一种局部放电检测装置及系统的制作方法

本申请涉及电缆状态检测领域，特别是涉及一种局部放电检测装置及系统。

背景技术：

1、电缆作为电网中最主要的组成部分，其运行状态直接关系到用户供电的可靠性。但因生产、施工、运行环境等外部因素，电缆及附件在使用过程中无法避免地会出现缺陷。由电缆缺陷导致的局部放电现象会造成绝缘电介质的损坏，以致其电气强度下降，进一步还会导致局部放电次数和放电量的增加，从而加剧绝缘电解质的损坏，形成恶性循环。因此如何实现对电缆局部放电的监测，成为本领域所关注的重点问题之一。

2、振荡波电压法作为一种离线电缆状态检测方法，具有体积小，重量轻以及无损性等优点。该方法在进行局部放电定位试验时，通过检测设备的高压试验电缆从被测电缆获取局部放电信号，再传输给振荡波设备，由振荡波设备对局部放电信号进行采集、滤波等操作，以方便后续对电缆局部放电现象进行分析。

3、但是，采用高压试验电缆传输局部放电信号，由于受到被测电缆安装位置的影响，可能使得高压试验电缆过长，导致局部放电信号在高压试验电缆内传输时发生衰减和畸变，影响电缆局部放电定位精度，振荡波设备本身设备自身便携、一体的设计要求，又难以满足设备与被测终端远距离工况下的测试。

4、所以，现在本领域的技术人员亟需要一种局部放电检测装置，用于解决目前在检测电缆的局部放电现象时，由于高压试验电缆过长而影响检测灵敏度及准确性的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种局部放电检测装置及系统，以解决目前在检测电缆的局部放电现象时，由于高压试验电缆过长而带来的问题。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种局部放电检测装置，包括：高压耦合单元、阻抗检测单元和信号处理单元；

3、其中，高压耦合单元与被测电缆和阻抗检测单元连接，用于将被测电缆局部放电产生的脉冲信号耦合至阻抗检测单元，并隔离高压；

4、阻抗检测单元还与信号处理单元连接，用于获取被测电缆的局部放电脉冲信号以发送至信号处理单元；

5、信号处理单元与振荡波设备连接，用于将局部放电脉冲信号从模拟信号转换成数字信号，并发送至振荡波设备。

6、可选的，高压耦合单元包括：多个串联的薄膜电容器。

7、可选的，高压耦合单元的电容量处于500pf至25nf范围内。

8、可选的，阻抗检测单元的带宽处于10khz～50mhz范围内。

9、可选的，信号处理单元包括滤波模块和模数转换模块；

10、其中，滤波模块与阻抗检测单元和模数转换模块连接，用于对阻抗检测单元采样得到的局部放电脉冲信号进行滤波；

11、模数转换模块与振荡波设备连接，用于将滤波后的局部放电脉冲信号由模拟信号转换成数字信号。

12、可选的，模数转换模块的垂直分辨率不低于8bits，采样频率不低于100mhz。

13、可选的，还包括：通信单元；

14、通信单元设置于信号处理单元与振荡波设备之间，用于实现信号处理单元与振荡波设备之间的数据通信。

15、可选的，通信单元为tpc/ip通信单元、http通信单元、usb通信单元、串口通信单元以及modbus通信单元中的任意一种。

16、可选的，还包括屏蔽盒；

17、屏蔽盒中设置有：阻抗检测单元、信号处理单元和通信单元，用于屏蔽外部信号干扰。

18、为解决上述技术问题，本申请还提供一种局部放电检测系统，包括如上述的局部放电检测装置，以及振荡波设备和高压试验电缆；

19、其中，振荡波设备通过高压试验电缆与被测电缆连接，用于通过高压试验电缆对被测电缆进行加压；

20、局部放电检测装置与振荡波设备和被测电缆连接，用于检测被测电缆产生的局部放电脉冲信号并将其转换成数字信号的形式发送至振荡波设备；

21、相应的，振荡波设备还用于根据局部放电脉冲信号判断被测电缆是否出现局部放电现象。

22、本申请提供的一种局部放电检测装置，通过高压耦合单元实现装置后级电路与被测电缆之间的高压隔离与信号耦合，以保护后级电路，并为后续的模拟信号转换成数字信号提供基础条件；通过阻抗检测单元实现对被测电缆局部放电脉冲信号的采样；通过信号处理单元实现对采样得到的局部放电脉冲信号的模数转换；进而，可以利用有线或无线的方式将数字信号形式的局部放电脉冲信号发送给振荡波设备以判别是否发生局部放电现象。本方案相比于传统的振荡波设备与被测电缆直接连接的方案，作为高压、模拟信号的局部放电脉冲信号的传输路径更短，相应也就可以减少因为传输路径过长导致的信号衰减和畸变，从而提高对被测电缆局部放电现象的检测灵敏度。

23、本申请提供的局部放电检测系统，与上述装置对应，效果同上。

技术特征：

1.一种局部放电检测装置，其特征在于，包括：高压耦合单元、阻抗检测单元和信号处理单元；

2.根据权利要求1所述的局部放电检测装置，其特征在于，所述高压耦合单元包括：多个串联的薄膜电容器。

3.根据权利要求2所述的局部放电检测装置，其特征在于，所述高压耦合单元的电容量处于500pf至25nf范围内。

4.根据权利要求1所述的局部放电检测装置，其特征在于，所述阻抗检测单元的带宽处于10khz～50mhz范围内。

5.根据权利要求4所述的局部放电检测装置，其特征在于，所述信号处理单元包括滤波模块和模数转换模块；

6.根据权利要求5所述的局部放电检测装置，其特征在于，所述模数转换模块的垂直分辨率不低于8bits，采样频率不低于100mhz。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的局部放电检测装置，其特征在于，还包括：通信单元；

8.根据权利要求7所述的局部放电检测装置，其特征在于，所述通信单元为tpc/ip通信单元、http通信单元、usb通信单元、串口通信单元以及modbus通信单元中的任意一种。

9.根据权利要求7所述的局部放电检测装置，其特征在于，还包括屏蔽盒；

10.一种局部放电检测系统，其特征在于，包括如权利要求1至9所述的局部放电检测装置，以及振荡波设备和高压试验电缆；

技术总结
本申请公开一种局部放电检测装置及系统，涉及电缆状态检测领域，用于检测电缆是否出现局部放电，针对目前由于高压试验电缆过长而影响检测灵敏度及准确性的问题，提供一种局部放电检测装置，通过高压耦合单元实现信号耦合和高压隔离，以保证后级阻抗检测单元保持低电位；通过阻抗检测单元实现对被测电缆局部放电脉冲信号的采样；通过信号处理单元实现对采样得到的局部放电脉冲信号的模数转换；进而，可以利用有线或无线的方式将数字信号形式的局部放电脉冲信号发送给振荡波设备。本方案通过模数转换减少模拟信号的传输路径，也就可以减少因为高压试验线缆过长所导致的信号衰减和畸变，从而提高对被测电缆局部放电现象的检测灵敏度。

技术研发人员：孟强,秘成良,张国军,张文刚,张修辉,孔宁宁,张鲁花,王楠,牛雷,闫福勇,张兴奎
受保护的技术使用者：兖矿能源集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21