1 系统概述

1.1 系统简介

高压电缆局部放电监测系统是一款专为保障高压电缆安全稳定运行而设计的智能监测设备。通过先进的传感技术与数据分析算法，实时捕捉高压电缆在运行过程中产生的局部放电信号，实现对电缆绝缘状态的精准评估与故障预警，有效降低电缆突发故障风险，减少停电事故，提高电力供应的可靠性与稳定性 。

1.2 技术原理

电缆内部局部放电产生的电流脉冲还可以激发出电磁波，包括中低频和UHF段电磁波，然后根据接收的信号来分析局部放电的严重程度及其位置。 该方法特别适合在电缆头位置处检测，电缆头是局放发生概率最高的位置，且HF信号更容易传出来被检测到，可定制合适的频带实现抗感扰的目的，也能对故障实现定位。

系统采用模块化设计方法，通过安装在电缆接头接地线上的脉冲电流传感器，来耦合电缆本体里的局部放电脉冲电流信号，耦合到的脉冲信号通过同轴电缆传送至智能无线数据采集终端，经多次采集后， 对模拟信号经过滤波、放大处理和模拟数字转换后变成数字信号，再经过高阶数字滤波处理后由处理器经过无线信号发射单元传送至服务器。

 检测单元采用电流感应同步方式或者交流电源获取同步方式，用以标定各种特征信号发生的时刻值，实现各终端之间的相位和时基同步，方便后续局放图谱分析。

终端将系统所设置的每个测量周期内的局放信号峰值，有效值计算，加入时戳，传输给服务器。

1.3 系统组成 

1.3.1 传感器单元

高频脉冲电流传感器主要针对具有接地线的电缆接头，例如终端接头和带接地线的三相分体式电缆的中间接头。采用钳式结构设计，外壳采用铝合金材料，外表采用氧化绝缘工艺处理，接口是防水接头。实时感应0.3M-200MHz频带的信号，实现对电缆局部放电信号的耦合。

 1.3.2 局放监测装置

接收传感器传输的信号，进行放大、滤波、模数转换等预处理，确保采集到的数据准确、稳定，并通过网络将数据传输至数据处理单元

局放监测装置采用嵌入式高性能处理器，在保证高速采样的同时，大幅降低了装置功耗。各台局放监测装置通过485总线、网口，采用MODBUS-RTU协议组网远程通讯。各局放监测装置可采用供电通讯一体化的多芯电缆进行串行连接，极大的简化了现场布线。

1.4 主要组件技术参数

表 1 局放监测装置参数

表 2 HFCT高频局放传感器参数

1.5 系统功能

1. 实时监测：24 小时不间断监测高压电缆局部放电信号，实时更新数据，确保及时发现潜在故障隐患。

2. 故障预警：根据预设的阈值与算法，对异常放电信号进行智能分析，一旦检测到可能影响电缆安全运行的情况，立即发出预警。 

3. 数据分析：具备强大的数据分析功能，可生成各二维图谱、三维图谱，帮助用户直观了解电缆绝缘状态的变化趋势，为设备维护与检修提供科学依据。 

4. 历史数据存储：自动存储监测数据与历史记录，存储周期可根据用户需求自定义，方便用户回溯与分析电缆运行情况。

5. 设备管理：添加、删除和修改设备台账。 

1.6 系统拓扑图

系统包括HFCT高频传感器、相位同步传感器、局放监测装置、通讯管理机及监控后台组成；HFCT高频传感器卡在变压器或者电力电缆接地线上，当产生局部放电时，此HFCT高频传感器就会感应到流经接地线上的高频脉冲电流信号，传感器通过射频同轴线缆将感应到的电流信号传输到局放监测终端上，局放监测终端通过滤波、放大、算法分析得到最终局放信息，通过RS485的标准Modbus协议将局放信息传输到通讯管理机，通讯管理机将数据通过光纤或者GPRS传输到监控平台；相位同步传感器一般卡在电力电缆本体上，采集电网的一次电流信号，此电流信号通过线缆传输到监测终端，监测终端通过比较电路获取一次电压的相位信息，用于局放数据分析。