CN111880030A - 一种电缆终端高频谐波电热老化试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电缆终端高频谐波电热老化试验系统，包括高频高压产生装置及工频高压产生装置；所述高频高压产生装置及工频高压产生装置分别设于电缆终端试样两侧，用于分别产生高频高压及工频高压，在电缆终端试样上产生叠加，以模拟真实电网的谐波电压波形，对电缆终端进行电热老化试验。本发明在对被试电缆施加工频高电压和大电流的同时，在被试电缆终端引入高频谐波分量，使其同时承受工频电压和高频电压叠加的考核，更接近电网运行时的状态，能够有效、准确地对电缆终端进行老化试验。
Description
技术领域
本发明属于电力电缆技术领域，尤其涉及一种电缆终端高频谐波电热老化试验系统。
背景技术
电力电缆在城市电网的应用日益广泛,局部放电是造成电缆绝缘损坏的主要原因之一。电缆终端由于绝缘结构复杂,影响其绝缘性能的原因很多,而且通常在现场人工制作,不良工艺容易遗留故障隐患,所以其故障率远高于电缆本体。对电缆终端进行电热老化试验检测,其绝缘缺陷相较于电缆本体更容易暴露,有较大的实际意义。
随着电网容量的扩大，用户设备的复杂性增加，尤其是一些大容量和非线性负载的使用，导致电网谐波问题变得突出。谐波包含众多的高频率成分使设备的绝缘问题变得严重，导致设备出现过早损坏等事故。经实践证明，一些电缆终端在谐波严重的场合其寿命大大缩短，甚至导致事故的发生，如何评价电缆终端在高频谐波下的可靠性和寿命是值得关注的问题。
现有的高压大电流下电缆终端接头的电热老化试验装置，包括高压发生单元、试验回路单元、大电流发生单元和信号测量单元四个功能部分；高压发生单元与试验回路单元连接，将高压引入至试验回路中；试验回路单元通过电流互感器穿过大电流发生单元，形成磁场耦合，产生大电流，老化实验时，高压发生单元和大电流发生单元同时工作，实现在试验回路单元中施加高电压和通以大电流的目的；信号测量单元装设于试验回路单元中，通过采集检测样本电缆附件中的局放电等电气特性参量，实现对电缆附件的绝缘老化状态检测。现有技术无法做到使电缆终端在试验中承受高频谐波的作用，对电缆终端的老化模拟不到位，无法较为准确地反应电缆终端的老化过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种电缆终端高频谐波电热老化试验系统，在对被试电缆施加工频高电压和大电流的同时，在被试电缆终端引入高频谐波分量，使其同时承受工频电压和高频电压叠加的考核，这种方式更接近电网运行时的状态，且能够有效、准确地对电缆终端进行老化试验。
本发明提供了一种电缆终端高频谐波电热老化试验系统，包括高频高压产生装置及工频高压产生装置；所述高频高压产生装置及工频高压产生装置分别设于电缆终端试样两侧，用于分别产生高频高压及工频高压，在电缆终端试样上产生叠加，以模拟真实电网的谐波电压波形，对电缆终端进行电热老化试验。
进一步地，所述高频高压产生装置包括高频信号发生器、高频功率放大器及高频变压器，所述高频信号发生器、高频功率放大器、高频变压器依次连接，用于通过所述高频信号发生器产生高频电压，通过所述高频功率放大器放大输出功率，再通过所述高频变压器产生高频高压。
进一步地，所述高频功率放大器与高频变压器之间设有用于防止功率放大器输出功率过大的保护电容。
进一步地，所述高频变压器连接有用于阻止工频高压传到所述高频变压器的工频滤波电容。
进一步地，所述工频高压产生装置包括工频电压发生器及工频变压器，所述工频电压发生器与所述工频变压器连接，用于通过所述工频电压发生器产生工频电压，再通过所述工频变压器产生工频高压。
进一步地，所述工频变压器连接有高压电感及高频滤波电容，所述高压电感与所述电缆终端试样连接；所述高压电感及高频滤波电容构成高频滤波器，用于阻止高频高压传到所述工频变压器。
进一步地，所述电缆终端试样包括两根被测电缆，两根所述被测电缆并联形成一次回路。
进一步地，所述一次回路设有电流互感器，所述电流互感器与调压器连接，用于通过所述调压器对所述电流互感器二次侧加电压，用以在一次回路中产生大电流。
借由上述方案，通过电缆终端高频谐波电热老化试验系统，在对被试电缆施加工频高电压和大电流的同时，在被试电缆终端引入高频谐波分量，使其同时承受工频电压和高频电压叠加的考核，更接近电网运行时的状态，能够有效、准确地对电缆终端进行老化试验。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是本发明电缆终端高频谐波电热老化试验系统的结构示意图。
图中标号：
11-高频信号发生器；12-高频功率放大器；13-高频变压器；
21-工频电压发生器；22-工频变压器；
31-电缆终端试样；32-调压器；
C1-保护电容；C2-工频滤波电容；C3-高频滤波电容；CT-电流互感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1所示，本实施例提供了一种电缆终端高频谐波电热老化试验系统，包括高频高压产生装置及工频高压产生装置；高频高压产生装置及工频高压产生装置分别设于电缆终端试样31两侧，用于分别产生高频高压及工频高压，在电缆终端试样31上产生叠加，以模拟真实电网的谐波电压波形，对电缆终端进行电热老化试验。
在本实施例中，高频高压产生装置包括高频信号发生器11、高频功率放大器12及高频变压器13，高频信号发生器11、高频功率放大器12、高频变压器13依次连接，用于通过高频信号发生器11产生高频电压，通过高频功率放大器12放大输出功率，再通过高频变压器13产生高频高压。对于高频电压发生部分，需要适当调节电路的RLC参数，并同时找出电路的谐振频率，这样可以减少功率的需要，从而提高输出电压。
在本实施例中，高频功率放大器12与高频变压器13之间设有用于防止功率放大器的输出阻抗过小，从而防止功率放大器12输出功率过大的保护电容C1。
在本实施例中，高频变压器13连接有用于阻止工频高压传到高频变压器13的工频滤波电容C2。
在本实施例中，工频高压产生装置包括工频电压发生器21及工频变压器22，工频电压发生器21与工频变压器22连接，用于通过工频电压发生器21产生工频电压，再通过工频变压器22产生工频高压。
在本实施例中，工频变压器22连接有高压电感L1及高频滤波电容C3，高压电感L1与电缆终端试样31连接；高压电感L1及高频滤波电容C3构成高频滤波器，用于阻止高频高压传到工频变压器22。
在本实施例中，电缆终端试样31包括两根被测电缆(电缆终端1，电缆终端2)，两根被测电缆并联形成一次回路。
在本实施例中，一次回路设有电流互感器CT，电流互感器CT与调压器32连接，用于通过调压器32对电流互感器CT二次侧加电压，用以在一次回路中产生大电流。
本发明通过高频信号发生器产生高频电压，通过普通的功率放大器使信号产生较大的输出功率，再通过高频变压器产生几kHz高频高压，同时右侧的工频变压器产生50Hz的工频高压，两部分高电压在电缆终端试样上产生叠加，形成模拟真实电网的谐波电压波形，通过实测波形和热成像分析进行电热老化试验，能够有效、准确地对电缆终端进行老化试验。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种电缆终端高频谐波电热老化试验系统，其特征在于，包括高频高压产生装置及工频高压产生装置；所述高频高压产生装置及工频高压产生装置分别设于电缆终端试样两侧，用于分别产生高频高压及工频高压，在电缆终端试样上产生叠加，以模拟真实电网的谐波电压波形，对电缆终端进行电热老化试验。
2.根据权利要求1所述的电缆终端高频谐波电热老化试验系统，其特征在于，所述高频高压产生装置包括高频信号发生器、高频功率放大器及高频变压器，所述高频信号发生器、高频功率放大器、高频变压器依次连接，用于通过所述高频信号发生器产生高频电压，通过所述高频功率放大器放大输出功率，再通过所述高频变压器产生高频高压。
3.根据权利要求2所述的电缆终端高频谐波电热老化试验系统，其特征在于，所述高频功率放大器与高频变压器之间设有用于防止功率放大器输出功率过大的保护电容。
4.根据权利要求3所述的电缆终端高频谐波电热老化试验系统，其特征在于，所述高频变压器连接有用于阻止工频高压传到所述高频变压器的工频滤波电容。
5.根据权利要求4所述的电缆终端高频谐波电热老化试验系统，其特征在于，其特征在于，所述工频高压产生装置包括工频电压发生器及工频变压器，所述工频电压发生器与所述工频变压器连接，用于通过所述工频电压发生器产生工频电压，再通过所述工频变压器产生工频高压。
6.根据权利要求5所述的电缆终端高频谐波电热老化试验系统，其特征在于，其特征在于，所述工频变压器连接有高压电感及高频滤波电容，所述高压电感与所述电缆终端试样连接；所述高压电感及高频滤波电容构成高频滤波器，用于阻止高频高压传到所述工频变压器。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电缆终端高频谐波电热老化试验系统，其特征在于，其特征在于，所述电缆终端试样包括两根被测电缆，两根所述被测电缆并联形成一次回路。
8.根据权利要求7所述的电缆终端高频谐波电热老化试验系统，其特征在于，其特征在于，所述一次回路设有电流互感器，所述电流互感器与调压器连接，用于通过所述调压器对所述电流互感器二次侧加电压，用以在一次回路中产生大电流。
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Citations (1)
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| CN107064691A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-08-18 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种高频电压叠加工频电流的电缆附件老化试验装置 |
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