CN104316838A - 一种直流叠加法测量回路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流叠加法测量回路，包括连接于负荷和变电所接地变压器的母线之间的待测电缆、直流电源、第一电感、第一电容、第一电涌保护器、变压器接地保护电路、第二电涌保护器、低通滤波器、带阻滤波器、电流表和继电器，所述直流电源的一端、第一电感、第一电容和直流电源的另一端依次连接；所述第一电涌保护器的一端与所述第一电感和所述第一电容的相接端相连后接入所述变电所接地变压器的中性点，所述第一电涌保护器的另一端与所述第一电容和所述直流电源的相接端相连。其接线简单，用于35kV电缆绝缘在线监测，能够防止变电所接地变压器过饱和而损坏，可以有效的降低接触电势、泄露电流和噪声的干扰，提高诊断精度。

Description

一种直流叠加法测量回路

技术领域

本发明涉及一种直流叠加法测量回路。

背景技术

电缆多埋于地下，一旦发生故障寻找起来十分困难，不仅浪费大量的人力、物力，而且会造成难以估量的停电损失。如何准确、迅速、经济地查寻电缆故障便成了供电部门日益关注的问题。

电缆绝缘的好坏是影响电缆安全可靠运行的关键因素。过去，我国广泛使用的预防性试验是采用定期停电进行试验的方法，属于离线检测。然而，随着电力供应的发展，这种停电试验的传统方法已愈来愈不能适应电力生产和供应的实际需要。因此研究电缆在线监测技术，可及时对电缆进行合理的维护、检修及更换，对保证电缆可靠运行具有重要的意义。

近几年来，为了保障电缆的安全运行，我国在电缆绝缘在线监测技术上也得到了一定的发展。目前，电缆的在线监测技术很多，直流分量法和直流叠加法就是其中被广泛应用的方法之一。但是直流分量法测得的电流极微弱，而且不稳定，微小的干扰就会引起很大的误差，为了克服直流分量法的这些弱点，有学者提出采用直流叠加法，但由于直流叠加法在在电缆的在线监测中会受到接触电势、泄露电流和噪声的干扰，容易引起很大的误差，而且直流电流长时间通过变电所接地变压器(GPT)时，将使变电所接地变压器磁路饱和产生零序电压而损坏，进而造成变电所继电器误动作。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种直流叠加法测量回路，接线简单，用于35kV电缆绝缘在线监测，能够防止变电所接地变压器过饱和而损坏，可以有效的降低接触电势、泄露电流和噪声的干扰，提高诊断精度。

实现上述目的的一种技术方案是：一种直流叠加法测量回路，包括连接于负荷和变电所接地变压器的母线之间的待测电缆，还包括直流电源、第一电感、第一电容、第一电涌保护器、变压器接地保护电路、第二电涌保护器、低通滤波器、带阻滤波器、电流表和继电器，其中：

所述直流电源的一端、第一电感、第一电容和直流电源的另一端依次连接；

所述第一电涌保护器的一端与所述第一电感和所述第一电容的相接端相连后接入所述变电所接地变压器的中性点，所述第一电涌保护器的另一端与所述第一电容和所述直流电源的相接端相连；

所述变压器接地保护电路包括电阻、第二电容和避雷器，所述电阻和所述第二电容串联后与所述避雷器并联，且所述电阻和所述避雷器的相接端与所述第一电容和所述直流电源的相接端相连，所述第二电容和所述避雷器的相接端接地；

所述待测电缆的一端、所述第二电涌保护器、所述低通滤波器、所述带阻滤波器和所述电流表依次相连，所述待测电缆的另一端的接地线通过所述继电器接地。

上述的一种直流叠加法测量回路，其中，所述低通滤波器为π型低通滤波器。

上述的一种直流叠加法测量回路，其中，所述带阻滤波器为双T型带阻滤波器。

上述的一种直流叠加法测量回路，其中，所述直流电源为50V直流电源。

本发明的一种直流叠加法测量回路与现有技术相比的有益效果是：接线简单，用于35kV电缆绝缘在线监测，能够防止变电所接地变压器过饱和而损坏，可以有效的降低接触电势、泄露电流和噪声的干扰，提高诊断精度，能够在线判断高压电缆的绝缘性能，可以满足电力及工矿企业对电缆绝缘的检测要求，提前给出电缆劣化的预警信息，以便防患于未然，提前对缺陷电缆进行更换或处理，避免恶性接地及短路故障的发生，准确性高。

附图说明

图1为本发明的一种直流叠加法测量回路的电路图；

图2为实施例中π型低通滤波器和双T型带阻滤波器的电路图。

具体实施方式

本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1，本发明的实施例，一种直流叠加法测量回路，包括连接于负荷1和变电所接地变压器2的母线之间的待测电缆X，还包括直流电源3、第一电感L1、第一电容C1、第一电涌保护器4、变压器接地保护电路、第二电涌保护器6、低通滤波器7、带阻滤波器8、电流表9和继电器10。

直流电源3的一端、第一电感L1、第一电容C1和直流电源3的另一端依次连接；第一电涌保护器4的一端与第一电感L1和第一电容C1的相接端相连后接入变电所接地变压器2的中性点，第一电涌保护器4的另一端与第一电容C1和直流电源3的相接端相连。直流电源3通过第一电感L1和第一电容C1可以提供稳定性高的直流电压。35kV的待测电缆X一般选用的直流电源为50V。

变压器接地保护电路包括电阻R、第二电容C2和避雷器5，电阻R和第二电容C2串联后与避雷器5并联，且电阻R和避雷器5的相接端与第一电容C1和直流电源3的相接端相连，第二电容C2和避雷器5的相接端接地。变压器接地保护电路用于防止变电所接地变压器2过饱和而损坏，在使用直流叠加法测量电缆绝缘性能时，如果不对变电所接地变压器2接地断开，所叠加的直流电压长时间通过可能会使其磁路饱和产生零序电压而损坏，变压器接地保护电路可以防止这一缺点，电阻R的作用是为了防止震荡，第二电容C2的作用是为了隔断直流电流。

待测电缆X的一端、第二电涌保护器6、低通滤波器7、带阻滤波器8和电流表9依次相连，待测电缆X的电缆绝缘层信号经过第二电涌保护器6后经低通滤波器7、带阻滤波器8滤波后输入电流表9，在检测时，电流表9显示流过电缆绝缘层的微弱直流电流信号。再请参阅图2，低通滤波器7为π型低通滤波器，带阻滤波器8为双T型带阻滤波器。π型低通滤波器7用于滤除50Hz的交流信号，双T型带阻滤波器8用于进一步滤除干扰信号，电流表9只检测流过电缆绝缘层的微弱直流电流信号。

待测电缆X的另一端的接地线通过继电器10接地。继电器10在不测量时处于常闭状态，测量的时候，处于常开状态，这样可以防止测量时，所叠加的直流电不从电缆的另一端的接地线流向大地，可以保证测量的准确性，提高诊断精度。

本发明的一种直流叠加法测量回路的工作原理：在变电所接地变压器2的中性点接入50V的直流电源3，直流电源3通过变电所接地变压器2的中性点、运行母线加到待测电缆X的三相，此时，待测电缆X上同时施加有工频交流和直流电压，通过低通滤波器7和带阻滤波器8滤除测试回路中的交流信号，只检测由直流电源3流过电缆绝缘层的微弱直流电流信号来监测电缆的绝缘状况。变压器接地保护电路用于防止变电所接地变压器2过饱和而损坏；π型低通滤波器7和双T型带阻滤波器8可以有效的滤除测量回路中的交流信号，可以有效的降低接触电势、泄露电流和噪声的干扰，提高诊断精度；继电器10可以防止测量时，所叠加的直流电不从电缆的另一端流向大地，可以保证测量的准确性，提高诊断精度。

综上所述，本发明的直流叠加法测量回路，用于35kV电缆绝缘在线监测，能够防止接地变压器过饱和而损坏，可以有效的降低接触电势、泄露电流和噪声的干扰，提高诊断精度，能够在线判断高压电缆的绝缘性能，可以满足电力及工矿企业对电缆绝缘的检测要求，提前给出电缆劣化的预警信息，以便防患于未然，提前对缺陷电缆进行更换或处理，避免恶性接地及短路故障的发生，准确性高。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种直流叠加法测量回路，包括连接于负荷和变电所接地变压器的母线之间的待测电缆，其特征在于，还包括直流电源、第一电感、第一电容、第一电涌保护器、变压器接地保护电路、第二电涌保护器、低通滤波器、带阻滤波器、电流表和继电器，其中：

所述直流电源的一端、第一电感、第一电容和直流电源的另一端依次连接；

所述第一电涌保护器的一端与所述第一电感和所述第一电容的相接端相连后接入所述变电所接地变压器的中性点，所述第一电涌保护器的另一端与所述第一电容和所述直流电源的相接端相连；

所述变压器接地保护电路包括电阻、第二电容和避雷器，所述电阻和所述第二电容串联后与所述避雷器并联，且所述电阻和所述避雷器的相接端与所述第一电容和所述直流电源的相接端相连，所述第二电容和所述避雷器的相接端接地；

所述待测电缆的一端、所述第二电涌保护器、所述低通滤波器、所述带阻滤波器和所述电流表依次相连，所述待测电缆的另一端的接地线通过所述继电器接地。

2.根据权利要求1所述的一种直流叠加法测量回路，其特征在于，所述低通滤波器为π型低通滤波器。

3.根据权利要求1所述的一种直流叠加法测量回路，其特征在于，所述带阻滤波器为双T型带阻滤波器。

4.根据权利要求1所述的一种直流叠加法测量回路，其特征在于，所述直流电源为50V直流电源。