CN203405538U - 电缆局部放电测试系统 - Google Patents

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叶容慧
曾强
吴杰辉
方孖计
熊淦辉
杜润均
樊伟成
田立斌
谭康
李华
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Abstract

本实用新型提供一种电缆局部放电测试系统，包括：振荡波电压发生装置、信号采集系统及工控计算机；所述振荡波电压发生装置包括依次连接的电源装置、电子开关和空心电感；所述信号采集系统包括电流互感器、信号采集装置、远程控制装置；所述电流互感器耦合于被测电缆的地线中，与所述信号采集装置连接；所述远程控制装置连接至所述电源装置及所述信号采集装置；所述空心电感在电子开关闭合后构成LC振荡回路。本实用新型抗干扰性能强，检测准确性较高，且测试系统的体积较小。

Description

电缆局部放电测试系统
技术领域
本实用新型涉及局部放电测试领域，特别是涉及一种电缆局部放电测试系统。
背景技术
近年来电力电缆在电网中使用比重逐渐增大，但电缆绝缘缺陷造成的电缆安全事故时有发生，经济损失巨大，因此保障电缆安全运行成为了供电部门重点关注的问题。经研究证实，电缆的局部放电特征可以反映出其绝缘状态，因此局部放电测试成为了电力电缆绝缘状态检测的主要手段。由于与工频电压测试具有良好的等效性且不会对被测电缆造成伤害，振荡波电压下的局部放电测试在国内外有着广泛的应用，该测试不仅能够检测出局部放电量，还可定位局部放电发生的部位，方便相关人员找出电缆绝缘缺陷点。
目前的振荡波局部放电测试系统均采用分压及耦合电路用于局部放电信号的检测，分压电路分压比高达10000：1，可将电流限制在毫安级，耦合电路负责将分压后的局部放电电流信号转换成电压信号，供信号采集装置进一步处理。上述电路的缺点在于需要较大的空间用于放置相应的电路板，导致整个设备体积过大，另一方面在局部放电测量时会引入高压电源的干扰，影响所测信号的准确性。
实用新型内容
基于此，本实用新型提供一种电缆局部放电测试系统，其抗干扰性能强，检测准确性较高，且测试系统的体积较小。
一种电缆局部放电测试系统，包括：振荡波电压发生装置、信号采集系统及工控计算机；
所述振荡波电压发生装置包括依次连接的电源装置、电子开关和空心电感；
所述信号采集系统包括电流互感器、信号采集装置、远程控制装置；
所述电流互感器耦合于被测电缆的地线中，与所述信号采集装置连接；；
所述远程控制装置连接至所述电源装置及所述信号采集装置；所述空心电感在电子开关闭合后与被测电缆连接构成LC振荡回路。
上述电缆局部放电测试系统，工控计算机通过所述远程控制装置与所述电子开关连接，所述电源装置能对所述被测电缆进行充电，在达到预设电压后,控制电子开关闭合，空心电感与被测电缆组成的LC串联振荡电路将对地放电，产生阻尼振荡波电压，激发绝缘缺陷处产生局部放电信号；电流互感器采集电缆地线上的脉冲电流信息，信号采集装置将信号通过远程控制装置发送给工控计算机；本实用新型采用电流互感器可以检测出电缆局部放电时产生的高频电流，该高频电流不受电源噪声的干扰；高频电流互感器体积小，方便安装，代替了传统局部放电检测设备中的分压及耦合电路，大大缩小了设备的体积；由于所检测的是电缆地线上流经的脉冲电流，避免了测试中电源端的干扰，检测结果更加精确。
附图说明
图1为本实用新型电缆局部放电测试系统在一实施例中的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，为本实用新型电缆局部放电测试系统在一实施例中的结构示意图，包括振荡波电压发生装置11、信号采集系统12及工控计算机13；
所述振荡波电压发生装置11包括依次连接的电源装置111、电子开关112和空心电感113；
所述信号采集系统12包括电流互感器121、信号采集装置122、远程控制装置123；
所述电流互感器121耦合于被测电缆14的地线中，与所述信号采集装置122连接，用于检测因局部放电产生的电流信号；
所述远程控制装置123还连接至所述电源装置111及所述信号采集装置122；
所述空心电感113在电子开关闭合后与被测电缆14构成LC振荡回路；
根据上述实施例中各个设备的连接，测试人员可对局部放电的远程控制；所述振荡波电压发生装置11可根据测试人员在工控计算机输入的指令，远程控制电子开关112的开合；工控计算机13通过所述远程控制装置123控制所述电子开关112开启，所述电源装置111对所述被测电缆进行充电，在达到预设电压控制电子开关闭合；空心电感与被测电缆组成的LC振荡回路产生阻尼振荡波电压（施加于被测电缆）；电流互感器121采集电缆地线上的脉冲电流信息，信号采集装置122可为滤波器，对信号进行滤波处理，通过远程控制装置123与工控计算机13连接，将采集到的数据传送给工控计算机13保存，测试人员进行分析，得到是否有局部放电发生及局放量大小、发生局部放电的位置等结果。
当电缆绝缘材料内部存在局部放电时，在电缆接地系统中会产生微弱的高频电流，本实施例中采用高频电流互感器121可以检测出该微弱电流且不受电源噪声的干扰，可克服分压及耦合电路占用空间过大的缺点；电流互感器121体积小，方便安装，代替了传统局部放电检测设备中的分压及耦合电路，大大缩小了设备的体积；由于所检测的是电缆地线上流经的脉冲电流，避免了测试中电源端的干扰，检测结果更加精确。
在一较佳实施例中，所述远程控制装置123通过无线网络模块或网线与所述工控计算机13连接。
在一较佳实施例中，所述电源装置111为程控直流电源装置；本实施例的电源装置可采用30kV程控高压直流电源，可产生0—30kV的直流电压，可直接采用市电供电，通过RS232接口与所述PCI远程控制器连接、通信，进行程控控制；所述30kV程控高压直流电源可输出6—12V开关信号控制电子开关通/断。
所述空心电感113可为低损耗、高品质因素的0.7H电感，与被测电缆14组成LC串联振荡电路，当所述高压直流电源对测试电缆充电后，闭合所述高压电子开关，使得LC回路对地放电产生阻尼振荡电压。
所述电流互感器121可采用灵敏度1mA，响应频带为50kHz—35MHz的高频电流互感器，符合IEC60270标准的要求，对1kHz以下的低频信号，尤其是50Hz的工频信号有较强的隔绝能力。
所述远程控制装置123实现对局放信号采集的同步控制，以及对数据采集装置的控制。
所述信号采集装置122采用NI或ADLINK的100MS/s，8位数字化仪，实现单/双通道局部放电信号分别采样。
在一较佳实施例中，还可包括局部放电校准仪，所述局部放电校准仪与所述被测电缆14连接，所述局部放电校准仪还可通过RS232接口与PCI远程控制装置通讯，根据选择的量程相应地自动产生1pc—10nc的频率为100Hz或400Hz可调周期的局部放电校准脉冲信号，用于在测试前对测试系统进行校准，保存相关测试参数，校准完成后断开连接。
本实用新型电缆局部放电测试系统，工控计算机通过所述远程控制装置控制所述电子开关开启，所述电源装置对所述被测电缆进行充电，在达到预设电压后控制电子开关闭合，空心电感与被测电缆电容组成的LC回路发生谐振，产生阻尼振荡波电压，激发绝缘缺陷点产生局部放电信号；电流互感器采集电缆地线上的脉冲电流信息，信号采集装置对信号进行预处理后通过远程控制装置将采集到的数据发送给工控计算机；本实用新型采用电流互感器可以检测出电缆局部放电时产生的高频电流，不受电源噪声的干扰；高频电流互感器体积小，方便安装，代替了传统局部放电检测设备中的分压及耦合电路，大大缩小了设备的体积；由于所检测的是电缆地线上流经的脉冲电流，避免了测试中电源端的干扰，检测结果更加精确。
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)

1.一种电缆局部放电测试系统，其特征在于，包括：振荡波电压发生装置、信号采集系统及工控计算机；
所述振荡波电压发生装置包括依次连接的电源装置、电子开关和空心电感；
所述信号采集系统包括电流互感器、信号采集装置、远程控制装置；
所述电流互感器耦合于被测电缆的地线中，与所述信号采集装置连接；
所述远程控制装置连接至所述电源装置及所述信号采集装置；
所述空心电感在电子开关闭合后与被测电缆构成LC振荡回路。
2.根据权利要求1所述的电缆局部放电测试系统，其特征在于，还包括局部放电校准仪，用于在进行局部放电校准时与所述被测电缆连接，校准完成后断开连接。
3.根据权利要求1所述的电缆局部放电测试系统，其特征在于，所述远程控制装置通过无线网络模块或网线与所述工控计算机连接。
4.根据权利要求1所述的电缆局部放电测试系统，其特征在于，所述电源装置为程控直流电源装置。
5.根据权利要求1所述的电缆局部放电测试系统，其特征在于，所述电流互感器为响应频带为50kHz—35MHz的电流互感器。
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