电缆接头局部放电在线监测系统

电缆接头局部放电在线监测系统

一、 前言

随着我国城市规模的扩大，电缆线路占城市供电线路的比例愈来愈大，供电的重要性也愈加明显，保证城市用电安全是电力部门的首要任务。电缆线路的故障多发生在电缆接头上。而电缆接头的故障多数起因于电缆接头产生了局部放电。通常电缆接头产生局部放电时，它会逐步发展成为电弧，然后击穿闪络，造成系统跳闸。

对运行中的电缆接头进行局部放电在线监测，是电缆状态维修技术开展的依据。监测电缆接头的局部放电，可防患于未然，避免电缆接头事故扩大，造成停电事故的产生。

武汉利捷电子技术有限责任公司结合变压器局部放电在线监测技术实践经验，对电磁波

在电缆的传播规律进行了系列研究，研制了电缆接头局部放电在线监测系统。

二、 电缆接头局部放电检测原理

在电缆接头的两端屏蔽层安装两只性能完全一样的高频传感器。传感器中电缆中局部放电信号与干扰信号的极性可以鉴别。

图1 局部放电信号与干扰的鉴别原理

（实线为局部放电信号，虚线为干扰信号）

见图1，当电缆接头内发生局部放电时，局部放电信号从放电源处向两边穿过电缆接头的传感器，其方向是相反的。而外部干扰信号是相同方向的。利用放电脉冲和干扰信号在电缆接头的传播规律，进行极性判别，可将局部放电信号分离出来。

电缆接头

电缆内部放电

干扰信号

2#高频传感器

传感器同名端

1#高频传感器

三、电缆接头局部放电在线监测系统实施方案

1. 电缆进线端接头

对于电缆进线端接头，其特点是：它们主要集中在变电站内，为此，采用集中式监测系统。见图2，电缆接头两侧各安装1只传感器，传感器获取的信号通过同轴电缆进入信号放电和调理单元，然后通过32/1多路模拟开关依次进入A/D 卡进行数字处理。数字化处理后由计算机采用极性判别软件将电缆接头的信息进行数据处理，剔除干扰信号，将局部放电的脉冲个数，幅值，时间记录下来并用3D 图形显示并存储起来。系统主机配备无线接收系统，接收电缆引出端接头的监测数据。

图2 电缆进线端接头局部放电在线监测系统框图

2. 电缆引出端接头

对于电缆引出端接头，其特点由用户的位置确定，方向分散，距离变电站有一定距离（可离变电站几百米或更远）。为此对于电缆引出端接头，采用嵌入式单元进行数据采样、数据处理及传输系统等任务。无线数据传输至变电站内的监测系统主机。见图4。

#1 ABC A/D 卡

#2 ABC

#3 ABC

#4 ABC

#5 ABC

…… ABC

#N ABC

主机

多路模拟开关

无线数据

接收系统 系统

信号放大、调理单元

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

电缆接头

图4三相电缆出端接头嵌入式局部放电监测单元

3. 信号处理流程

嵌入式电缆 局部放电监测

单元

无线数据 传输单元

ABC(1#) ABC(2#)

从1#传感器来

从2#传感器来

信号调理 信号调理

A/D 转换

A/D 转换

数字滤波

数字滤波

干扰信号甄别局部放电信号 数据处理

数据显示、存贮、打印