专利名称：基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统仿真技术，特别是涉及一种基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统。
背景技术：
目前，基于振荡波法的电缆局部放电检测定位是电缆故障定位使用较多的检测技术。由于在无损伤性、便于现场操作等方面的突出优点，振荡波电压法在检测电缆局部放电领域受到越来越多的关注。但是目前关于振荡波电压法电缆现场检测的仿真技术仍十分匮乏。为了便于推广和利用振荡波法电缆局部放电检测与定位技术，有必要建立一套电缆局部放电检测定位技术的仿真系统。目前，在电力系统的仿真系统中，采用传统的实操模式进行电缆局部放电检测与 定位仿真存在无法克服的问题。如检测仪器价格高昂、无法大量配备，需要电缆进行停电、电缆价格昂贵，导致仿真成本极高、效率低。难以普遍采用，阻碍了该检测定位技术的推广应用。
发明内容
基于此，有必要提供一种仿真成本较低、效率高的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统。该系统包括测试电缆、高频耦合器、振荡波电路、控制�？橐约跋允灸？椋凰霾馐缘缋律仙栌腥毕莸悖凰隹刂颇？槭涑隹刂菩藕趴刂扑稣竦床ǖ缏凡竦床ǖ缪梗凰稣竦床ǖ缏方稣竦床ǖ缪故涑鲋劣肫浯拥乃霾馐缘缋拢稣竦床ǖ缪乖谒鋈毕莸愦し⒊鼍植糠诺缧藕牛凰龈咂雕詈掀髁釉谒霾馐缘缋碌牡谝欢说闵希糜诮邮账鼍植糠诺缧藕�;所述控制�？楦菟鼋邮盏木植糠诺缧藕哦运鋈毕莸憬卸ㄎ唬凰鱿允灸？榻龆ㄎ坏慕峁邢允�。上述基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，通过在测试电缆上结合振荡波电路、高频耦合器获取局部放电信号，根据局部放电信号进行定位后显示定位结果，基于振荡波法仿真了电缆局部放电检测定位过程，仿真成本低、效率高，在电力系统仿真平台中进行实验和培训，适用于普遍推广使用。
图I为一个实施例的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统的结构示意图；图2为一个较佳实施例的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统的结构示意图；图3为一个实施例的振荡波电路的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统的具体实施方式
作详细描述。参见图I所示，图I为一个实施例的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统的结构示意图，包括测试电缆、高频耦合器、振荡波电路、控制�？橐约跋允灸？�。所述测试电缆上设有缺陷点；所述控制�？槭涑隹刂菩藕趴刂扑稣竦床ǖ缏凡竦床ǖ缪梗�
所述振荡波电路将所述振荡波电压输出至与其串联连接的所述测试电缆，所述振荡波电压在所述缺陷点处激发出局部放电信号；所述高频耦合器连接在所述测试电缆的第一端点上，用于接收所述局部放电信号;所述控制�？楦菟鼋邮盏木植糠诺缧藕哦运鋈毕莸憬卸ㄎ唬凰鱿允灸？榻龆ㄎ坏慕峁邢允�。为了更清楚本发明的技术，下面结合附图阐述较佳实施例。参见图2所示，图2为一个较佳实施例的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统的结构示意图。在一个实施例中，该系统还包括连接在所述控制�？橛胨龈咂雕詈掀髦涞男藕旁ご砟？椋糜诮鲂藕沤新瞬笆Ｗ�。通过滤波处理可以滤除干扰信号，局部放电信号在被采集后，进行数字化处理，其中，控制�？榭梢曰赑C机上的软件实现，实现数字化的仿真。在一个实施例中，如图3所示，图3为一个实施例的振荡波电路的结构示意图；所述振荡波电路包括直流充电回路、电抗器以及控制开关。所述直流充电回路通过所述电抗器与所述测试电缆连接。所述控制开关连接在所述直流充电回路上。所述控制开关根据所述控制信号断开或接通所述直流充电回路。其中，直流充电回路，电抗器以及测试电缆之间通过控制开关S的快速关断/接通实现快速转换形成振荡回路，控制�？楦萆瓒ǖ牟问涑隹刂菩藕趴刂扑隹刂瓶匾砸欢ǖ钠德使囟�/接通直流充电回路，振荡波电压在多次极性变换过程中，测试电缆的缺陷点处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器接收该局部放电信号，进而实现对缺陷点的检测定位。在一个实施例中，对于所述局部放电信号，检测定位所需的是两路在测试电缆上传输的信号，所以高频耦合器接收的局部放电信号包括第一局部放电信号和第二局部放电信号。所述第一局部放电信号为由缺陷点传输至所述测试电缆的第一端点的局部放电信号。所述第二局部放电信号为由缺陷点传输至所述测试电缆的第二端点，经反射后传输至第一端点的局部放电信号。对于所述控制�？楦菟鼋邮盏木植糠诺缧藕哦运鋈毕莸憬卸ㄎ坏墓蹋咛灏ㄈ缦率紫龋刂颇？榧锹妓龈咂雕詈掀鞣直鸾邮盏剿龅谝痪植糠诺缧藕藕偷诙植糠诺缧藕诺氖奔鋒和t2 ；然后，控制�？楦萑缦鹿郊扑闼鋈毕莸阍谒霾馐缘缋律系奈恢茫籜 = I - —
22 1式中，X为所述缺陷点离第一端点的距离，I为所述测试电缆的长度，V为局部放电信号在测试电缆中的传输速度。 在上述定位过程中，假设在距测试端(第一端点)x处发生局部放电，则局部放电信号会沿测试电缆向两个相反方向传播，其中第一局部放电信号经过时间h到达测试端；第二局部放电信号向非测试端传播，在电缆末端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t2到达测试端，根据两个局部放电信号到达测试端时间差，在确定测试电缆长度的情况下，即可结合局部放电信号在测试电缆中的传输速度计算局部放电发生的位置。在一个实施例中，考虑到测试电缆相对较短，而且由于电抗器的线圈电感限制，振荡频率极有可能过大，为尽量提高振荡回路的品质因素，振荡波电路产生一次振荡波电压的持续时间一般不超过300ms。在一个实施例中，所述显示�？榻龆ㄎ坏慕峁谌抡娴缋履Ｐ蜕辖邢允荆黄渲校鋈抡娴缋履Ｐ臀菟霾馐缘缋碌缺壤⒌男槟獾缋履Ｐ�。对于三维仿真电缆模型，可以根据测试电缆的长宽高，按其原型以缩小的比例，采用3DMAX商业软件虚拟出三维仿真电缆模型。在显示测试结果时，将测试到的缺陷点在三维仿真电缆模型的等比例的位置上进行高亮显示。在一个实施例中，所述显示�？榛褂糜谙允舅鼍植糠诺缧藕诺牟ㄐ�。通过显示波形，用户可以清晰地看到局部放电信号的传播状态，对波形进行分析，提高了仿真过程的可视化程度。在一个实施例中，该系统还包括与所述控制�？榱拥脑谙叻抡婺？椋糜谕ü缃⒍韵低车脑冻炭刂�。通过在线仿真�？椋谕缟系挠没Э梢栽冻炭刂苹谡竦床ǚǖ牡缋戮植糠诺缂觳舛ㄎ环抡嫦低辰蟹抡娴墓蹋迪衷冻萄�、培训及远程考核。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，包括测试电缆、高频耦合器、振荡波电路、控制�？橐约跋允灸？椋� 所述测试电缆上设有缺陷点； 所述控制�？槭涑隹刂菩藕趴刂扑稣竦床ǖ缏凡竦床ǖ缪梗� 所述振荡波电路将所述振荡波电压输出至与其串联连接的所述测试电缆，所述振荡波电压在所述缺陷点处激发出局部放电信号； 所述高频耦合器连接在所述测试电缆的第一端点上，用于接收所述局部放电信号； 所述控制�？楦菟鼋邮盏木植糠诺缧藕哦运鋈毕莸憬卸ㄎ唬� 所述显示�？榻龆ㄎ坏慕峁邢允�。
2.根据权利要求I所述的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，还包括连接在所述控制�？橛胨龈咂雕詈掀髦涞男藕旁ご砟？椋糜诮鲂藕沤新瞬笆Ｗ�。
3.根据权利要求I所述的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，所述振荡波电路包括直流充电回路、电抗器以及控制开关； 所述直流充电回路通过所述电抗器与所述测试电缆连接； 所述控制开关连接在所述直流充电回路上； 所述控制开关根据所述控制信号断开或接通所述直流充电回路。
4.根据权利要求I所述的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，所述高频耦合器接收的局部放电信号包括第一局部放电信号和第二局部放电信号； 所述第一局部放电信号为由缺陷点传输至所述测试电缆的第一端点的局部放电信号; 所述第二局部放电信号为由缺陷点传输至所述测试电缆的第二端点，经反射后传输至第一端点的局部放电信号。
5.根据权利要求4所述的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，所述控制�？楦菟鼋邮盏木植糠诺缧藕哦运鋈毕莸憬卸ㄎ坏墓贪� 记录所述高频耦合器分别接收到所述第一局部放电信号和第二局部放电信号的时间 !和 t2 ； 根据如下公式计算所述缺陷点在所述测试电缆上的位置；I X-I_—V X ( 式中，X为所述缺陷点离第一端点的距离，I为所述测试电缆的长度，V为局部放电信号在测试电缆中的传输速度。
6.根据权利要求I所述的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，所述振荡波电路产生一次振荡波电压的持续时间不超过300ms。
7.根据权利要求I所述的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，所述显示�？榻龆ㄎ坏慕峁谌抡娴缋履Ｐ蜕辖邢允荆黄渲校鋈抡娴缋履Ｐ臀菟霾馐缘缋碌缺壤⒌男槟獾缋履Ｐ�。
8.根据权利要求I所述的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，所述显示�？榛褂糜谙允舅鼍植糠诺缧藕诺牟ㄐ�。
9.根据权利要求I至8任一项所述的基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，其特征在于，还包括与所述控制�？榱拥脑谙叻抡婺？椋糜谕ü缃⒍韵低车脑冻炭刂�。
全文摘要
本发明提供一种基于振荡波法的电缆局部放电检测定位仿真系统，包括测试电缆、高频耦合器、振荡波电路、控制�？橐约跋允灸？椋凰霾馐缘缋律仙栌腥毕莸悖凰隹刂颇？槭涑隹刂菩藕趴刂扑稣竦床ǖ缏凡竦床ǖ缪梗凰稣竦床ǖ缏方稣竦床ǖ缪故涑鲋劣肫浯拥乃霾馐缘缋拢稣竦床ǖ缪乖谒鋈毕莸愦し⒊鼍植糠诺缧藕牛凰龈咂雕詈掀髁釉谒霾馐缘缋碌牡谝欢说闵希糜诮邮账鼍植糠诺缧藕牛凰隹刂颇？楦菟鼋邮盏木植糠诺缧藕哦运鋈毕莸憬卸ㄎ唬凰鱿允灸？榻龆ㄎ坏慕峁邢允�。本发明的技术，仿真成本低、效率高，在电力系统仿真平台中进行实验和培训，适用于普遍推广使用。
文档编号G01R31/12GK102928756SQ20121046990
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者王勇, 吴琼, 熊俊, 李刚, 王劲, 陈俊, 宁宇, 易满成, 覃煜, 饶锐, 张琦, 张显聪, 杨柳 申请人:广州供电局有限公司
专业数控铣床产品供应商
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