一種基于變頻串聯(lián)諧振的耐壓測(cè)距裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種電力耐壓及故障測(cè)距裝置，尤其涉及一種基于變頻串聯(lián)諧振 的耐壓測(cè)距裝置，屬于電力試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力線路是傳輸電能的通道，是電網(wǎng)的主要組成部分，通常采用高壓架空線路，部 分用地緊張或者對(duì)線路防雷、防爆要求高的區(qū)域，更多的采用電力電纜。發(fā)電機(jī)和變壓器引 出線往往采用封閉母線和管型母線，也有部分采用架空線或電力電纜。
[0003] 電力系統(tǒng)中電力線路的故障數(shù)大約占總故障數(shù)的80%以上，架空線路處于野外， 易遭雷擊、大風(fēng)等氣象影響，瞬時(shí)故障占多數(shù)，故障點(diǎn)查找費(fèi)時(shí)費(fèi)工，很多時(shí)候只能通過(guò)試 送電沖擊解決。通常，架空線路距離保護(hù)均可以計(jì)算故障點(diǎn)距離，近年來(lái)架空線路故障行波 測(cè)距得到了很多應(yīng)用，都是基于行波傳輸和波阻抗變化點(diǎn)包括故障點(diǎn)和線路終端、T接頭的 折反射原理實(shí)現(xiàn)的，部分需要GPS高精度時(shí)鐘的支持，故障測(cè)距精度得到了提高，并有研宄 者開(kāi)發(fā)了行波保護(hù)。以上架空線路一般不采用耐壓的方法試驗(yàn)，線路兩端設(shè)有通訊和電壓 互感器，一般采用在線測(cè)距方案。
[0004] 電力電纜線路發(fā)生故障后一般認(rèn)為會(huì)發(fā)展成永久故障，采用脈沖放電進(jìn)行電纜故 障測(cè)距的方法，包括低壓脈沖法、高壓脈沖法、和二次脈沖法和雙端法同前述架空線路一 樣，都是基于行波傳輸、折反射原理進(jìn)行的。
[0005] 電纜故障點(diǎn)一般分為低阻、中阻和高阻，中高阻故障需要用脈沖電壓或電流對(duì)故 障點(diǎn)進(jìn)行擊穿，以保證故障點(diǎn)阻抗降低，從而產(chǎn)生放電和行波折反射。高壓脈沖放電一般 采用高壓直流向電容器充電，通過(guò)放電間隙或發(fā)電開(kāi)關(guān)向試品放電。這種方法存在幾個(gè)問(wèn) 題：1、直流脈沖對(duì)電纜未損壞處固體絕緣有累積效應(yīng)，影響電纜壽命，現(xiàn)有試驗(yàn)規(guī)程已明確 規(guī)定不進(jìn)行電纜直流耐壓試驗(yàn)；2、直流脈沖破壞力較差，甚至可能導(dǎo)致故障點(diǎn)電阻升高，甚 至擊穿不了；3、放電間隙或開(kāi)關(guān)需要開(kāi)斷直流電流，故障率高。
[0006] 電纜振蕩波測(cè)試儀使用高壓電容儲(chǔ)存直流高壓電能，直流儲(chǔ)能通過(guò)電感線圈對(duì)電 纜放電，電感線圈和電纜對(duì)地分布電容發(fā)生低頻諧振產(chǎn)生低頻振蕩波，實(shí)現(xiàn)電纜的試驗(yàn)。當(dāng) 電纜內(nèi)部絕緣破壞產(chǎn)生放電時(shí)，放電脈沖在電纜內(nèi)傳輸，同樣可以采用行波測(cè)距方法，實(shí)現(xiàn) 故障點(diǎn)測(cè)距。該設(shè)備部分的解決了直流脈沖放電的問(wèn)題，放電開(kāi)關(guān)不需要開(kāi)斷直流電流，成 本低、使用壽命長(zhǎng)；產(chǎn)生的交流分量對(duì)故障點(diǎn)擊穿效果好，內(nèi)置行波測(cè)距準(zhǔn)確度高，因此得 到了較好的應(yīng)用效果，部分供電部門(mén)正在推廣應(yīng)用。但是，該設(shè)備產(chǎn)生的振蕩波高壓疊加有 很高的直流分量，同樣存在電纜絕緣的直流累積效應(yīng)，不滿足現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程要求；同時(shí)交直 流疊加的耐壓電壓和交流耐壓電壓的等效性沒(méi)有成熟的驗(yàn)證。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基于變頻串 聯(lián)諧振的耐壓測(cè)距裝置，采用變頻串聯(lián)諧振產(chǎn)生交流高電壓擊穿故障點(diǎn)，將交流耐壓和故 障測(cè)距同時(shí)完成。在耐壓試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測(cè)量故障點(diǎn)的距離。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案：
[0009] 一種基于變頻串聯(lián)諧振的耐壓測(cè)距裝置，包括：變頻器、勵(lì)磁變、電感、分壓器、控 制器、行波測(cè)距儀、耦合器；
[0010] 所述變頻器的輸入端連接工頻電源輸出端接勵(lì)磁變輸入端，勵(lì)磁變的二次側(cè)繞組 一端接地，另一端經(jīng)所述電感接入到試品；所述試品的保護(hù)層接地；所述電感的輸出端還 連接有所述分壓器；所述分壓器的輸出端接耦合器輸入端，耦合器接地端接地；所述控制 器與所述變頻器、所述分壓器連接；所述行波測(cè)距儀連接所述耦合器的輸出端；所述控制 器采集分壓器的分壓信號(hào)對(duì)控制所述變頻器；
[0011] 所述變頻器對(duì)交流電源變頻后輸出至所述勵(lì)磁變，所述勵(lì)磁變對(duì)所述變頻器變頻 處理后的交流電壓升壓處理，并輸出至電感，通過(guò)電感加到試品上；通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器使工頻 電源轉(zhuǎn)化為一定頻率的變頻電源，從而在試品上產(chǎn)生串聯(lián)諧振交流高電壓，所述試品放電 產(chǎn)生的高頻脈沖行波信號(hào)及折返射行波信號(hào)傳輸至所述耦合器，所述行波測(cè)距儀通過(guò)所述 耦合器采集行波信號(hào)進(jìn)行故障點(diǎn)的測(cè)距。
[0012] 其中較優(yōu)地，當(dāng)所述分壓器為頻率特性良好的電容分壓器及阻容分壓器，所述耦 合器是行波電壓耦合器；
[0013] 所述分壓器輸出端連接行波電壓耦合器輸入端，所述行波電壓耦合器的輸出端和 所述勵(lì)磁變的二次側(cè)繞組連接并接地。
[0014] 其中較優(yōu)地，所述分壓器的頻率特性不滿足行波傳輸要求時(shí)，所述耦合器選擇行 波電流耦合器；
[0015] 所述分壓器輸出端與所述勵(lì)磁變的二次側(cè)繞組連接行波電流耦合器輸入端，所述 行波電流耦合器的輸出端接地。
[0016] 其中較優(yōu)地，所述變頻器輸出頻率滿足
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于變頻串聯(lián)諧振的耐壓測(cè)距裝置，其特征在于，包括：變頻器、勵(lì)磁變、電感、 分壓器、控制器、行波測(cè)距儀、耦合器； 所述變頻器的輸入端連接工頻電源輸出端接勵(lì)磁變輸入端，勵(lì)磁變的二次側(cè)繞組一端 接地，另一端經(jīng)所述電感接入到試品；所述試品的保護(hù)層接地；所述電感的輸出端還連接 有所述分壓器；所述分壓器的輸出端接耦合器輸入端，耦合器接地端接地；所述控制器與 所述變頻器、所述分壓器連接；所述行波測(cè)距儀連接所述耦合器的輸出端；所述控制器采 集分壓器的分壓信號(hào)控制所述變頻器的逆變頻率和電壓，從而控制所述試品上的電壓。 所述變頻器對(duì)交流電源變頻后輸出至所述勵(lì)磁變，所述勵(lì)磁變對(duì)所述變頻器變頻處理 后的交流電壓升壓處理，并輸出至電感，通過(guò)電感加到試品上；通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器使工頻電源 轉(zhuǎn)化為一定頻率的變頻電源，從而在試品上產(chǎn)生串聯(lián)諧振高電壓，所述試品故障放電產(chǎn)生 的高頻脈沖行波信號(hào)及折返射行波信號(hào)傳輸至所述耦合器，所述行波測(cè)距儀通過(guò)所述耦合 器采集行波信號(hào)進(jìn)行故障點(diǎn)的測(cè)距。
2. 如權(quán)利要求1所述的電力線路耐壓測(cè)距裝置，其特征在于，當(dāng)所述分壓器為頻率特 性良好的電容分壓器及阻容分壓器，所述耦合器是行波電壓耦合器； 所述分壓器輸出端連接行波電壓耦合器輸入端，所述行波電壓耦合器的輸出端和所述 勵(lì)磁變的二次側(cè)繞組連接并接地。
3. 如權(quán)利要求1所述的耐壓測(cè)距裝置，其特征在于，所述分壓器的頻率特性不滿足行 波傳輸要求時(shí)，所述耦合器選擇行波電流耦合器； 所述分壓器輸出端與所述勵(lì)磁變的二次側(cè)繞組連接行波電流耦合器輸入端，所述行波 電流耦合器的輸出端接地。
4. 如權(quán)利要求1所述的耐壓測(cè)距裝置，其特征在于，所述變頻器頻率滿足：
其中，f〇表示變頻器頻率，L是電感值，C為試品電容量。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于變頻串聯(lián)諧振的耐壓測(cè)距裝置，包括：變頻器、勵(lì)磁變、電感、分壓器、控制器、行波測(cè)距儀、耦合器；所述變頻器的輸入端連接工頻電源輸出端接勵(lì)磁變輸入端，勵(lì)磁變的二次側(cè)繞組一端接地，另一端經(jīng)所述電感接入到試品；所述試品的保護(hù)層接地；所述電感的輸出端還連接有所述分壓器；所述分壓器的輸出端接耦合器輸入端，耦合器接地端接地；所述控制器與所述變頻器、所述分壓器連接；所述行波測(cè)距儀連接所述耦合器的輸出端；所述控制器采集分壓器的分壓信號(hào)對(duì)控制所述變頻器；所述行波測(cè)距儀通過(guò)所述耦合器采集行波信號(hào)進(jìn)行故障點(diǎn)的測(cè)距。本實(shí)用新型具有交流耐壓和故障測(cè)距同時(shí)完成的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】G01R31-11, G01R31-14
【公開(kāi)號(hào)】CN204269768
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420633677
【發(fā)明人】時(shí)振堂, 李志遠(yuǎn), 王樂(lè), 錢(qián)志紅, 杜紅勇, 秦文杰
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開(kāi)日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年10月29日