一種用于校驗電纜局部放電信號的裝置及方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種用于校驗電纜局部放電信號的裝置，設置于電纜線路上任一中間接頭處，包括供電模塊、與信號輸出口相連的頻率調制輸出及控制模塊以及設置于供電模塊與頻率調制輸出及控制模塊之間的電壓調節模塊；其中，供電模塊用于提供高電平直流電壓；電壓調節模塊其上預設有至少一電壓閾值，用于獲得高電平直流電壓，且將獲得的高電平直流電壓調節成與一預設的電壓閾值相等的調節電壓；頻率調制輸出及控制模塊，用于獲得調節電壓，且根據電纜線路工作頻率，將調節電壓調制成頻率與電纜線路工作頻率相同的校驗信號并輸出。實施本發明實施例，其工作量小、效率高，節省了大量的人力和物力，實現對局部放電信號源的位置進行精確定位。
【專利說明】—種用于校驗電纜局部放電信號的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統監測【技術領域】，尤其涉及一種用于校驗電纜局部放電信號的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著城市電網的不斷發展和改造升級的需要，電力電纜線路的使用量正逐年上升，特別是高壓電力電纜已獲得了廣泛的應用，且敷設量逐年遞增，因此在電力電纜線路敷設越來越長的情況下，造成用于連接兩兩相鄰電力電纜線路之間的中間接頭數量也相應的越來越多。目前，在長度達數千米甚至十幾千米的電力電纜線路上需要設置多個中間接頭，為了準確并及時掌握該電力電纜線路的運行狀態，需要在各個中間接頭位置處均安裝電纜局部放電在線監測設備用于監測電力電纜的局部放電情況，但是如此多數量的電纜局部放電在線監測設備的校驗工作，需要工作人員到各個中間接頭靠近每臺電纜局部放電在線監測設備的位置注入信號進行校驗，其不足之處在于:不僅僅工作量非常大、效率及低，浪費了大量的人力和物力，而且對于電力輸送和供電的時速性及有效性的提高影響較大。
[0003]另外，為了合理處理故障隱患及保障電網穩定運行，因此需要對電力電纜線路上發生的局部放電信號進行精確定位，從而確定電力電纜局部放電信號源的位置并及時處理。目前，整個電力行業對電力電纜局部放電信號源的定位通常采用波形時間差方法，即可以采用電纜局部放電波形與反射波形兩個波形信號之間的時間差來計算得出局部放電信號源位置，但是對用于那些長度達數千米以上的電力電纜線路上局部放電信號源的定位，由于存在局部放電信號的電平較低或用于傳輸該局部放電信號的電力電纜線路太長的情況，使得該局部放電信號經長距離傳輸后衰減到無法精確測量出時間差的情況，因此采用常規的校驗裝置(如常規的脈沖發生器)無法起作用，從而出現電纜局部放電在線監測設備無法對局部放電信號源的位置進行精確定位的現象。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在于提供一種設置在電力電纜線路上任一中間接頭處，用于校驗電纜局部放電信號的裝置及方法，其工作量小、效率高，從而節省了大量的人力和物力，并且避免當局部放電信號的電平較低或電力電纜線路太長時，出現電纜局部放電在線監測設備無法對局部放電信號源的位置進行精確定位的現象。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了 一種用于校驗電纜局部放電信號的裝置，其設置于電纜線路上任一中間接頭處，包括供電模塊、與信號輸出口相連的頻率調制輸出及控制模塊以及設置于所述供電模塊與所述頻率調制輸出及控制模塊之間的電壓調節模塊；其中，
所述供電模塊，用于提供高電平直流電壓；
所述電壓調節模塊，其上預設有至少一電壓閾值，用于獲得所述高電平直流電壓，且將所述獲得的高電平直流電壓調節成與一預設的電壓閾值相等的調節電壓； 所述頻率調制輸出及控制模塊，用于獲得所述調節電壓，且根據所述電纜線路工作頻率，將所述調節電壓調制成頻率與所述電纜線路工作頻率相同的校驗信號并輸出。
[0006]其中，所述供電模塊包括電源模塊和升壓模塊；其中，
所述電源模塊，其一端與所述升壓模塊的一端相連，用于提供一低電平直流電壓；所述升壓模塊，其另一端與所述電壓調節模塊的一端相連，用于獲得所述低電平直流電壓，并將所述獲得的低電平直流電壓根據預設的升高比值，得到所述高電平直流電壓。
[0007]其中，所述電源模塊包括電池模塊和充電模塊，所述電池模塊的兩端分別與所述充電模塊、所述升壓模塊相連。
[0008]其中，所述頻率調制輸出及控制t吳塊包括頻率調制輸出t吳塊和頻率控制t吳塊；其中，
所述頻率控制模塊，其與所述頻率調制輸出模塊的第一端相連，用于設置與所述電纜線路工作頻率相同的頻率；
所述頻率調制輸出模塊，其第二端與所述電壓調節模塊相連，第三端與所述信號輸出口相連，用于獲得所述調節電壓，并根據所述設置的頻率，將所述調節電壓調制成頻率為所述設置的頻率的校驗信號并輸出。
[0009]其中，每一預設的電壓閾值均小于所述高電平直流電壓。
[0010]其中，所述每一預設的電壓閾值兩兩相鄰之間間隔相同的電壓值。
[0011]其中，所述高電平直流電壓的取值范圍在IOOv至500v之間。
[0012]本發明實施例還提供了 一種用于校驗電纜局部放電信號的方法，其在前述的裝置中實現，所述方法包括:
選擇一預設的電壓閾值，得到與所述預設的電壓閾值相等的電壓；
根據電纜線路工作頻率，將所述得到的電壓調制成頻率與所述電纜線路工作頻率相同的校驗信號并輸出。
[0013]其中，在所述選擇一預設的電壓閾值，得到與所述預設的電壓閾值相等的電壓的步驟之前，所述方法還包括步驟:
預設多個電壓值相異的電壓閾值。
[0014]其中，每一所述預設的多個電壓值相異的電壓閾值其兩兩相鄰之間間隔相同的電壓值。
[0015]實施本發明實施例，具有如下有益效果:
1、在本發明實施例中，由于裝置應用在電力電纜線路上任一中間接頭處并注入脈沖信號對局部放電信號進行校驗，避免到電力電纜各個中間接頭處對局部放電信號進行校驗，其工作量小、效率高，從而節省了大量的人力和物力，降低對電力輸送和供電的時速性及有效性的影響；
2、在本發明實施例中，由于裝置可以根據現場監測的需要，選擇不同的高電壓且設置與電力電纜線路工作頻率相同的頻率，并將所選的高電壓調制成頻率與所設置的頻率相同的校驗信號并輸出，電纜局部放電在線監測設備能夠通過監測到該裝置輸出的校驗信號與實際監測的局部放電信號進行比較分析，如幅值變化、反射波時間等計算出局部放電信號源的位置，從而避免當局部放電信號的電平較低或電纜線路太長時，出現電纜局部放電在線監測設備無法對局部放電信號源的位置進行精確定位的現象。【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，根據這些附圖獲得其他的附圖仍屬于本發明的范疇。
[0017]圖1為本發明實施例一提供的用于校驗電纜局部放電信號的裝置的一連接示意圖；
圖2為本發明實施例一提供的用于校驗電纜局部放電信號的裝置的又一連接示意圖； 圖3為本發明實施例二提供的用于校驗電纜局部放電信號的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0019]如圖1和圖2所示，本發明實施例一中，提出一種用于校驗電纜局部放電信號的裝置，該裝置設置于電纜線路上任一中間接頭處，包括供電模塊、與信號輸出口相連的頻率調制輸出及控制模塊以及設置于供電模塊與頻率調制輸出及控制模塊之間的電壓調節模塊；其中，
供電模塊，用于提供高電平直流電壓，該高電平直流電壓的取值范圍在IOOv (伏特)至500v之間；
電壓調節模塊，其上預設有至少一電壓閾值，用于獲得高電平直流電壓，且將獲得的高電平直流電壓調節成與一預設的電壓閾值相等的調節電壓；其中，每一預設的電壓閾值均小于高電平直流電壓，這樣使得在該高電平直流電壓下設置多個相異電壓值的電壓閾值，甚至于將每一預設的電壓閾值設置成兩兩相鄰之間間隔相同的電壓值，如間隔10v、20v等
坐寸ο
[0020]頻率調制輸出及控制模塊，用于獲得調節電壓，且根據電纜線路工作頻率，將調節電壓調制成頻率與所述電纜線路工作頻率相同的校驗信號并輸出。
[0021]應當說明的是，該校驗信號可以是一次性輸出，也可以是周期性輸出。為了確保校驗信號的精確性，可以考慮將校驗信號進一步的通過濾波器(如RC低通濾波器)旁路掉高頻信號后輸出，即可在頻率調制輸出及控制模塊與信號輸出口之間設置一個濾波器，過濾高頻信號后輸出。
[0022]通常電子裝置內部電源采用低電平直流電壓(如12v)，要想獲得高電平直流電壓，需在裝置中將低電平直流電壓進行升壓處理，因此本發明實施例一中的供電模塊包括電源模塊和升壓模塊，該電源模塊一端與升壓模塊的一端相連，用于提供一低電平直流電壓，該升壓模塊另一端與電壓調節模塊的一端相連，用于獲得低電平直流電壓，并將獲得的低電平直流電壓根據預設的升高比值，得到高電平直流電壓。應當說明的是，該電源模塊可以由電池模塊和充電模塊組成，其中，電池模塊的兩端分別與所述充電模塊、所述升壓模塊相連，如圖1所示，也可為外置的可用直流電源，如圖2所示。[0023]更進一步的，頻率調制輸出及控制模塊包括頻率調制輸出模塊和頻率控制模塊；其中，
頻率控制模塊，其與頻率調制輸出模塊的第一端al相連，用于設置與電纜線路工作頻率相同的頻率；
頻率調制輸出模塊，其第二端a2與電壓調節模塊相連，第三端a3與信號輸出口相連，用于獲得調節電壓，并根據所設置的頻率，將調節電壓調制成頻率為所設置的頻率的校驗信號并輸出。
[0024]本發明實施例一中用于校驗電纜局部放電信號的裝置的工作原理為將裝置設置在電纜線路上任一中間接頭處，開啟該裝置，此時該裝置中電源模塊的低電平直流電壓經過升壓模塊輸出為高電平直流電壓，在該裝置上選擇一預設的電壓閾值，得到與所選電壓閾值相等的電壓，并根據電纜線路工作頻率設置頻率，將所得到的電壓按照所設置的頻率調制成校驗信號并輸出到信號輸出口，因此電纜局部放電在線監測設備能夠通過監測到該裝置輸出的校驗信號與實際監測的局部放電信號進行比較分析，如幅值變化、反射波時間等計算出局部放電信號源的位置。 [0025]作為一個例子，裝置開啟后，首先將電源模塊的12v低電平直流電壓經過升壓后得到500v的高電平直流電壓，然后選擇在電壓調節模塊上選擇一預設的電壓閾值IOOv(或200v或其它電壓值)，此時輸出的調節電壓為IOOv (或200v或其它電壓值)，同時，在頻率可設置范圍在20Hz (赫茲)^300 Hz之間的頻率控制模塊上設置當前電纜線路的工作頻率50Hz為該調節電壓需要調制的頻率，將調節電壓為IOOv (或200v或其它電壓值)按照頻率為50Hz的方式調制出校驗信號并輸出到信號輸出口。
[0026]如圖3所示，本發明實施例二中，提出一種用于校驗電纜局部放電信號的方法，其在本發明實施例一中用于校驗電纜局部放電信號的裝置中實現，所述方法包括:
步驟S101、選擇一預設的電壓閾值，得到與所述預設的電壓閾值相等的電壓；
在步驟SlOl之前，該方法還包括步驟:預設多個電壓值相異的電壓閾值。
[0027]其中，每一所述預設的多個電壓值相異的電壓閾值其兩兩相鄰之間間隔相同的電壓值。
[0028]步驟S102、根據電纜線路工作頻率，將所述得到的電壓調制成頻率與所述電纜線路工作頻率相同的校驗信號并輸出。
[0029]實施本發明實施例，具有如下有益效果:
1、在本發明實施例中，由于裝置應用在電力電纜線路上任一中間接頭處并注入脈沖信號對局部放電信號進行校驗，避免到電力電纜各個中間接頭處對局部放電信號進行校驗，其工作量小、效率高，從而節省了大量的人力和物力，降低對電力輸送和供電的時速性及有效性的影響；
2、在本發明實施例中，由于裝置可以根據現場監測的需要，選擇不同的高電壓且設置與電力電纜線路工作頻率相同的頻率，并將所選的高電壓調制成頻率與所設置的頻率相同的校驗信號并輸出，電纜局部放電在線監測設備能夠通過監測到該裝置輸出的校驗信號與實際監測的局部放電信號進行比較分析，如幅值變化、反射波時間等計算出局部放電信號源的位置，從而避免當局部放電信號的電平較低或電纜線路太長時，出現電纜局部放電在線監測設備無法對局部放電信號源的位置進行精確定位的現象。[0030]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，所述的存儲介質，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。
[0031]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于校驗電纜局部放電信號的裝置，其特征在于，其設置于電纜線路上任一中間接頭處，包括供電模塊、與信號輸出口相連的頻率調制輸出及控制模塊以及設置于所述供電模塊與所述頻率調制輸出及控制模塊之間的電壓調節模塊；其中， 所述供電模塊，用于提供高電平直流電壓； 所述電壓調節模塊，其上預設有至少一電壓閾值，用于獲得所述高電平直流電壓，且將所述獲得的高電平直流電壓調節成與一預設的電壓閾值相等的調節電壓； 所述頻率調制輸出及控制模塊，用于獲得所述調節電壓，且根據所述電纜線路工作頻率，將所述調節電壓調制成頻率與所述電纜線路工作頻率相同的校驗信號并輸出。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述供電模塊包括電源模塊和升壓模塊；其中， 所述電源模塊，其一端與所述升壓模塊的一端相連，用于提供一低電平直流電壓； 所述升壓模塊，其另一端與所述電壓調節模塊相連，用于獲得所述低電平直流電壓，并將所述獲得的低電平直流電壓根據預設的升高比值，得到所述高電平直流電壓。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電源模塊包括電池模塊和充電模塊，所述電池模塊的兩端分別與所述充電模塊、所述升壓模塊相連。
4.如權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述頻率調制輸出及控制模塊包括頻率調制輸出模塊和頻率控制模塊；其中， 所述頻率控制模塊，其與所述頻率調制輸出模塊的第一端相連，用于設置與所述電纜線路工作頻率相同的頻率； 所述頻率調制輸出模塊，其第二端與所述電壓調節模塊相連，第三端與所述信號輸出口相連，用于獲得所述調節電壓，并根據所述設置的頻率，將所述調節電壓調制成頻率為所述設置的頻率的校驗信號并輸出。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，每一預設的電壓閾值均小于所述高電平直流電壓。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述每一預設的電壓閾值兩兩相鄰之間間隔相同的電壓值。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述高電平直流電壓的取值范圍在IOOv至500v之間。
8.一種用于校驗電纜局部放電信號的方法，其特征在于，其在如權利要求1至7中任一項所述的裝置中實現，所述方法包括: 選擇一預設的電壓閾值，得到與所述預設的電壓閾值相等的電壓； 根據電纜線路工作頻率，將所述得到的電壓調制成頻率與所述電纜線路工作頻率相同的校驗信號并輸出。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述選擇一預設的電壓閾值，得到與所述預設的電壓閾值相等的電壓的步驟之前，所述方法還包括步驟: 預設多個電壓值相異的電壓閾值。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，每一所述預設的多個電壓值相異的電壓閾值其兩兩相鄰之間間隔相同的電壓值。
【文檔編號】G01R31/12GK104007371SQ201410204562
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】黃超, 朱正國, 張煒, 覃延佳 申請人:深圳供電局有限公司, 廣州友智電氣技術有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
