高低压电气设备绝缘在线检测回路、系统及方法技术方案

本发明专利技术提供高低压电气设备绝缘在线检测回路、系统及方法；重复接地电力系统的局部放电检测回路安装在待检测电气设备的一次回路中，该一次回路为重复接地电力系统，在该一次回路的单相或三相回路中接入高频脉冲电流传感器，检测该一次回路中的高频脉冲信号；在该一次回路的三相回路中接入高频脉冲电流传感器时，将地线反向穿入所述高频脉冲电流传感器。解决了局部放电检测技术在重复接地电力系统中分流和环流的检测难题，使局放检测技术可以用在企业级的400V、6KV、10KV、35KV的电力系统中，增大了局放检测技术的应用范围；同时，通过局部放电量变化率的绝缘预测算法预测绝缘的发展趋势，提高了局部放电的检测精度和适用性。

Circuit, system and method of on-line insulation detection for high and low voltage electrical equipment

【技术实现步骤摘要】
高低压电气设备绝缘在线检测回路、系统及方法
本专利技术涉及电绝缘在线监测
，具体涉及一种高低压电气设备绝缘在线检测回路、系统及方法，该技术应用于重复接地电力系统中。
技术介绍
近几十年来，随着经济快速发展与工业现代化稳步推进，大型工矿企业对电力系统的稳定性的要求越来越高，特别是石油、石化、钢铁、制药、高级制造业等对生产连续性要求较强的行业，电力系统的稳定性对企业的安稳运行起到重要的作用。电力系统中，电气设备绝缘的被破坏会造成设备短路，这是产生电力系统波动的主要原因。为了提高电力系统运行的稳定性，对电气设备的在线绝缘检测势在必行。为了能够确保电力系统能够安全稳定的持续运行，国内在早期主要采用定期预防试验来对电缆及电气设备的绝缘状态进行诊断，但是随着电缆线路越来越长，应用预防性试验会带来很多不必要的麻烦，需要耗费大量人力、物力及财力，而且预防性试验也存在着一些不足之处，主要有：第一，预防性试验必须在断电后才能对电缆及电气设备进行试验，而停电是电力系统中的一种事故，需要尽可能的减少这种事故的发生；第二，预防性试验选择性较差，这种方法不能有针对性的进行检测，都是要对全部的电缆进行试验，这样就会造成许多原本绝缘状态良好的电缆在施加高于其本身额定运行电压后会导致绝缘老化的速度加快。在目前，单点接地的电力系统中已开始应用局部放电技术进行设备的绝缘在线检测，检测效果很好。但对于重复接地系统的局放检测技术存在分流和环流问题，这使得局部放电检测技术在此系统中无法应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是：解决局部放电技术在检测重复接地电力系统中存在的分流和环流问题以及解决局部放电检测的趋势预测的难题。为解决上述技术问题，本专利技术专利采用的技术方案是：在检测回路中不检测接地回路中的高频电流信号；而是在单相电流回路或三相电流回路中接入高频脉冲电流传感器；三相回路中接入高频脉冲电流传感器时，将地线反向穿入高频脉冲电流传感器，为解决局部放电的趋势预测的技术难题，研发了局部放电量变化率的绝缘预测算法，精确的预测了绝缘寿命，提高了检测精度。本专利技术的第一方面提供一种高低压电气设备绝缘在线检测回路，该检测回路安装在待检测电气设备的一次回路中，该一次回路为重复接地电力系统，其特征在于：在该一次回路的单相或三相回路中接入高频脉冲电流传感器，检测该一次回路中的高频脉冲信号。优选地，在该一次回路的三相回路中接入高频脉冲电流传感器时，将地线反向穿入所述高频脉冲电流传感器。本专利技术的第二方面提供一种高低压电气设备绝缘在线检测系统，其特征在于：该系统包括如权利要求1或2所述的高低压电气设备绝缘在线检测回路；还包括一脉冲采集模块，所述脉冲采集模块与所述高频脉冲电流传感器连接，实时采集该一次回路中的高频脉冲信号；信号分析模块，所述信号分析模块对脉冲采集模块输出的数字量进行分析和处理；以及上位机，所述上位机与所述信号分析模块之间实现数据传输，并且对接收的数据进行存储以及处理。优选地，所述信号分析模块包括：一MCU模块，所述MCU模块与所述脉冲采集模块连接，接收所述脉冲采集模块采集的数据，将所述脉冲采集模块采集的电压值转化成局部放电参数；与所述MCU模块连接的存储模块，所述存储模块与所述MCU模块连接，对局部放电参数进行存储；报警模块，所述报警模块与所述MCU模块连接；以及通讯模块，所述通讯模块与所述MCU模块连接，用于实现与上位机之间的数据传输。本专利技术的第三方面提供一种高低压电气设备绝缘在线检测方法，其特征在于：采用如权利要求1或2的检测回路检测一次回路中的高频脉冲信号；实时采集电气设备的原始脉冲数据，并以固定时间间隔T记录电气设备的放电原始参数，每次记录放电原始参数的采样时长为t；采用局部放电量变化率的绝缘预测算法对电气设备的绝缘状态进行预测和诊断。优选地，所述放电原始参数包括：采样时长t内的平均放电量Qt、平均最大放电量Qt'、放电频率以及放电能量；计算每个采样时长t内的最大放电量值，然后再对多个采样时长t内的最大放电量值取平均值得到所述平均最大放电量Qt'。优选地，局部放电量变化率的绝缘预测算法如下：通过多次采样，得到n个采样时长t内的平均放电量Qt1、Qt2、Qt3、……Qtn，计算其平均增长速率k，并将这n个采样时长t内的平均放电量形成一个具有变化率k的曲线。优选地，通过具有变化率k的曲线预测绝缘结构的剩余寿命。优选地，设置一个平均放电量最大值阈值Q1，该阈值即为通过介质击穿临界放电量，并对绝缘结构的剩余寿命进行计算，其剩余寿命Lr＝(平均放电量最大阈值Q1-当前平均放电量Q)/平均变化率k。优选地，采用小波分析和FFT分析联合对采集到的信号进行处理，提取出有效信号。本专利具有的优点和积极效果是：1、不改变一次系统的结构，只是通过二次系统的高频电流信号的采集和分析解决了电气设备绝缘检测的技术难题；2、解决了局部放电检测技术在重复接地电力系统中分流和环流的检测难题，使局放检测技术可以用在企业级的400V、6KV、10KV、35KV的电力系统中，增大了局放检测技术的应用范围；3、基于局部放电量变化率的绝缘预测算法对电缆的绝缘状态进行诊断并预测其未来绝缘状态变化趋势及绝缘寿命，首次研发出绝缘的未来发展的预测技术，大大提高了绝缘检测的灵敏性和可靠性。附图说明图1是本专利技术的第一实施例的检测回路的结构示意图；图2是本专利技术的第二实施例的检测回路的结构示意图；图3是本专利技术的高低压电气设备绝缘在线检测系统的结构示意图；图4是本专利技术的变化率曲线图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合具体实施例和附图对本专利技术进行进一步的描述。第一方面：如图1和图2所示，本专利技术提供一种高低压电气设备绝缘在线检测回路，该检测回路安装在待检测电气设备的一次回路中，该一次回路为重复接地电力系统，在该一次回路的单相或三相回路中接入高频脉冲电流传感器，检测该一次回路中的高频脉冲信号。所述一次回路中一端为供电电源，另一端接电气设备，且电气设备一端为重复接地，在重复接地的系统中，如果检测接地回路中的高频电流信号，则会产生分流以及环流问题。本专利技术通过采用在单相或三相回路中接入高频脉冲电流传感，解决局部放电技术在检测重复接地电力系统中存在的分流和环流问题。在本专利技术的一个优选的实施例中，该检测回路10安装在待检测电气设备的一次回路中，该一次回路为重复接地电力系统，在该一次回路的单相回路中接入高频脉冲电流传感器101，即在该一次回路的a相、b相或c相中的一相回路中接入电流互感器101；在所述一次回路的单相回路中接入高频脉冲电流传感器101，所述高频脉冲电流传感器检测到的高频脉冲信号为该单相回路的脉冲电流信号，该单相回路中不存在分流以及回流，所以其检测到的信号准确度很高。在本专利技术的又一个优选的实施例中，该检测回路20安装在待检测电气设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高低压电气设备绝缘在线检测回路，该检测回路安装在一待检测电气设备的一次回路中，该一次回路为重复接地电力系统，其特征在于：在该一次回路的单相或三相回路中接入高频脉冲电流传感器，检测该一次回路中的高频脉冲信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种高低压电气设备绝缘在线检测回路，该检测回路安装在一待检测电气设备的一次回路中，该一次回路为重复接地电力系统，其特征在于：在该一次回路的单相或三相回路中接入高频脉冲电流传感器，检测该一次回路中的高频脉冲信号。


2.根据权利要求1所述的高低压电气设备绝缘在线检测回路，其特征在于：在该一次回路的三相回路中接入高频脉冲电流传感器时，将地线反向穿入所述高频脉冲电流传感器。


3.一种高低压电气设备绝缘在线检测系统，其特征在于：该系统包括如权利要求1或2所述的重复接地电力系统的局部放电检测回路；
还包括一脉冲采集模块，所述脉冲采集模块与所述高频脉冲电流传感器连接，实时采集该一次回路中的高频脉冲信号；
信号分析模块，所述信号分析模块对脉冲采集模块输出的数字量进行分析和处理；以及
上位机，所述上位机与所述信号分析模块之间实现数据传输，并且对接收的数据进行存储以及处理。


4.根据权利要求3所述的高低压电气设备绝缘在线检测系统，其特征在于：所述信号分析模块包括：
一MCU模块，所述MCU模块与所述脉冲采集模块连接，接收所述脉冲采集模块采集的数据，将所述脉冲采集模块采集的电压值转化成局部放电参数；
与所述MCU模块连接的存储模块，所述存储模块与所述MCU模块连接，对局部放电参数进行存储；
报警模块，所述报警模块与所述MCU模块连接；以及
通讯模块，所述通讯模块与所述MCU模块连接，用于实现与上位机之间的数据传输。


5.一种高低压电气设备绝缘在线检测方法，其特征在于：采用如权利要求1或2的检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：田付强，肖建，张良国，萧一凡，
申请(专利权)人：天津安源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12