CN104849613A - 一种500kV及以上电压等级的电缆试验检测一体化移动平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种500kV及以上电压等级的电缆试验检测一体化移动平台，包括一体化组装在移动平台上的电源模块、集成补偿模块、升压模块、测试端口和控制模块，所述电源模块、集成补偿模块、升压模块和测试端口与控制模块并连连接；所述检测移动平台使用集成补偿的控制装置以及变压器级联技术和快速变频调压技术。本发明提出并联并行线路、添加调压器等现场改造方法，简单易行，充分利用隧道施工中已有400V低压设备；采用大功率集成控制技术实现了高速自动实时跟踪负荷变化，有效提高了电缆输送功率，从而使施工用电得以保证。

Description

一种500kV及以上电压等级的电缆试验检测一体化移动平台

技术领域

本发明属于电缆试验装置领域，具体涉及一种500kV及以上电压等级的电缆试验检测一体化移动平台。

背景技术

随着我国超高压电缆的大量使用，每年生产的电缆达到上万公里，而这些电缆需要在出厂之前进行出厂试验，完成必需的电气性能的试验，以保证电缆的质量。另外，电缆在运行中也需要实时在线监测。

目前采用的传统检测技术一般500kV及以上电压等级的电缆试验电压等级在300kV以上，由于电缆分布电容较大，因而需要试验系统具备相应的试验容量，因而，一般的移动电源容量相对较小，不能满足试验要求。单纯的变压器级联体积大，造价高，而且单纯的串联谐振升压方式可靠性及稳定性较差，操作要求高。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明设计了500kV及以上电压等级的电缆移动试验平台，采用电力变压器级联升压技术、串联谐振升压技术、无功补偿技术、电缆局部放电监测技术以及智能控制技术，利用小容量移动电源解决大系统容量的集成补偿。其中所述变压器级联技术和串联谐振升压技术进行组合，提高了设备可靠性和易操作性，并且降低了成本和重量体积。

所述集成补偿包括静态并联电抗器补偿、可调静态电抗器补偿和高速瞬时无功补偿技术的结合，该集成补偿模块配置在升压变压器前，采用低压补偿方式，有效减少补偿设备体积。

所述集成补偿利用固定容量电抗器补偿电缆的分布电容，利用可调静态电抗器对不同容量的电缆线路进行选择，再利用高速瞬时无功补偿技术抑制小功率电源在对电抗器及电缆组合线路的充电过程中出现的暂态冲击，补偿电缆电容无功电流，保障系统稳定，大大降低对电源容量需求，以低功率的小容量电源实现大容量的电缆试验、测试任务。

利用集成补偿试验技术对电缆的分布电容进行补偿后，电缆试验所需的容量仅仅是系统有功功率及一小部分无功功率之和，大大降低移动电源的功率，从而实现电源部分小型化的要求。

本发明提供一种高电压等级的电缆试验检测移动平台，包括一体化组装在移动平台上的电源模块、集成补偿模块、升压模块、测试端口和控制模块，所述电源模块、集成补偿模块、升压模块和测试端口与控制模块并连连接；其特征在于，使用集成补偿的控制装置以及变压器级联技术和快速变频调压技术。

进一步，所述平台带有电源接口及保护电路，所述电源模块是发电车、发电机或电力电源。

进一步，所述平台带有自备动力。

进一步，所述集成补偿模块包括静态电抗器补偿、动态电抗器补偿、高速瞬时动态无功补偿及其组合方式。

进一步，所述平台还包括通讯模块，所述通讯模块采用移动通信技术、或者卫星通信技术，将现场试验情况以及试验数据同步上传至控制中心或者是地区电网的相关系统。

进一步，所述平台采用高频宽频谱局部放电信号采集及诊断技术，在运行中实时在线监测。

进一步，所述变压器级联技术和串联谐振升压技术进行组合。

进一步，所述集成补偿包括静态并联电抗器补偿、可调静态电抗器补偿和高速瞬时无功补偿技术的结合。

本发明利用高频电流传感器采集局部放电信号，利用信号分离技术对局部放电信号进行分析和诊断；利用智能控制技术，设置自动提醒试验步骤和流程控制，对测量数据智能化处理，自动生成报告。

本发明利用智能控制技术，根据对应的作业指导书的规程，设置自动提醒试验步骤和流程控制，有效提高试验效率，减少人为失误率。测量数据的智能化自动处理减少人为处理环节，从而提高试验数据的真实性。系统的智能通讯功能采用移动通信技术、或者卫星通信技术，将现场试验情况以及试验数据同步上传至控制中心或者是地区电网的相关系统，便于管理部门实时掌握试验情况和对现场试验的实时指导。

本发明针对于低压长距离供电系统的电压降落过大问题，提出一系列大功率传输解决办法，主要包括：一，并联并行线路，提高极限传输功率；二，在线缆中间添加低压调压器，延长供电距离；三，采用基于瞬时无功功率检测的大功率集成控制的无功补偿策略进行实时无功补偿。

本发明创新性提出并联并行线路、添加调压器等现场改造方法，简单易行，充分利用隧道施工中既有400V低压设备；创新性采用大功率集成控制技术实现了高速自动实时跟踪负荷变化，有效提高了电缆输送功率，从而施工用电得以保证。另外，本发明实施简单易行，动态效果好，改善效果佳，不仅最大限度地满足了施工需求，而且大大节约了工程投资，具有很高的实用价值。

与已有500kV试验技术相比，本发明的优势体现在：

1.使用移动平台进行测试，解决了现有技术设备庞大，电源容量要求高而不能移动的难题。

2.利用集成补偿试验技术降低试验所需电源，而且集成补偿模块位于升压模块前，低压的集成补偿装置体积小。

3.将变压器级联与串联谐振升压结合，保障了操作可靠性，并减少了设备体积和重量。

4.采用智能控制技术，提高了工作效率，并降低了人为失误，而且智能通讯实时上传试验现场资料，便于管理部门监督和掌握现场情况。

5.对于500kV及以上电压等级的电缆线路可以提供投运前耐压试验、停运后检测试验以及运行中电缆状态监测。

附图说明

图1是本发明500kV及以上电压等级的电缆试验检测一体化移动平台功能模块示意图。

图2是本发明电路功能结构图。

图3是本发明变频调压电源的调频功能电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对发明进一步详细描述。

图1是本发明500kV及以上电压等级的电缆试验检测一体化移动平台功能模块示意图。所述电缆试验检测移动平台包括一体化组装在移动平台上的电源模块、集成补偿模块、升压模块、测试端口和控制模块，所述电源模块、集成补偿模块、升压模块和测试端口与控制模块并连连接。

图2是本发明电路功能结构图：具体连接如下：变频调压电源与三相交流电源连接，变频调压电源的输出端连接激励变压器，所述激励变压器串接电抗器，该电抗器并联连接分压器和视品电缆，所述分压器再串联连接集成补偿控制装置，该集成补偿控制装置还与变频调压电源连接。

图3是本发明变频调压电源的调频功能电路图。通过实测电压升压状态，进行模拟电路快速比较，获取频率调整量，从而对调压电源的IGBT开关状态进行控制，实现快速调节频率，达到最佳谐振状态。与数字控制的调压技术相比，本发明提出的模拟电路调压控制方式具有节省模数转换时间和CPU处理时间，直接输出控制信号的优势，调节速度可达到1ms以内。

上述对于示例性实施例进行说明，不应理解为对本发明进行限制。虽然已经公开了多个示例性实施例，本领域技术人员很容易理解示例性实施例中可能的多种变形，而没有从本质上偏离本发明的新颖教导和优点。因此，所有这些变形目的是包含在如权利要求所定义的本发明的范围中。可以理解的是，前述是对多种示例性实施例的说明，并不是限制公开的特殊实施例、公开实施例的变形以及其它示例性实施例，目的是包含于所附权利要求的范围中。

Claims (8)

1.一种500kV及以上电压等级的电缆试验检测一体化移动平台，包括一体化组装在移动平台上的电源模块、集成补偿模块、升压模块、测试端口和控制模块，所述电源模块、集成补偿模块、升压模块和测试端口与控制模块并连连接；其特征在于，使用集成补偿的控制装置以及变压器级联技术和快速变频调压技术。

2.如权利要求1所述平台，其特征在于，所述平台带有电源接口及保护电路，所述电源模块是发电车、发电机或电力电源。

3.如权利要求1所述平台，其特征在于，所述平台带有自备动力。

4.如权利要求1所述平台，其特征在于，所述集成补偿模块包括静态电抗器补偿、动态电抗器补偿、高速瞬时动态无功补偿及其组合方式。

5.如权利要求1所述平台，其特征在于，所述平台还包括通讯模块，所述通讯模块采用移动通信技术、或者卫星通信技术，将现场试验情况以及试验数据同步上传至控制中心或者是地区电网的相关系统。

6.如权利要求1所述平台，其特征在于，所述平台采用高频宽频谱局部放电信号采集及诊断技术，在运行中实时在线监测。

7.如权利要求1所述平台，其特征在于，所述变压器级联技术和串联谐振升压技术进行组合。

8.如权利要求1所述平台，其特征在于，所述集成补偿包括静态并联电抗器补偿、可调静态电抗器补偿和高速瞬时无功补偿技术的结合。