CN104569890A - 一种电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统，包括日光灯干扰信号生成电路及用于模拟电缆局部放电现场检测的模拟电路，所述日光灯干扰信号生成电路放置在模拟电路的一侧；所述如光灯干扰信号生成电路包括第一交流电源、开关、频率调节装置、镇流器、灯管及起辉器，所述灯管内设有两条灯丝，第一交流电源的火线端依次经开关、频率调节装置及镇流器后与其中一条灯丝的一端相连接，第一交流电源的零线端与另一条灯丝的一端相连接，两条灯丝的另一端通过起辉器相连接。本发明可以模拟线缆局部放电现场检测干扰信号。

Description

一种电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统

技术领域

本发明属于电缆局部放电现场检测技术领域，涉及一种电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统。

背景技术

交联聚乙烯(XLPE)电缆由于其优越的电性能、机械性能以及热性能而广泛应用于城市电力的传输，随着城市和现代工业的迅速发展，110kV以上高电压等级的XLPE电缆在我国城市电网中具有越来越广泛的应用。

虽然XLPE电缆有优良的电性能、热性能和机械性能，但是跟其他任何绝缘材料一样，随着运行年限的延长及受到外界因素的影响，交联聚乙烯的绝缘性能会逐渐降低，最后导致其绝缘击穿。运行经验和研究均表明，XLPE电力电缆的各类典型缺陷大多会产生局部放电(PD)，而PD进一步发展则是造成XLPE电力电缆绝缘失效的主要原因之一。PD检测能有效发现电缆绝缘缺陷，避免故障的发生。

在实际应用中，特别是在现场检测中，空间中存在着各种高频干扰信号，影响电缆局部放电的检测，严重时甚至会淹没局放信号，使得检测无法正常进行。因此，在局部放电检测中，有效地判别局部放电信号和干扰信号显得尤为重要。而对这两类信号的判别须基于这两类信号的特征差异。目前已经对局部放电信号的信号特征有一定的了解，例如局部放电信号上升时间短，持续时间短，其最初的主要信号后只有一到两个震荡信号等。而对于干扰信号，由于其多样性和复杂性，对其信号特征的了解还不够充分。因此，在实验室条件下模拟现场检测情况下存在的典型干扰信号，有助于研究干扰信号的特征，并可用于检验局部放电测试设备的抗干扰能力和干扰识别功能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统，该系统可以模拟线缆局部方便现场检测干扰信号。

为达到上述目的，本发明所述的电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统包括日光灯干扰信号生成电路及用于模拟电缆局部放电现场检测的模拟电路，所述日光灯干扰信号生成电路放置在模拟电路的一侧；

所述如光灯干扰信号生成电路包括第一交流电源、开关、频率调节装置、镇流器、灯管及起辉器，所述灯管内设有两条灯丝，第一交流电源的火线端依次经开关、频率调节装置及镇流器后与其中一条灯丝的一端相连接，第一交流电源的零线端与另一条灯丝的一端相连接，两条灯丝的另一端通过起辉器相连接。

所述模拟电路包括第二交流电源、调压器、变压器、保护电阻、第一分压电容、第二分压电容、耦合电容、检测阻抗、检测设备、高频电流传感器以及能够产生局部放电信号的电缆缺陷试样；

所述第二交流电源的输出端与调压器的输入端相连接，调压器的输出端与变压器初级绕组的两端相连接，变压器次级绕组的一端与保护电阻的一端相连接，变压器次级绕组的另一端接地，保护电阻的另一端分别与第一分压电容的一端、耦合电容的一端及电缆缺陷试样的一端相连接，第一分压电容的另一端与检测设备的输入端及第二分压电容的一端相连接，第二分压电容的另一端及耦合电容的另一端均接地，电缆缺陷试样的另一端与检测阻抗的一端相连接，高频电流传感器输入端为空心卡口，卡在检测阻抗的接地线上，高频电流传感器的输出端与检测设备的输入端相连接。

所述日光灯干扰信号生成电路位于高频电流传感器的一侧。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统在模拟电缆局部放电现场检测干扰信号的过程中，通过日光灯干扰信号生成电缆局放现场检测时常见的日光灯干扰信号，并通过模拟电路模拟电缆局部放电现场检测，再通过检测设备来检测产生的日光灯干扰信号对该模拟电路的干扰特性，从而实现电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟，结构简单，操作方便，易于实现，实用性极强，并且获取的干扰特性可以有助于提高设备的抗干扰能力和干扰信号的识别能力，继而提高现场检测的有效性和准确度。

附图说明

图1为本发明中日光灯干扰信号生成电路的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中实施例一中增加电压前使用高频电流传感器HFCT测量50个工频周期日光灯干扰信号叠加谱图；

图4为本发明中实施例一中增加电压后使用高频电流传感器HFCT测量50个工频周期日光灯干扰信号叠加谱图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1及图2，本发明所述的电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统包括日光灯干扰信号生成电路及用于模拟电缆局部放电现场检测的模拟电路，所述日光灯干扰信号生成电路放置在模拟电路的一侧；

所述如光灯干扰信号生成电路包括第一交流电源、开关、频率调节装置、镇流器、灯管及起辉器，所述灯管内设有两条灯丝，第一交流电源的火线端依次经开关、频率调节装置及镇流器后与其中一条灯丝的一端相连接，第一交流电源的零线端与另一条灯丝的一端相连接，两条灯丝的另一端通过起辉器相连接。

所述模拟电路包括第二交流电源、调压器T1、变压器T2、保护电阻R、第一分压电容C1、第二分压电容C2、耦合电容Ck、检测阻抗Zm、检测设备、高频电流传感器HFCT以及能够产生局部放电信号的电缆缺陷试样W；

所述第二交流电源的输出端与调压器T1的输入端相连接，调压器T1的输出端与变压器T2初级绕组的两端相连接，变压器T2次级绕组的一端与保护电阻R的一端相连接，变压器T2次级绕组的另一端接地，保护电阻R的另一端分别与第一分压电容C1的一端、耦合电容Ck的一端及电缆缺陷试样W的一端相连接，第一分压电容C1的另一端与检测设备的输入端及第二分压电容C2的一端相连接，第二分压电容C2的另一端及耦合电容Ck的另一端均接地，电缆缺陷试样W的另一端与检测阻抗Zm的一端相连接，高频电流传感器HFCT输入端为空心卡口，，卡在检测阻抗Zm的接地线上，高频电流传感器HFCT的输出端与检测设备的输入端相连接。

所述日光灯干扰信号生成电路位于高频电流传感器HFCT的一侧。

本发明的具体操作过程为：

日光灯干扰信号生成电路产生通过灯管内的灯丝产生日光灯干扰信号，同时模拟电路模拟出电缆局部放电现场，此时将日光灯干扰信号作用到模拟出来的电缆局部放电现场上，然后通过高频电流传感器HFCT获取该日光灯干扰信号对模拟出的电缆局部放电现场的干扰信号，并通过检测设备检测出来，操作简单方便，实用性极强。

分别将电缆绝缘切片试样扎针引发电树枝的试样与日光灯干扰信号生成电路按照图2所示回路连接好电路，在不接通高压电源的情况下，使用高频电流传感器HFCT测量50个工频周期日光灯干扰信号叠加谱图，如图3所示。在保持日光灯干扰信号生成电路工作的情况下，接通高压电源，升压到16kY引发电树后降压到7kY维持试样稳定的电树局放信号。使用高频电流传感器HFCT测量电树局放信号叠加日光灯干扰信号测量50个工频周期日光灯干扰信号叠加谱图，如图4所示。

Claims (3)

1.一种电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统，其特征在于，包括日光灯干扰信号生成电路及用于模拟电缆局部放电现场检测的模拟电路，所述日光灯干扰信号生成电路放置在模拟电路的一侧；

所述日光灯干扰信号生成电路包括第一交流电源、开关、频率调节装置、镇流器、灯管及起辉器，所述灯管内设有两条灯丝，第一交流电源中的火线端依次经开关、频率调节装置及镇流器后与其中一条灯丝的一端相连接，第一交流电源中的零线端与另一条灯丝的一端相连接，两条灯丝的另一端通过起辉器相连接。

2.根据权利要求1所述的电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统，其特征在于，所述模拟电路包括第二交流电源、调压器(T1)、变压器(T2)、保护电阻(R)、第一分压电容(C1)、第二分压电容(C2)、耦合电容(Ck)、检测阻抗(Zm)、检测设备、高频电流传感器(HFCT)以及能够产生局部放电信号的电缆缺陷试样(W)；

所述第二交流电源的输出端与调压器(T1)的输入端相连接，调压器(T1)的输出端与变压器(T2)初级绕组的两端相连接，变压器(T2)次级绕组的一端与保护电阻(R)的一端相连接，变压器(T2)次级绕组的另一端接地，保护电阻(R)的另一端分别与第一分压电容(C1)的一端、耦合电容(Ck)的一端及电缆缺陷试样(W)的一端相连接，第一分压电容(C1)的另一端与检测设备的输入端及第二分压电容(C2)的一端相连接，第二分压电容(C2)的另一端及耦合电容(Ck)的另一端均接地，电缆缺陷试样(W)的另一端与检测阻抗(Zm)的一端相连接，高频电流传感器(HFCT)输入端为空心卡口，卡在检测阻抗(Zm)的接地线上，高频电流传感器(HFCT)的输出端与检测设备的输入端相连接。

3.根据权利要求2所述的电缆局部放电现场检测干扰信号的模拟系统，其特征在于，所述日光灯干扰信号生成电路位于高频电流传感器(HFCT)的一侧。