[发明专利]一种电力电缆局部放电在线监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种电力电缆局部放电在线监测装置及方法。所述装置包括多个与中间接头金属外护层连接的耦合电容单元、设置在电力电缆一端接地线上的高频电流互感器和局部放电测试仪；耦合电容单元用于在电力电缆局部放电时将局部放电高频脉冲电流信号耦合至电力电缆全线；高频电流互感器用于通过配电系统的分布电容耦合局部放电高频脉冲电流信号；局部放电测试仪用于根据高频电流互感器输出的局部放电高频脉冲电流信号计算电力电缆的局部放电量。所述方法基于上述在线监测装置实现。本发明能够避免局放信号在电力电缆中折反射，采用高频脉冲电流法，克服更高频段信号在电力电缆中传输的快速衰减，检测电力电缆全线局部放电量，实现电缆绝缘在线监测。

技术领域

本发明涉及高电压绝缘检测技术领域，尤其涉及一种电力电缆局部放电在线监测装置及方法。

背景技术

电力电缆在运行过程中，由于受到各种原因(电场力和电流的效应、制造工艺缺陷、施工损伤以及进水、气体腐蚀、外力破坏等)影响导致其绝缘能力下降，引起没有贯通主绝缘层或电缆接头外绝缘处局部放电。加之，现有电力电缆的绝缘材料主要采用固体有机绝缘材料制成，局部放电会进一步恶化该电力电缆的绝缘能力，极易发展成为击穿从而影响到电力电缆的正常使用。因此，通过检测电力电缆的局部放电情况是评价其绝缘性能的一种有效方式。

现有技术中，电力电缆生产商按照相关标准的规定对出厂电缆进行局部放电量检测。例如，针对长度一定范围内电力电缆，采用高频脉冲电流法进行局部放电量检测时，采集局部放电频谱的30-500kHz范围的放电脉冲，然后计算该电力电缆的局部放电量。上述高频脉冲电流法技术需要在高压电磁屏蔽室内测试，所分析的数据相对可信。

然而，电力电缆敷设投运后，现场可能存在30-500kHz的高频信号，例如无线通讯、电力线路载波和电晕，导致上述高频脉冲电流法的现场检测结果不准确。为避免上述现场高频信号干扰，电力电缆提供商采用10MHz以上甚至GHz频段进行局部放电量检测。但是，电力电缆内外屏蔽层电阻会引起(10MHz以上甚至GHz频段)严重衰减，导致上述高频信号频段仅可用于电缆终端或中间接头的局部放电检测定位。因此，亟需一种有效的电力电缆在线监测装置及方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种电力电缆局部放电在线监测装置及方法，用于解决现有技术中单芯电缆中间接头局放高频信号中断和较高频段信号衰减严重的问题。

第一方面，本发明提供了一种电力电缆局部放电在线监测装置，适用于中间接头金属外护层交叉互联的长距离单芯电缆，所述装置包括：多个与中间接头金属外护层连接的耦合电容单元、设置在电力电缆一端接地线上的高频电流互感器和局部放电测试仪；其中，

所述耦合电容单元用于在所述电力电缆局部放电时将局部放电高频脉冲电流信号耦合至所述电力电缆全线；

所述高频电流互感器用于通过配电系统的分布电容耦合所述局部放电高频脉冲电流信号；

所述局部放电测试仪用于根据所述高频电流互感器输出的局部放电高频脉冲电流信号计算所述电力电缆的局部放电量。

可选地，所述耦合电容单元分为三相，分别与中间接头金属外护层连接。

可选地，所述耦合电容单元三相可采用星形中性点接地、星形中性点不接地或三角形方式连接。

可选地，所述耦合电容单元可与中间接头护层交叉互连箱一体化。

可选地，所述耦合电容单元的耐压值应与护层保护器配合。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电力电缆局部放电在线监测方法，，基于第一方面所述的电力电缆局部放电在线监测装置实现，所述方法包括：

所述电力电缆投运加压；

所述高频电流互感器采集所述电力电缆的局部放电高频脉冲电流信号并发送给所述局部放电测试仪；