分布式局放检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种分布式局放检测系统，包括服务器和多台分布式局放检测单元，每一分布式局放检测单元包括：综合通信单元、分布式信号采集单元、局放采集传感器、工频传感器和电源单元，所述服务器与综合通信单元连接，所述综合通信单元与分布式信号采集单元连接，所述分布式信号采集单元通过BNC接头分别与局放采集传感器和工频传感器连接；所述局放采集传感器和工频传感器安装在电缆本体上；所述电源单元为综合通信单元和分布式信号采集单元供电。本实用新型专利技术可实现单相检测和三相同时检测，具备光纤组网、无线组网和光纤无线综合组网三种工作模式。

【技术实现步骤摘要】
分布式局放检测系统
本技术涉及局放检测
，具体为一种分布式局放检测系统。
技术介绍
由于附件安装和运输及现场敷设的因素，即使已通过相关试验的高压电缆的电气性能仍会遭受影响。所以为了保障电网能够可靠供电，避免因微小绝缘缺陷影响整个电网，在运输敷设前要对电网进行交接试验。根据以往国内许多新建工程电缆投运后发生的故障情况，虽然电缆交接试验能够直接检测电缆质量，但是电缆交接试验不能完全检测出电缆的局部放电缺陷，还会使部分局部缺陷恶化。交接试验能够尽快明确电缆的性能及质量，及时发现一些较为明显的缺陷，但其检测范围十分有限，难以发现局部放电缺陷。这就使得一些问题无法及时得到处理，进而会变得越发严重，导致电缆正式投运之后故障较为严重，影响了电网的正常供电。因此除了将交接试验落到实处之外，还应合理应用局部检测方法及技术，及时明确一些较为隐蔽的绝缘缺陷并加以控制。根据国家电网《电缆电缆线路试验规程(Q/GDW11316-2014)》和国家电网《十八项电网重大反事故措施》(修订版)规定66kV及以上电缆主绝缘开展交流耐压试验，应同时开展局部放电测量。一般高压电缆进行绝缘耐压试验，试验电压峰值为电缆额定相电压的3倍，试验时间为60min，因此耐压试验现场具有极大的危险性，不建议试验人员靠近电缆，而且试验时间有限，对一组接头进行局放测试通常需要10～15min，因此在耐压试验中进行常规局放检测，检测时间紧，能检测的接头数量有限，且危险性很大。经检索发现，公开号CN210323241U的中国专利于2020年4月14日公开了一种基于光纤、无线双网通讯的分布式电缆局放检测装置，包括设于电缆线路上的若干组分布式电缆局放检测单元,若干组分布式电缆局放检测单元通过光纤依次相连；其中一组分布式电缆局放检测单元通过光纤与光纤通信控制器相连，光纤通信控制器连接有计算机。该专利将各分布式电缆局放检测单元分别布置在电缆线路终端或中间接头处，能够同步采集多源多点局放信号；并且具备“光纤”和“无线4G”两种组网模式切换功能，能供使用者根据现场通讯链路环境选择最优组网模式。但是该专利不能实现三相同时检测及光纤和无线混合组网，不适用于同时覆盖排管、终端等不便于光纤布线的检测点以及隧道内无通信信号的检测点的情况。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种分布式局放检测系统，通过三个局放检测通道和三个同步检测通道，可实现单相检测和三相同时检测，并且具备光纤组网、无线组网和光纤无线综合组网多种工作模式。本技术是通过以下技术方案予以实现的：分布式局放检测系统，包括服务器和多台分布式局放检测单元，每一分布式局放检测单元包括：综合通信单元、分布式信号采集单元、局放采集传感器、工频传感器和电源单元，所述服务器与综合通信单元连接，所述综合通信单元与分布式信号采集单元连接，所述分布式信号采集单元通过BNC接头分别与局放采集传感器和工频传感器连接；所述局放采集传感器和工频传感器安装在电缆本体上；所述电源单元为综合通信单元和分布式信号采集单元供电。上述技术方案中，局放采集传感器和工频传感器采集局放信号和工频信号并发送给分布式信号采集单元，分布式信号采集单元通过综合通信单元将局放信号和工频信号传输给服务器，服务器内嵌局放分析数据库，进行实时数据初步分析和处理；数据分析系统汇总各分布式局放检测单元的实时检测数据，可显示各分布式信号采集单元的同步检测放电谱图、波形图、频谱及放电趋势图综合分析并诊断电缆的运行状态和局放发展趋势。作为进一步的技术方案，所述分布式信号采集单元包括两个信号采集芯片，每个信号采集芯片包括两个信号采集通道。作为进一步的技术方案，将所述分布式信号采集单元的四个信号采集通道的其中一个信号采集通道设计为：包括多路复用电路、降频采集电路和信号调理电路，使所述分布式信号采集单元形成六个信号采集通道用于局放信号和工频信号的采集。作为进一步的技术方案，所述分布式信号采集单元包括三个局放信号采集通道和三个工频信号采集通道。所述分布式信号采集单元具备三个局放检测通道和三个同步检测通道，可实现单相检测和三相同时检测。作为进一步的技术方案，所述综合通信单元包括DTU模块和光纤收发器模块；所述DTU模块具有两个接口，所述光纤收发器模块具有两个接口，所述DTU模块与光纤收发器模块之间不连通。作为进一步的技术方案，所述综合通信单元具有光纤组网、无线组网和光纤无线综合组网三种工作模式。在单个分布式信号采集单元正常工作的基础上，设计通信线路将多台分布式信号采集单元连接，采用光纤通信、无线通信和光纤无线综合通信模式，根据检测现场的实际条件灵活选择，搭建低延时、高速率的数据通信网络，自适应抵消通信网络延时，采用服务器统一各设备精确授时和自动校准，在有效的安装范围内实现同线路多设备同步检测，可实现有线、无线通信混用，每一台分布式信号采集单元都可作为无线中继或者有线终端。作为进一步的技术方案，所述电源单元为便携供电单元，用于为单台分布式局放检测单元提供不小于20小时持续工作供电。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：(1)本技术中，局放采集传感器和工频传感器采集局放信号和工频信号并发送给分布式信号采集单元，分布式信号采集单元通过综合通信单元将局放信号和工频信号传输给服务器，服务器内嵌局放分析数据库，进行实时数据初步分析和处理；数据分析系统汇总各分布式局放检测单元的实时检测数据，可显示各分布式信号采集单元的同步检测放电谱图、波形图、频谱及放电趋势图综合分析并诊断电缆的运行状态和局放发展趋势。(2)本技术的分布式局放采集单元具备3个局放检测通道和3个同步检测通道，可实现单相检测和三相同时检测；综合通信单元包括光纤通信模块和无线通信模块，具备光纤组网、无线组网和光纤无线综合组网工作模式；便携供电单元提供单台分布式局放检测单元不小于20小时持续工作供电。(3)本技术在现有100MS/s单通道采集技术基础上，研制250MS/s三通道同步采集技术，前端提高ADC芯片精度，数据分析采用FPGA并行处理，提高多通道同步性能，满足多通道高速率采集需求，实现单通道独立工作、各工作通道切换和三通道同步采集的功能；每个数据采集通道具备独立的通信信号采集通道，以实现获取精确同步相位。附图说明图1为根据本技术实施例的分布式信号采集单元的其中一个信号采集通道所涉及的多路复用电路图；图2为根据本技术实施例的分布式信号采集单元的其中一个信号采集通道所涉及的降频采集电路图；图3为根据本技术实施例的分布式信号采集单元的其中一个信号采集通道所涉及的信号调理电路图；图4为根据本技术实施例的光纤通信方式连接示意图；图5为根据本技术实施例的GPRS/4G通信方式中将综合通信单元放置在离采集主机较远位置时的连接示意图；图6为根据本技术实施例的GPRS/4G通信方式中常规情况的连接示意图；图7为根据本技术实施例的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.分布式局放检测系统，包括服务器和多台分布式局放检测单元，其特征在于，每一分布式局放检测单元包括：综合通信单元、分布式信号采集单元、局放采集传感器、工频传感器和电源单元，所述服务器与综合通信单元连接，所述综合通信单元与分布式信号采集单元连接，所述分布式信号采集单元通过BNC接头分别与局放采集传感器和工频传感器连接；所述局放采集传感器和工频传感器安装在电缆本体上；所述电源单元为综合通信单元和分布式信号采集单元供电。/n

【技术特征摘要】
1.分布式局放检测系统，包括服务器和多台分布式局放检测单元，其特征在于，每一分布式局放检测单元包括：综合通信单元、分布式信号采集单元、局放采集传感器、工频传感器和电源单元，所述服务器与综合通信单元连接，所述综合通信单元与分布式信号采集单元连接，所述分布式信号采集单元通过BNC接头分别与局放采集传感器和工频传感器连接；所述局放采集传感器和工频传感器安装在电缆本体上；所述电源单元为综合通信单元和分布式信号采集单元供电。


2.根据权利要求1所述的分布式局放检测系统，其特征在于，所述分布式信号采集单元包括两个信号采集芯片，每个信号采集芯片包括两个信号采集通道。


3.根据权利要求2所述的分布式局放检测系统，其特征在于，将所述分布式信号采集单元的四个信号采集通道的其中一个信号采集通道设计为：包括多路复用电路、降频采集电路和信号调理电...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟广新，王斌武，李忠群，江珊，李银，
申请(专利权)人：武汉华威众科电力有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42