CN205562736U - 一种震荡波测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电路，属于电力测试设备领域，具体涉及一种震荡波测试电路。包括：依次连接的电压源U，电阻R1，电感L，其中：所述电感L的一端通过高压固态开关S接地，另一端与待测电力电缆相连；所述电感L与待测电力电缆相连的一端还连接有电阻R2、电容C1，所述电阻R2与电容C1并联后再分别与电阻R3、电容C2相连，所述电阻R3、电容C2并联后再与测试仪相连；所述测试仪内设置有高压分压器、局放耦合电容和局放监测仪。因此，本实用新型具有如下优点：1.设计合理，结构简单，成本低且完全实用；2.测试效果好，结果准确；3.不会损害电缆。

Description

一种震荡波测试电路

技术领域

本实用新型涉及一种电路，属于电力测试设备领域，具体涉及一种震荡波测试电路。

背景技术

目前局部放电的检测采用的手段有以下几种:震荡波测试法，脉冲电流法、超低频法(UHF)等几种方式.

OWTS震荡波电缆局放测试主要用于检测电缆主绝缘、接头和终端的绝缘状况，采用阻尼震荡电压测试局放强度，并结合局放定位系统实现局放的检测。其优点是其波形及频率接近工频正弦波，作用时间短，不会损伤电缆，比较适合现场使用。再者通过抗干扰措施，能准确检测出局放信号，对电缆的本体、附件、接头工艺等均有良好的检测效果，是一种行之有效的电缆局放检测方法。

脉冲电流法HFCT方式，当内部放电发生的瞬间，会产生一个高频的脉冲电流，高频脉冲电流通过线芯与金属护套(铠装)之间的电容，由高电位的线芯流到低电位的金属护套(铠装)上，并且通过电缆中间接头或终端处的接地线进入大地。因此，在中间接头或终端处的接地线接上一个高频电流互感器(HFCT)，便可将高频脉冲局部放电电流耦合到HFCT中，通过HFCT与分析仪器之间的测试电缆传入分析仪器进行信号采集分析。从而对局放进行检测。但是目前本方法在现场测试中易受外界的干扰，测试结果对噪音的分离比较困难。

超低频VLF方式中，超低频技术在中低压电缆局部放电检测中应用的较普通。其检测原理同OWTS震荡波法测电缆局放相似，区别在于其采用0.1Hz高压发生器产生纯正弦波高压，施加到被检测电缆上激发缺陷点的局部放电，检测系统经耦合电容器分压后接检测阻抗的测量回路，采用脉冲电流法进行局放水平测量。本方法的局限性在于其只适合中低压电缆系统。

对目前的各种检测方法进行比较，我们可以发现，电缆震荡波检测方法具备检测电压等级全面，背景干扰处理能力强大，具备局放定位功能，对电缆无损伤等一系列优点。

但是，现有技术中的电缆震荡波检测方法所使用的震荡电路结构复杂，成本高，效果差。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种震荡波测试电路。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种震荡波测试电路，包括：依次连接的电压源U，电阻R1，电感L，其中：

所述电感L的一端通过高压固态开关S接地，另一端与待测电力电缆相连；

所述电感L与待测电力电缆相连的一端还连接有电阻R2、电容C1，所述电阻R2与电容C1并联后再分别与电阻R3、电容C2相连，所述电阻R3、电容C2并联后再与测试仪相连；

所述测试仪内设置有高压分压器、局放耦合电容和局放监测仪。

优化的，上述的一种震荡波测试电路，所述高压固态开关S是LIT直接光触发晶闸管。

因此，本实用新型具有如下优点：1.设计合理，结构简单，成本低且完全实用；2.测试效果好，结果准确；3.不会损害电缆。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的实物连接示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1所示一种震荡波测试电路，包括：依次连接的电压源U，电阻R1，电感L，其中：

电感L的一端通过高压固态开关S接地，另一端与待测电力电缆相连；

电感L与待测电力电缆相连的一端还连接有电阻R2、电容C1，电阻R2与电容C1并联后再分别与电阻R3、电容C2相连，电阻R3、电容C2并联后再与测试仪T相连；

测试仪T内设置有高压分压器、局放耦合电容和局放监测仪。

采用上述结构后，工作原理如下：

阻尼交流电压(DAC)测试回路的主要组成部分是高压源，用于给被测电缆进行加压，另外包括一个电感值约为几个H的高压电感LC，用于与CO形成一个频率为fr的阻尼震荡回路。

首先，通过变压整流后，高压直流源首先在被检测电缆及线路回路加压，此时的开关是断开状态。根据电缆容性原理，之后闭合高压开关，这时，通过设备电感L与被测电缆电容发生LC谐振，谐振频率为

$f=1/2\mathrm{\π}\sqrt{LC}$

即在被测电缆端产生阻尼振荡电压。

加压阶段：

此阶段被测电缆会由一个双极性电压不断进行升压。升压时间将由高压源最大负载电流、测试电压和被测电缆电容决定。通过连续升压的方式对电缆绝缘进行线性充压，电缆电容上面会产生一个容性交流电场而不会有稳态状况的产生。

切换阶段：

当电压升高到设定的最高测试电压后，高压开关会在一个非常短的时间(如1μs)内合上，从而使得被测电缆电容和系统电感形成一个LC震荡回路。在这个时间内高压源会与回路断开连接。

LC震荡阶段：

根据LC震荡原理，震荡波频率是由回路的电感和电容值决定的，也就是说DAC震荡频率

$fr=1/2\mathrm{\π}\sqrt{LC*CTO}.$

在这个阶段被测电缆处于DAC震荡电压下，同时也可以进行局放和介损的测量。系统采用IEC60270标准的PD检测回路，为了获得尽可能等效于工频(50/60Hz)电压加压情况下的局放状况(局放起始电压，局放幅值)，振荡波测试频率需要控制在最大约500Hz以内。

基于DAC测试设置所形成的震荡电压，被测电缆的介损值可以通过阻尼震荡交流电压波形的衰减特性测量出来。

采用脉冲反射法进行局部放电定位，即用10MHz以上的高频扫描示波器进行定位测量的方法，该法也叫行波法或TDR法。如测试一条长度为l的电缆，在距测试端x处发生放电，则送出两个脉冲沿电缆向两个相反方向传播，其中第一个脉冲经过时间t1到达测试端；第二个脉冲传播至电缆末端发生反射后再向测试端传播，经过时间t2到达测试端。由于电缆中电脉冲的传播速度v相对于确定的电缆绝缘型式是已知的常数，根据两个脉冲到达测试端的时间差Δt，可计算出局部放电发生位置。

如图2所示，是本明的实物连接示意图。其中：

A.LTT直接光触发晶闸管(新型高压光触开关)

B.电感单元

C.高压供电单元(HVPS)

D.带耦合电容的数字信号处理卡(局放监测)

E.带远程控制功能的嵌入式计算机系统(控制单元，局放分析仪等)

F.电压分压器

G.计算机控制和数据存储

高压源：用于给被测电缆进行充压，通过电脑控制施加一个连续线性的高压，充电电流在数十毫安，根据被测电缆长度不同，充压过程时间长度也会有所不同。

高压开关单元：高压开关的功能是在充电过程结束后合上，从而在被测电缆的电容和系统内部的电感之间形成一个震荡回路，最终在被测电缆上形成一个阻尼震荡正弦波电压。

高压电感单元：系统电感由四个电感线圈组成，为确保电压波形衰减主要由被测电缆的介损决定，电感线圈结构本身是完全无局放的。

高压分压器/PD耦合电容：用于测量阻尼震荡波电压及耦合PD信号，系统有内置了一个完全无局放的高压分压器以及一个PD耦合电容。

IEC 60270 PD检测系统：为了检测PD信号，系统通过一个联结装置连接到PD无局放耦合电容，局放信号通过此无局放耦合电容检测出来后通过数字PD检测其进行处理。最重要的是此内置系统由PD分析控制单元控制，该分析控制单元的信号处理及pC为单位显示PD完全符合IEC60270标准，同时还可以提供高频信号用于定位。

系统连接及接地：为确保系统连接及接地的电磁兼容性，所有连接在设计时均避免了不必要的环路，此外，由于控制及通信均通过光链路进行，从而大大减少了电磁干扰的影响。

PD分析控制单元：采用安装在笔记本电脑上的专用用户界面软件可进行高压产生、数据测量、数据存储和分析。此外该单元与PD检测系统之间通过光链路与用户笔记本电脑进行通信

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种震荡波测试电路，其特征在于，包括：依次连接的电压源U，电阻R1，电感L，其中：

所述电感L的一端通过高压固态开关S接地，另一端与待测电力电缆相连；

所述电感L与待测电力电缆相连的一端还连接有电阻R2、电容C1，所述电阻R2与电容C1并联后再分别与电阻R3、电容C2相连，所述电阻R3、电容C2并联后再与测试仪T相连；

所述测试仪T内设置有高压分压器、局放耦合电容和局放监测仪。

2.根据权利要求1所述的一种震荡波测试电路，其特征在于，所述高压固态开关S是LIT直接光触发晶闸管。