，所述被测电缆为屏蔽电缆。根据本专利技术实施例的另外一个方面，还提供了一种故障定位方法，包括：对被测电缆施加振荡波电压；对所述被测电缆的电信号进行采集，以及根据采集的所述电信号对所述被测电缆的故障位置进行定位。可选地，对所述被测电缆的电信号进行采集，以及根据采集的所述电信号对所述被测电缆的故障位置进行定位包括：采集所述被测电缆上的分压器的低压臂上的电压波形信号和所述被测电缆上的阻抗上局部放电信号，其中，所述电信号包括所述电压波形信号和所述局部放电信号；对所述低压信号采集单元采集的所述电信号进行放大。可选地，对所述被测电缆的电信号进行采集，以及根据采集的所述电信号对所述被测电缆的故障位置进行定位还包括：根据采集的所述电信号，生成数字信号和模拟信号，其中，所述数字信号用于控制高压固体开关的通断，所述模拟信号用于控制程控高压电源的输出幅值以及加压速度。根据本专利技术实施例的另外一个方面，还提供了一种故障定位装置，包括：添加单元，用于对被测电缆施加振荡波电压；获取单元，用于对所述被测电缆的电信号进行采集，以及根据采集的所述电信号对所述被测电缆的故障位置进行定位。在本专利技术实施例中，可以通过连接有被测电缆的信号采集与控制装置对被测电缆施加振荡波电压；利用信号采集与控制装置对被测电缆的电信号进行采集，并根据采集的电信号对被测电缆的故障位置进行定位。相对于传统的利用交流试验电源对电缆进行耐压试验，采用的设备的重量以及体积都比较大、结构复杂、运输不便，并且试验时间长，可能造成电力电缆绝缘的永久性损伤，采用本专利技术实施例提供的技术方案可以有效提升振荡波系统的局部放电检测上的精度和能力，解决了相关技术中电缆耐压试验复杂，并且效率低的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的故障定位设备的示意图；图2a是根据本专利技术实施例的故障定位设备中信号采集与控制装置11的示意图；图2b是根据本专利技术实施例的可选的故障定位设备中信号采集与控制装置11的示意图；图3是根据本专利技术实施例的故障定位方法的流程图；以及图4是根据本专利技术实施例的故障定位装置的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。为了便于描述，下面对本专利技术中出现的部分名词或者术语进行描述：绝缘双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，简称IGBT)：是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼具有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点。光纤：是光导纤维的简称，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。分压器：是高电压测量的专用仪器仪表，既可以用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种故障定位设备，其特征在于，包括：信号采集与控制装置和振荡波发生回路；其中，所述振荡波发生回路，连接有被测电缆，用于对所述被测电缆施加振荡波电压，其中，所述振荡波发生回路输入有用于产生所述振荡波电压的程控高压电源和高压固体开关；所述信号采集与控制装置，用于对所述被测电缆的电信号进行采集，以及根据采集的所述电信号对所述被测电缆的故障位置进行定位。

【技术特征摘要】
1.一种故障定位设备，其特征在于，包括：信号采集与控制装置和振荡波发生回路；其中，所述振荡波发生回路，连接有被测电缆，用于对所述被测电缆施加振荡波电压，其中，所述振荡波发生回路输入有用于产生所述振荡波电压的程控高压电源和高压固体开关；所述信号采集与控制装置，用于对所述被测电缆的电信号进行采集，以及根据采集的所述电信号对所述被测电缆的故障位置进行定位。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述信号采集与控制装置包括采集单元，所述采集单元包括：低压信号采集模块，用于采集所述被测电缆上的分压器的低压臂上的电压波形信号和所述被测电缆上的阻抗上局部放电信号，其中，所述电信号包括所述电压波形信号和所述局部放电信号；信号放大模块，用于对所述低压信号采集单元采集的所述电信号进行放大。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述信号采集与控制装置还包括：控制单元，用于根据所述采集单元采集的所述电信号，生成数字信号和模拟信号，其中，所述数字信号用于控制所述高压固体开关的通断，所述模拟信号用于控制所述程控高压电源的输出幅值以及加压速度。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚林志，陈尔清，杨麟，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11