一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，包括無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)、高頻電流傳感器、脈沖收發(fā)器、高頻電流探頭I、高頻電流探頭II、阻波器和數(shù)據(jù)分析主機(jī)，所述無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)的輸出端與被試電纜的輸入端連接，所述高頻電流傳感器串在被試電纜的起端鎧裝接地線上，所述高頻電流傳感器通過同軸電纜和阻波器與數(shù)據(jù)分析主機(jī)相連，高頻電流探頭I、高頻電流探頭II裝設(shè)在被點(diǎn)電纜末端的鎧裝接地線上，高頻電流探頭I、高頻電流探頭II分別與脈沖收發(fā)器連接。本發(fā)明對(duì)電纜設(shè)備在變頻諧振耐壓下的局部放電進(jìn)行測(cè)量和精確定位，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜早期缺陷，提高電纜運(yùn)行的可靠性具有重要意義。
【專利說明】—種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣設(shè)備試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市電網(wǎng)建設(shè)的不斷擴(kuò)大，交聯(lián)聚乙烯(簡稱X LPE)電纜由于其容易敷設(shè)、運(yùn)行維護(hù)簡便、耐高溫和絕緣性能優(yōu)良等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)中，并逐步取代油紙絕緣電纜和架空線路，交聯(lián)聚乙稀電纜(XLPE)電纜在制造和接頭制作過程中，絕緣層內(nèi)部出現(xiàn)的雜質(zhì)、微孔、半導(dǎo)電層突起和分層等缺陷，均會(huì)引起局部放電的發(fā)生。局部放電經(jīng)過積累發(fā)展成電樹，最終導(dǎo)致主絕緣的擊穿。變頻諧振耐壓試驗(yàn)作為交聯(lián)聚乙烯電力電纜的現(xiàn)場(chǎng)竣工試驗(yàn)，已經(jīng)被很多規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)列為規(guī)范的電纜及附件交流耐壓試驗(yàn)，在工程交接的耐壓試驗(yàn)中，較為明顯的絕緣缺陷可以在高壓狀態(tài)下被有效檢測(cè)出來，但對(duì)于一些微小的隱形絕緣缺陷，耐壓試驗(yàn)卻顯得無能為力，如果能夠在設(shè)備絕緣劣化的初期能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些微小的隱形缺陷，則可防范于未然。
[0003]因此，在對(duì)電纜設(shè)備進(jìn)行變頻諧振耐壓試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行局部放電的測(cè)量，不僅僅可以對(duì)電纜的整體絕緣強(qiáng)度進(jìn)行合理的判斷，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜內(nèi)部微小的隱形缺陷，對(duì)于提高電纜的運(yùn)行可靠性，維護(hù)電網(wǎng)的安全具有重要的意義。目前已有的方法存在檢測(cè)儀器安裝不便、操作復(fù)雜、檢測(cè)成本高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，利用脈沖收發(fā)器有效解決局部放電脈沖的衰減問題，該系統(tǒng)能夠在電纜交接試驗(yàn)時(shí)，對(duì)電纜設(shè)備進(jìn)行變頻諧振耐壓下的局部放電進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，更為經(jīng)濟(jì)和高效。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，包括無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)、高頻電流傳感器、脈沖收發(fā)器、高頻電流探頭1、高頻電流探頭I1、阻波器和數(shù)據(jù)分析主機(jī)，所述無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)的輸出端與被試電纜的輸入端連接，所述高頻電流傳感器串在被試電纜的起端鎧裝接地線上，所述高頻電流傳感器通過同軸電纜和阻波器與數(shù)據(jù)分析主機(jī)相連，高頻電流探頭1、高頻電流探頭II裝設(shè)在被點(diǎn)電纜末端的鎧裝接地線上，高頻電流探頭1、高頻電流探頭II分別與脈沖收發(fā)器連接。
[0007]所述無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)，包括變頻控制電源、勵(lì)磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器、絕緣底墊、專用接地線，變頻控制電源輸入端接入380V交流電，輸出端與勵(lì)磁變壓器輸入端相連，變頻控制電源的測(cè)量端與電容分壓器低壓端相連，勵(lì)磁變壓器輸出端與諧振電抗器輸入端相連，諧振電抗器放置于專用的絕緣底墊上，諧振電抗器的輸出端經(jīng)由電容分壓器的高壓端與被試電纜的首端相連，變頻控制電源、勵(lì)磁變壓器、電容分壓器和被試電纜采用專用接地線共地。[0008]所述脈沖收發(fā)器，用于將傳至電纜末端檢測(cè)到的局部放電脈沖信號(hào)放大并返回被試電纜起始端。
[0009]所述脈沖收發(fā)器，包括脈沖接收器和脈沖發(fā)生器，脈沖接收器和脈沖發(fā)生器通過同軸電纜相連接，脈沖接收器通過高頻電流探頭I接收局部放電脈沖，脈沖接收器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)給脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生可調(diào)時(shí)延的增益脈沖波。
[0010]所述高頻電流傳感器采用鉗式羅格夫斯基線圈，其測(cè)量頻帶為100kHz-30MHz，具有方向性，在安裝時(shí)，其箭頭方向均指向地。
[0011]所述阻波器的額定工頻為50/60HZ。[0012]一種基于上述電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)的使用方法，具體工作過程為::無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)產(chǎn)生20-300HZ的交流電壓、該變頻諧振耐壓系統(tǒng)的輸出端與被試電纜的輸入端連接，高頻電流傳感器串在被試電纜起端的鎧裝接地線上，高頻電流傳感器通過同軸電纜和阻波器與數(shù)據(jù)分析主機(jī)相連，高頻電流探頭I和高頻電流探頭II串在被試電纜末端的鎧裝接地線上，兩支高頻電流探頭通過同軸電纜與脈沖收發(fā)器相連，脈沖收發(fā)器，包括脈沖接收器和脈沖發(fā)生器，脈沖接收器和脈沖發(fā)生器通過同軸電纜相連接，脈沖接收器通過高頻電流探頭I接收局部放電脈沖，脈沖接收器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)給脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生可調(diào)時(shí)延的增益脈沖波；增益脈沖波通過高頻電流探頭II傳回被試電纜末端，沿著被試電纜傳至被試電纜始端，經(jīng)由高頻電流傳感器和阻波器傳至數(shù)據(jù)分析主機(jī)，有效解決局放脈沖衰減的問題，數(shù)據(jù)分析主機(jī)對(duì)局部放電脈沖和脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的增益脈沖進(jìn)行采集和分析，對(duì)局部放電進(jìn)行有效定位。
[0013]基于上述電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理為:
[0014]在無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)的激勵(lì)下，若電纜中存在絕緣缺陷，必然會(huì)產(chǎn)生局部放電，會(huì)以放電脈沖的形式表現(xiàn)出來，該放電脈沖會(huì)沿著電纜分別向電纜首端和電纜末端進(jìn)行傳播，因此，利用高頻電流傳感器在電纜首端會(huì)首先檢測(cè)到放電脈沖，而傳至電纜末端的放電脈沖由于高頻衰減，脈沖幅值會(huì)急劇減小，很難再返回至電纜首端，在電纜末端設(shè)置的兩支高頻電流探頭，其中一支高頻電流探頭檢測(cè)傳至電纜末端的局部放電脈沖，經(jīng)由脈沖收發(fā)器產(chǎn)生一定時(shí)延的幅值更大的增益脈沖，通過另一支高頻電流探頭向電纜注入此增益脈沖，該增益脈沖傳播至電纜首端被高頻電流傳感器檢測(cè)到，分析主機(jī)對(duì)起始放電脈沖和增益脈沖進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合放電脈沖的傳播速度和脈沖收發(fā)器的時(shí)延，實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電部位進(jìn)行定位。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:對(duì)電纜設(shè)備在變頻諧振耐壓下的局部放電進(jìn)行測(cè)量和精確定位，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜早期缺陷，提高電纜運(yùn)行的可靠性具有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]其中，1、無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)，2、被試電纜，3、高頻電流傳感器，4-1高頻電流探頭1，4-2、高頻電流探頭11，5、數(shù)據(jù)分析主機(jī)，6、阻波器，7、脈沖收發(fā)器。
【具體實(shí)施方式】:
[0018]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。[0019]如圖1所示，一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，包括無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)1、高頻電流傳感器3、脈沖收發(fā)器7、高頻電流探頭14-1、高頻電流探頭114-2、阻波器6和數(shù)據(jù)分析主機(jī)5，無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)I的輸出端與被試電纜2的輸入端連接，高頻電流傳感器3串在被試電纜2起端的鎧裝接地線上，高頻電流傳感器3通過同軸電纜和阻波器6與數(shù)據(jù)分析主機(jī)5相連，高頻電流探頭14-1、高頻電流探頭II4-2裝設(shè)在被點(diǎn)電纜2末端的鎧裝接地線上，高頻電流探頭14-1、高頻電流探頭II4-2分別與脈沖收發(fā)器7連接。
[0020]無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)1，包括變頻控制電源、勵(lì)磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器、絕緣底墊、專用接地線。
[0021]脈沖收發(fā)器7，用于將傳至被試電纜2末端檢測(cè)到的局部放電脈沖信號(hào)放大并返回被試電纜2的起始端。
[0022]脈沖收發(fā)器7，包括脈沖接收器和脈沖發(fā)生器，脈沖接收器和脈沖發(fā)生器通過同軸電纜相連接，脈沖接收器通過高頻電流探頭I接收局部放電脈沖，脈沖接收器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)給脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生可調(diào)時(shí)延的增益脈沖波。
[0023]高頻電流傳感器3采用鉗式羅格夫斯基線圈，其測(cè)量頻帶為100kHz-30MHz，具有方向性，在安裝時(shí)，其箭頭方向均指向地。
[0024]阻波器6的額定工頻為50/60HZ。
[0025]無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)I可產(chǎn)生20-300HZ的交流電壓、該變頻諧振耐壓系統(tǒng)的輸出端與被試電纜2的輸入端連接，高頻電流傳感器3串在被試電纜起端的鎧裝接地線上，高頻電流傳感器3通過同軸電纜和阻波器6與數(shù)據(jù)分析主機(jī)5相連，高頻電流探頭14-1和高頻電流探頭II4-2串在被試電纜2末端的鎧裝接地線上，兩支高頻電流探頭通過同軸電纜與脈沖收發(fā)器相連，脈沖收發(fā)器7，包括脈沖接收器和脈沖發(fā)生器，脈沖接收器和脈沖發(fā)生器通過同軸電纜相連接，脈沖接收器通過高頻電流探頭14-1接收局部放電脈沖，脈沖接收器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)給脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生可調(diào)時(shí)延的增益脈沖波。增益脈沖波通過高頻電流探頭II4-2傳回被試電纜2末端，沿著被試電纜2傳至被試電纜始端，經(jīng)由高頻電流傳感器3和阻波器6傳至數(shù)據(jù)分析主機(jī)5，有效解決局放脈沖衰減的問題，數(shù)據(jù)分析主機(jī)5對(duì)局部放電脈沖和脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的增益脈沖進(jìn)行采集和分析，對(duì)局部放電進(jìn)行有效定位。
[0026]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:包括無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)、高頻電流傳感器、脈沖收發(fā)器、高頻電流探頭1、高頻電流探頭I1、阻波器和數(shù)據(jù)分析主機(jī)，所述無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)的輸出端與被試電纜的輸入端連接，所述高頻電流傳感器串在被試電纜的起端鎧裝接地線上，所述高頻電流傳感器通過同軸電纜和阻波器與數(shù)據(jù)分析主機(jī)相連，高頻電流探頭1、高頻電流探頭II裝設(shè)在被點(diǎn)電纜末端的鎧裝接地線上，高頻電流探頭1、高頻電流探頭II分別與脈沖收發(fā)器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)，包括變頻控制電源、勵(lì)磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器、絕緣底墊、專用接地線；變頻控制電源輸入端接入380V交流電，輸出端與勵(lì)磁變壓器輸入端相連，變頻控制電源的測(cè)量端與電容分壓器低壓端相連，勵(lì)磁變壓器輸出端與諧振電抗器輸入端相連，諧振電抗器放置于專用的絕緣底墊上，諧振電抗器的輸出端經(jīng)由電容分壓器的高壓端與被試電纜的首端相連，變頻控制電源、勵(lì)磁變壓器、電容分壓器和被試電纜采用專用接地線共地。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述脈沖收發(fā)器，用于將傳至電纜末端檢測(cè)到的局部放電脈沖信號(hào)放大并返回被試電纜起始端。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述脈沖收發(fā)器，包括脈沖接收器和脈沖發(fā)生器，脈沖接收器和脈沖發(fā)生器通過同軸電纜相連接，脈沖接收器通過高頻電流探頭I接收局部放電脈沖，脈沖接收器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)給脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生可調(diào)時(shí)延的增益脈沖波。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述高頻電流傳感器采用鉗式羅格夫斯基線圈，其測(cè)量頻帶為100kHz-30MHz，具有方向性，在安裝時(shí)，其箭頭方向均指向地。
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于變頻諧振耐壓的電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述阻波器的額定工頻為50/60HZ。
7.一種基于上述電纜局放檢測(cè)系統(tǒng)的使用方法，其特征是:具體工作過程為:無局放變頻諧振耐壓系統(tǒng)產(chǎn)生20-300HZ的交流電壓、該變頻諧振耐壓系統(tǒng)的輸出端與被試電纜的輸入端連接，高頻電流傳感器串在被試電纜起端的鎧裝接地線上，高頻電流傳感器通過同軸電纜和阻波器與數(shù)據(jù)分析主機(jī)相連，高頻電流探頭I和高頻電流探頭II串在被試電纜末端的鎧裝接地線上，兩支高頻電流探頭通過同軸電纜與脈沖收發(fā)器相連，脈沖收發(fā)器，包括脈沖接收器和脈沖發(fā)生器，脈沖接收器和脈沖發(fā)生器通過同軸電纜相連接，脈沖接收器通過高頻電流探頭I接收局部放電脈沖，脈沖接收器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)給脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生可調(diào)時(shí)延的增益脈沖波；增益脈沖波通過高頻電流探頭II傳回被試電纜末端，沿著被試電纜傳至被試電纜始端，經(jīng)由高頻電流傳感器和阻波器傳至數(shù)據(jù)分析主機(jī)，數(shù)據(jù)分析主機(jī)對(duì)局部放電脈沖和脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的增益脈沖進(jìn)行采集和分析，對(duì)局部放電進(jìn)行有效定位。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK103913685SQ201410150214
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】劉輝, 胡曉黎, 沈慶河, 陳玉峰, 辜超, 劉傳彬 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院