CN202710707U - 电缆缺陷模拟试验装置 - 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装置，其包括有工频无局部放电加压系统、局部放电测试系统及含缺陷的电缆，所述工频无局部放电加压系统及所述局部放电测试系统均与所述含缺陷的电缆连接。本实用新型应用于对短电缆模拟缺陷的局部放电测试，通过带电测试结果评估含缺陷的电缆的绝缘水平，试验结果更加真实、可信，具有实际工程意义。本实用新型利用时频分析法开展实际电缆局部放电的模拟识别，模拟识别结果能够和真实的含缺陷的电缆对比分析，有利于优化、推广电缆的带电测试，确保电缆的安全可靠运行。
Description
技术领域
国际电工委员会颁布的IEC60840标准和国标GB/T11017.1规定了110kV XLPE电缆例行试验的局部放电量要求，即使是这样，由于安装工艺、外界环境、电压等因素的综合作用下，110kVXLPE电缆在运行中不可避免的产生了局部放电。在起始阶段，局部放电往往不会影响电缆的正常运行，但随着局部放电的持续发展，局部的缺陷会日益严重，最终导致绝缘的击穿并带来停电事故。
有鉴于此，有必要建立一个综合性的电缆缺陷模拟试验平台，研究典型缺陷下电缆的局部放电特征图谱，开展高压电缆局部放电缺陷的模式识别工作。
背景技术
国际电工委员会颁布的IEC60840标准和国标GB/T11017.1规定了110kV XLPE电缆例行试验的局部放电量要求，即使是这样，由于安装工艺、外界环境、电压等因素的综合作用下，110kVXLPE电缆在运行中不可避免的产生了局部放电。在起始阶段，局部放电往往不会影响电缆的正常运行，但随着局部放电的持续发展，局部的缺陷会日益严重，最终导致绝缘的击穿并带来停电事故。
有鉴于此，有必要建立一个综合性的电缆缺陷模拟试验平台，研究典型缺陷下电缆的局部放电特征图谱，开展高压电缆局部放电缺陷的模式识别工作。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种电缆缺陷模拟试验装置，其能够通过对含有缺陷的实际电缆进行分析，找出故障原因，确保电缆的安全可靠运行。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种电缆缺陷模拟试验装置，其包括有工频无局部放电加压系统、局部放电测试系统及含缺陷的电缆，所述工频无局部放电加压系统及所述局部放电测试系统均与所述含缺陷的电缆连接，其中，所述含缺陷的电缆包括本体、第一终端及第二终端，所述第一终端或所述第二终端内设有缺陷。
在其中一个实施例中，所述第一终端或所述第二终端为瓷套终端，所述第二终端或所述第一终端为GIS终端，其中，瓷套终端内设有缺陷。
在其中一个实施例中，所述缺陷类型为：应力锥安装错位、电晕干扰信号、预置件不合格、主绝缘上存在杂质、中间接头主绝缘上打钉或GIS应力锥上存在杂质。
在其中一个实施例中，所述工频无局部放电加压系统包括依次连接的控制台、调压器、隔离变压器及滤波器，还包括依次连接的无局部放电绝缘筒式变压器、高压保护电阻及电容分压器；其中，所述滤波器的输出端与所述无局部放电绝缘筒式变压器的低压侧连接，所述无局部放电绝缘筒式变压器的高压侧与高压保护电阻连接，所述调压器与所述含缺陷的电缆连接。
在其中一个实施例中，所述局部放电测试系统包括局部放电传感器、局部放电采集装置、局部放电分析装置及同步信号传感器，所述局部放电传感器、所述局部放电采集装置及所述局部放电分析装置依次连接，所述同步信号传感器与所述局部放电采集装置连接，所述局部放电传感器与所述含缺陷的电缆连接。
本实用新型电缆缺陷模拟试验装置与现有技术相比，具有如下有益效果：
本实用新型应用于对短电缆模拟缺陷的局部放电测试，通过带电测试结果评估含缺陷的电缆的绝缘水平，试验结果更加真实、可信，具有实际工程意义。
本实用新型利用时频分析法开展实际电缆局部放电的模拟识别，模拟识别结果能够和真实的含缺陷的电缆对比分析，有利于优化、推广电缆的带电测试，确保电缆的安全可靠运行。
附图说明
图1为本实用新型电缆缺陷模拟试验装置的结构框图；
图2为本实用新型工频无局部放电加压系统的结构框图；
图3为本实用新型局部放电测试系统的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型电缆缺陷模拟试验装置，其包括有工频无局部放电加压系统11、局部放电测试系统12及含缺陷的电缆13，所述工频无局部放电加压系统11及所述局部放电测试系统12均与所述含缺陷的电缆13连接。通过所述无工频局部放电加压系统11给所述含缺陷的电缆13加压，再利用局部放电测试系统12进行局部放电的测试，统计分析和模拟识别。由于所述含缺陷的电缆13的缺陷布置情况已知，因此，可以和含同样缺陷的电缆实际进行对比分析、推广，优化110KV XLPE电缆的带电测试试验方法。
在本实施例中，所述含缺陷的电缆13为110KV XLPE缺陷电缆。所述含缺陷的电缆13包括本体、第一终端及第二终端，所述第一终端为瓷套终端，所述第二终端为GIS终端，在所述瓷套终端内设有缺陷。所述本体部分包括两个电缆中间接头。
如图2所示，所述工频无局部放电加压系统11通过220V交流电源供电，其包括依次连接的控制台111、调压器112、隔离变压器113及电源滤波器114，还包括依次连接的无局部放电绝缘筒式变压器115、高压保护电阻116及电容分压器117；其中，所述滤波器114的输出端与所述无局部放电绝缘筒式变压器115的低压侧连接，所述无局部放电绝缘筒式变压器115的高压侧与高压保护电阻116连接，所述调压器112与所述含缺陷的电缆13连接。所述隔离变压器113用于隔离电源侧的共模和差模干扰，所述电源滤波器114用于改善所述无局部放电绝缘筒式变压器115高压侧输出电压的波形，使之更接近正弦波形。
如图3所示，所述局部放电测试系统12包括局部放电传感器121、局部放电采集装置122、局部放电分析装置123及同步信号传感器124，所述局部放电传感器124、所述局部放电采集装置122及所述局部放电分析装置123依次连接，所述同步信号传感器124与所述局部放电采集装置122连接，所述局部放电传感器124与所述含缺陷的电缆13连接。在本优选实施例中，所述局部放电传感器121为HFCT传感器。
所述局部放电测试系统12利用同步信号传感器124获取所述含缺陷的电缆13的实际电压的相位信息，其有两种实现方式，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所述含缺陷的电缆13负荷电流相位信息，然后根据实际负荷情况进行相位校正。局部放电测试系统利用HFCT传感器13采集高频放电脉冲信号，HFCT传感器13为钳口式，测试时不用断开地线，且负载效应极小，对含缺陷的电缆13的运行无任何影响。局部放电分析系统123对局部放电采集装置122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。
所述含缺陷的电缆13的类型包括：
将电缆瓷套终端的应力锥安装时超出其原来位置20mm。
将串联谐振设备高压引线的电晕屏蔽罩取下约2m，并用铁丝在瓷套终端将军帽顶部绕制4圈，且留一截铁丝暴露于空气中。
使用的不合格预置件为电缆中间接头，该类型的电缆中间接头其内部存在绝缘层。在制作该不合格电缆中间接头时，使绝缘层不能充分填充，让绝缘层中空出一块。该不合格中间接头使用脉冲电流法测试时，其在64kV下便可产生200—400pC的视在放电量。
将电缆中间接头的外半导电层共设置三个三角形半导漆(电导率为500Ω·m)缺陷，该三角形的高为4cm、宽为2cm。
主绝缘上存在杂质缺陷主要在中间接头2#上进行布置，使用回形针将半导电漆于中间接头2#主绝缘上布置了一排6个半导漆的点，最后的一个点为半导体层至绝缘半端的中间点，其中半导体漆点间的距离为15mm。
⑥中间接头主绝缘上打钉
第一个钉距半导电层98mm，第二个钉距半导电层128mm，即两钉的间距为30mm。
⑦GIS应力锥上存在杂质
平均两点间的距离为2.5cm，共在应力锥上方布置了两排半导体杂质，每排共5个点，在绝缘本体上共布置三个半导体杂质。
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 (4)
1.一种电缆缺陷模拟试验装置，其特征在于，其包括有工频无局部放电加压系统、局部放电测试系统及含缺陷的电缆，所述工频无局部放电加压系统及所述局部放电测试系统均与所述含缺陷的电缆连接，其中，所述含缺陷的电缆包括本体、第一终端及第二终端，所述第一终端或所述第二终端内设有缺陷。
2.根据权利要求1所述的电缆缺陷模拟试验装置，其特征在于，所述第一终端或所述第二终端为瓷套终端，所述第二终端或所述第一终端为GIS终端，其中，瓷套终端内设有缺陷。
3.根据权利要求1所述的电缆缺陷模拟试验装置，其特征在于，所述工频无局部放电加压系统包括依次连接的控制台、调压器、隔离变压器及滤波器，还包括依次连接的无局部放电绝缘筒式变压器、高压保护电阻及电容分压器；其中，所述滤波器的输出端与所述无局部放电绝缘筒式变压器的低压侧连接，所述无局部放电绝缘筒式变压器的高压侧与高压保护电阻连接，所述调压器与所述含缺陷的电缆连接。
4.根据权利要求1所述的电缆缺陷模拟试验装置，其特征在于，所述局部放电测试系统包括局部放电传感器、局部放电采集装置、局部放电分析装置及同步信号传感器，所述局部放电传感器、所述局部放电采集装置及所述局部放电分析装置依次连接，所述同步信号传感器与所述局部放电采集装置连接，所述局部放电传感器与所述含缺陷的电缆连接。
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| CN 201220310970 CN202710707U (zh) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 电缆缺陷模拟试验装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103901327A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-07-02 | 华南理工大学 | 一种用于10kv配网xlpe电缆局部放电的检测方法 |
| CN103926512A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-07-16 | 国家电网公司 | 模拟交联聚乙烯绝缘电缆局部放电的方法和模拟检测平台 |
| CN105510786A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-04-20 | 国网浙江省电力公司电力科学研究院 | 一种高压电缆典型缺陷仿真试验平台 |
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|---|---|---|---|---|
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