CN202649391U - 电缆缺陷模拟试验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电缆缺陷模拟试验系统，包括加压装置、含预置缺陷的电缆、用于电缆停电情况下进行模拟试验的第一局部放电试验装置和用于电缆带电情况下进行模拟试验的第二局部放电试验装置，所述加压装置和所述第一局部放电试验装置连接至所述含预置缺陷的电缆的终端上，所述第二局部放电试验装置连接至所述含预置缺陷的电缆的接地线上。本实用新型电缆缺陷模拟试验系统搭建了含有模拟缺陷的实际电缆，同时还建立了两个局部放电试验装置，分别应用于电缆停电和带电情况下的测试。在真实缺陷的情况下进行模拟试验，确保了试验结果真实可信，可移植性高，具有实际工程意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆安全技术领域，尤其涉及一种电缆缺陷模拟试验系统。
背景技术
尽管国际电工委员会颁布的IEC60502-2标准和国标GB/T12706.2规定了电缆例行试验的局部放电量要求，但由于安装工艺、外界环境、电压等因素的综合作用，电缆在运行中不可避免地会产生局部放电。在电缆使用的初始阶段，局部放电往往不会影响其正常运行。但随着局部放电的持续累积，电缆的局部缺陷会日益严重，最终可能会导致绝缘击穿并带来停电事故。因此，通过电缆缺陷模拟试验，研究典型缺陷下电缆的局部放电特征和对电缆的局部放电进行定位，成为电缆安全领域一个重要的课题。但是目前并没有行之有效的电缆缺陷模拟试验平台可供使用。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种电缆缺陷模拟试验系统。
一种电缆缺陷模拟试验系统，包括加压装置、含预置缺陷的电缆、用于电缆停电情况下进行模拟试验的第一局部放电试验装置和用于电缆带电情况下进行模拟试验的第二局部放电试验装置，所述加压装置和所述第一局部放电试验装置连接至所述含预置缺陷的电缆的终端上，所述第二局部放电试验装置连接至所述含预置缺陷的电缆的接地线上。
与一般技术相比，本实用新型电缆缺陷模拟试验系统搭建了含有模拟缺陷的实际电缆，同时还建立了两个局部放电试验装置，分别应用于电缆停电和带电情况下的测试。在真实缺陷的情况下进行模拟试验，确保了试验结果真实可信，可移植性高，具有实际工程意义。
附图说明
图1是本实用新型电缆缺陷模拟试验系统的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本实用新型做更清楚和完整的描述。
请参与图1，为本实用新型电缆缺陷模拟试验系统的结构示意图。
本实用新型电缆缺陷模拟试验系统，包括加压装置101、含预置缺陷的电缆102、用于电缆停电情况下进行模拟试验的第一局部放电试验装置103和用于电缆带电情况下进行模拟试验的第二局部放电试验装置104，所述加压装置101和所述第一局部放电试验装置103连接至所述含预置缺陷的电缆102的终端上，所述第二局部放电试验装置104连接至所述含预置缺陷的电缆102的接地线上。
作为其中一个实施例，所述加压装置101和所述第一局部放电试验装置103可通过钳接的方式连接至所述含预置缺陷的电缆102的终端上，所述第二局部放电试验装置104可通过钳接的方式连接至所述含预置缺陷的电缆102的接地线上。
所述加压装置101包括依次连接的控制装置、调压器、隔离变压器、电源滤波器、无局放绝缘筒式试验变压器、高压保护电阻和电容分压器。
所述加压装置101可以是工频无局放加压装置，由220V交流电源供电，依次接入调压器、隔离变压器和电源滤波器，电源滤波器的输出连接无局放绝缘筒式试验变压器的低压侧，无局放绝缘筒式试验变压器的高压侧连接高压保护电阻。通过控制装置可控制电压的升降，紧急情况下还可用于迅速切断高压。
所述含预置缺陷的电缆102包括依次连接的第一电缆终端、第一电缆本体、第一中间接头、第二电缆本体、第二中间接头、第三电缆本体、第三中间接头、第四电缆本体和第二电缆终端。
优选地，所述含预置缺陷的电缆102可以是10kV含预置缺陷的三相XLPE（Cross Linked Polyethylene，交联聚乙烯）电缆。所述含预置缺陷的电缆102包括四4段电缆本体、3个中间接头和2个电缆终端。其中，4段电缆本体是依次是第一电缆本体、第二电缆本体、第三电缆本体和第四电缆本体，长度分别为92m、48m、92m、91m。3个中间接头依次是第一中间接头、第二中间接头和第三中间接头。优选地，可以是第一中间接头中A相含有缺陷，第二中间接头中A、B相含有缺陷，第三中间接头中A、B、C三相均有缺陷。2个电缆终端依次是第一电缆终端和第二电缆终端，电缆终端中可以没有缺陷。
所述加压装置101可通过钳接的方式连接至所述含预置缺陷的电缆102的终端上。
所述第一局部放电试验装置103包括测距仪、振荡波电压产生装置、局部放电量标定仪、第一局部放电采集装置和第一局部放电分析装置，所述测距仪、所述振荡波电压产生装置、所述局部放电量标定仪和所述第一局部放电分析装置分别与所述第一局部放电采集装置连接。
优选地，所述第一局部放电试验装置103可以是基于OWTS（OscillatingWave Test System，电缆振荡波测试系统）的电缆局部放电测试和定位装置。所述第一局部放电试验装置103可在电缆停电的情况下进行电缆局部放电测试和定位的。例如，在定位时首先通过行波测距仪测量出电缆的大致长度和各个中间接头的位置并将其输入局部放电采集装置，然后利用局部放电量标定仪进行局部放电量的标定，将振荡波电压产生装置的电压施加在第一电缆终端上，并同时利用局部放电采集装置采集各个电压下的局部放电脉冲波形，最后利用局部放电分析装置进行电缆缺陷的定位。
所述第二局部放电试验装置104包括HFCT（High Frequency CurrentTransformer，高频电流传感器）传感器、同步信号传感器、第二局部放电采集装置和第二局部放电分析装置，所述HFCT传感器、所述同步信号传感器和所述第二局部放电分析装置分别连接所述第二局部放电采集装置。
优选地，所述第二局部放电试验装置104可以是基于PDCheck（一种高压电缆局放在线检测系统）局部放电检测装置。所述第二局部放电试验装置104可在电缆带电的情况下进行局部放电的测量和模式识别。利用HFCT传感器测量电缆终端或是电缆中间接头接地线上的高频脉冲电流信号，利用局部放电采集装置对放电脉冲信号进行采集；为了进行局部放电的模式识别，需利用同步信号传感器采集电压相位信息，最后利用局部放电分析装置进行局部放电的模式识别。
与一般技术相比，本实用新型电缆缺陷模拟试验系统搭建了含有模拟缺陷的实际电缆，同时还建立了两个局部放电试验装置，分别应用于电缆停电和带电情况下的测试。在真实缺陷的情况下进行模拟试验，确保了试验结果真实可信，可移植性高，具有实际工程意义。
本实用新型采用装置化设计，作为其中一个实施例，可在带电测试时利用无局放工频加压装置给10kV XLPE缺陷电缆加压，利用PDCheck局部放电测试装置进行局部放电的测试，统计分析和模式识别。区分了放电类型之后，可以利用OWTS局部放电测试和定位装置找到发生局部放电的位置，由于10kVXLPE缺陷电缆的缺陷位置已知，因此可以和实际缺陷进行对比分析，推广和优化10kV XLPE电缆的预防性试验方法。
所述加压装置101可以是工频无局放加压装置，隔离变压器用来隔离电源侧部分的共模和差模干扰，电源滤波器用来改善无局放绝缘筒式变压器高压侧的输出电压波形，使之接近正弦。
所述含预置缺陷的电缆102可以是10kV含预置缺陷的三相XLPE电缆。作为实施例，电缆本体采用三相电缆，中间接头可采用冷缩中间接头电缆附件，其中，第一中间接头缺陷可为A相压接管外缠绕普通绝缘胶带（制作该种中间接头时，其要求电缆导体的连接件上不使用任何胶带缠绕），第二中间接头缺陷可为A、B两相压接管外缠绕普通绝缘胶带，第三中间接头缺陷可为A、B、C三相压接管外均缠绕普通绝缘胶带。
所述第一局部放电试验装置103可以是基于OWTS的电缆局部放电测试和定位装置。其中，振荡波电压产生装置利用一个直流电源给电缆充电，然后通过一个快速开关使已充好电的电缆对一个电感放电从而产生振荡电压。局部放电分析装置对局部放电采集装置采集的局部放电信号进行分析，将缺陷处放电产生的入射波与反射波之间的时间差换算成缺陷处的位置，从而实现定位功能。
所述第二局部放电试验装置104可以是PDCheck局部放电检测装置。利用同步信号传感器获取电缆实际电压的相位信息，有两种实现方式，一是利用交流电压同步装置直接获取相位信息，二是先利用罗氏线圈同步传感器获取电缆负荷电流相位信息，然后根据实际负荷情况进行相位校正。PDCheck局部放电检测装置利用HFCT传感器采集高频放电脉冲信号，HFCT传感器可为钳口式，测试时不用断开地线，且负载效应极小，对电缆的运行无任何影响。局部放电分析装置对局部放电采集装置采集到的局部放电信号进行聚类分析，利用不同放电类型的时频特性不同将不同放电区分开来，从而实现放电类型的模式识别。
作为其中一个实施例，本实用新型可由工频无局放加压装置、10kV含预置缺陷的三相XLPE电缆、基于OWTS的电缆局部放电测试和定位装置、PDCheck局部放电检测装置组成，用于开展基于10kV电缆模拟缺陷的局部放电测试和定位，从而指导10kV XLPE电缆的预防性试验。本实用新型建立了真实电缆的缺陷模拟系统，试验结果更加真实，可信，具有实际工程意义。利用振荡波电压法开展实际电缆的局部放电的测试和定位，测试和定位结果能和真实缺陷进行对比分析，有利于优化、推广振荡波电压法在预防性试验中的应用；利用时频分析法开展实际电缆局部放电的模式识别，模式识别结果能和真实缺陷进行对比分析，有利于优化和推广10kV电缆的带电测试，确保10kV电缆的安全可靠运行。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种电缆缺陷模拟试验系统，其特征在于，包括加压装置、含预置缺陷的电缆、用于电缆停电情况下进行模拟试验的第一局部放电试验装置和用于电缆带电情况下进行模拟试验的第二局部放电试验装置，所述加压装置和所述第一局部放电试验装置连接至所述含预置缺陷的电缆的终端上，所述第二局部放电试验装置连接至所述含预置缺陷的电缆的接地线上。
2.根据权利要求1所述的电缆缺陷模拟试验系统，其特征在于，所述加压装置包括依次连接的控制装置、调压器、隔离变压器、电源滤波器、无局放绝缘筒式试验变压器、高压保护电阻和电容分压器。
3.根据权利要求1所述的电缆缺陷模拟试验系统，其特征在于，所述含预置缺陷的电缆包括依次连接的第一电缆终端、第一电缆本体、第一中间接头、第二电缆本体、第二中间接头、第三电缆本体、第三中间接头、第四电缆本体和第二电缆终端。
4.根据权利要求1所述的电缆缺陷模拟试验系统，其特征在于，所述第一局部放电试验装置包括测距仪、振荡波电压产生装置、局部放电量标定仪、第一局部放电采集装置和第一局部放电分析装置，所述测距仪、所述振荡波电压产生装置、所述局部放电量标定仪和所述第一局部放电分析装置分别与所述第一局部放电采集装置连接。
5.根据权利要求1所述的电缆缺陷模拟试验系统，其特征在于，所述第二局部放电试验装置包括HFCT传感器、同步信号传感器、第二局部放电采集装置和第二局部放电分析装置，所述HFCT传感器、所述同步信号传感器和所述第二局部放电分析装置分别连接所述第二局部放电采集装置。
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2012
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