CN212255544U - 一种高压电缆局部放电检测实验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压电缆局部放电检测实验系统，包括电源、第一高压电缆、第二高压电缆、控制终端、电压调整模块和局放模拟柜。本实用新型提供一种高压电缆局部放电检测实验系统，检测人员通过控制终端向信号接收装置发送信号，信号接收装置根据接收到的信号，向相应的继电器的输入回路通电，使继电器的输出回路连通，从而使对应的缺陷样本接入两根电缆之中，模拟高压电缆局部放电，检测人员采集实验数据并根据实验结果提取不同局放类型的特征和建立样本库。该系统实现了在低压区域远程控制局放模拟柜切换缺陷，避免检测人员接近或触碰高压区域，操作简单方便，安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压电缆故障检测领域，更具体的，涉及一种高压电缆局部放电检测实验系统。
背景技术
交联聚乙烯(XLPE)电缆因具有良好的热、机械、电气等一系列性能和安装方便等特点，被越来越广泛应用在电网敷设中，经验和研究表明其安全运行对电力系统可靠性有着极其重要的意义。统计数据表明，电力设备50％以上的故障来自于绝缘故障，对电缆而言，这一比例要高的多。绝缘事故通常都是由于绝缘部件体内或体表穿产生贯穿性放电引起高低压间短路而导致设备烧损、爆炸及系统短路、跳闸。而电缆生产、运输、安装、运行过程中产生的不同类型缺陷都会使XLPE电缆产生局部放电，XLPE电缆局部放电将引起电缆绝缘内电树的产生和扩展,加速绝缘劣化并最终导致击穿，为电力系统的安全运行带来巨大隐患。因此，对高压电缆的局部放电进行检测，可以提前发现安全隐患，避免高压电缆发生突发事故，因此由局部放电实验实现不同局放类型的特征的提取和样本库的建立至关重要。但是现有的设备更换高压电缆缺陷样本操作不方便，安全系数不高，容易造成安全隐患。
实用新型内容
本实用新型为克服现有的设备存在的更换缺陷样本操作不方便、安全系数不高的技术缺陷，提供一种高压电缆局部放电检测实验系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种高压电缆局部放电检测实验系统，包括电源、第一高压电缆、第二高压电缆、控制终端、电压调整模块和局放模拟柜；其中，
所述电源的输出端与所述控制终端的输入端电性连接，所述控制终端与所述电压调整模块电性连接，所述电压调整模块的输出端与所述第一高压电缆的一端电性连接，所述第一高压电缆的另一端与所述局放模拟柜的输入端电性连接，所述局放模拟柜的输出端与所述第二高压电缆的一端电性连接，所述第二高压电缆的另一端接地；
所述局放模拟柜内部安装有信号接收装置、多个继电器和多种高压电缆缺陷样本；所述高压电缆缺陷样本的一端通过所述继电器的输出回路与所述第一高压电缆电性连接，所述高压电缆缺陷样本的另一端与所述第二高压电缆电性连接；所述信号接收装置分别与各个所述继电器的输入回路电性连接，用于接收控制终端发出的信号并控制所述继电器。
上述方案中，电源和控制终端都处于低压区域，电压调整模块进行电压升降和电流与电压幅值的显示；电压调整模块将电压升到所需电压后输入到第一高压电缆。检测人员通过控制终端向信号接收装置发送信号，信号接收装置根据接收到的信号，向相应的继电器的输入回路通电，使继电器的输出回路连通，从而使对应的缺陷样本接入两根电缆之中，模拟高压电缆局部放电，检测人员采集实验数据并根据实验结果提取不同局放类型的特征和建立样本库。该系统实现了在低压区域远程控制局放模拟柜切换缺陷，避免检测人员接近或触碰高压区域，操作简单方便，安全可靠。
优选的，所述信号接收装置包括处理模块和无线通讯模块，所述控制终端通过所述无线通讯模块与所述处理模块信号连接，所述处理模块分别与各个所述继电器的输入回路电性连接。
上述方案中，控制终端通过无线通讯模块远程向处理模块发送信号，处理模块接收信号并控制相应的继电器工作，实现了远程控制。
优选的，所述控制终端包括高压实验控制台、微处理器和局放模拟柜远程控制器；其中，
所述高压实验控制台的输入端与所述电源电性连接，其输出端与所述电压调整模块电性连接；
所述微处理器的输入端与所述电压调整模块电性连接；
所述局放模拟柜远程控制器通过所述无线通讯模块向所述处理模块发送信号。
上述方案中，高压实验控制台控制电压调整模块进行电压的升降，电压调整模块进行电压调整后反馈信号到微处理器中，用于采集数据；局放模拟柜远程控制器通过无线通讯模块向处理模块发送信号，实现了远程控制。
优选的，所述电压调整模块包括低压匹配器、电容分压器和工频实验变压器；其中，
所述工频实验变压器的输入端与所述高压实验控制台的输出端电性连接，其输出端与所述电容分压器电性连接；
所述电容分压器的输出端分别与所述第一高压电缆的一端和低压匹配器的输入端电性连接；
所述低压匹配器的输出端分别与所述微处理器和所述高压实验控制台电性连接。
上述方案中，高压实验控制台控制工频实验变压器把电压升高后输入到电容分压器，电容分压器把高压电压输入第一高压电缆的同时注入到低压匹配器，低压匹配器根据输入的高压电压反馈信号到微处理器和高压实验控制台；检测人员通过反馈回高压实验控制台的信号控制工频实验变压器进行电压升降，最终得到所需的电压，微处理器对数据进行采集。
优选的，所述高压电缆缺陷样本的数量为五种，分别为主绝缘气隙、半导体尖端、主绝缘刀痕、应力锥移位和悬浮电位。
上述方案中，每种缺陷样本都分别通过继电器与第一高压电缆连接，继电器的输入回路与信号接受装置的处理模块电性连接，受处理模块控制；处理模块通过无线通信模块接收到局放模拟柜远程控制器发出的信号后，向相应的继电器通电，使继电器的输出回路连通，从而实现了缺陷样本的远程自动更换，实现了不同缺陷类型的局放信号的采集、特征的提取及样本库的建立，为高压电缆局部放电模式识别提供依据。
优选的，所述局放模拟柜的接地线上设置有高频电流互感器，所述高频电流互感器的输出端与所述微处理器的输入端电性连接。
上述方案中，高频电流互感器耦合局放信号并输入到微处理器中。
优选的，所述第二高压电缆设置有传感器，所述传感器的输出端与所述微处理器的输入端电性连接。
上述方案中，传感器耦合高压电缆的局部放电信号，并将耦合的局部放电信号输入到微处理器中。
上述方案中，微处理器同时接收传感器和高频电流互感器同步耦合到的局放信号，采用基于阈值窗的时域滑动能量搜索方法对两路信号进行脉冲提取，根据两路信号在时域上发生重叠的特点，采用交集判别算法实现局放信号的提取，提高了检测的精确性、可靠性。
优选的，所述传感器为内置式金属箔传感器。
优选的，所述局放模拟柜与两根高压电缆的接口均配有全包裹的橡胶绝缘护套。
上述方案中，包裹橡胶绝缘护套，防止漏电、触电，提高了安全系数。
优选的，所述第一高压电缆的电压输入端设置有校验信号注入接口，用于注入校验信号。
上述方案中，检测人员注入校验信号，进行电缆传输特性分析或验证传感器的有效性。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
本实用新型提供了一种高压电缆局部放电检测实验系统，电源和控制终端都处于低压区域，电压调整模块进行电压升降和电流与电压幅值的显示；电压调整模块将电压升到所需电压后输入到第一高压电缆。检测人员通过控制终端向信号接收装置发送信号，信号接收装置根据接收到的信号，向相应的继电器的输入回路通电，使继电器的输出回路连通，从而使对应的缺陷样本接入两根电缆之中，模拟高压电缆局部放电，检测人员采集实验数据并根据实验结果提取不同局放类型的特征和建立样本库。该系统实现了在低压区域远程控制局放模拟柜切换缺陷，避免检测人员接近或触碰高压区域，操作简单方便，安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型的整体流程结构框图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种高压电缆局部放电检测实验系统，包括电源、第一高压电缆、第二高压电缆、控制终端、电压调整模块和局放模拟柜；其中，
所述电源的输出端与所述控制终端的输入端电性连接，所述控制终端与所述电压调整模块电性连接，所述电压调整模块的输出端与所述第一高压电缆的一端电性连接，所述第一高压电缆的另一端与所述局放模拟柜的输入端电性连接，所述局放模拟柜的输出端与所述第二高压电缆的一端电性连接，所述第二高压电缆的另一端接地；
所述局放模拟柜内部安装有信号接收装置、多个继电器和多种高压电缆缺陷样本；所述高压电缆缺陷样本的一端通过所述继电器的输出回路与所述第一高压电缆电性连接，所述高压电缆缺陷样本的另一端与所述第二高压电缆电性连接；所述信号接收装置分别与各个所述继电器的输入回路电性连接，用于接收控制终端发出的信号并控制所述继电器。
在实施过程中，电源和控制终端都处于低压区域，电压调整模块进行电压升降和电流与电压幅值的显示；电压调整模块将电压升到所需电压后输入到第一高压电缆。检测人员通过控制终端向信号接收装置发送信号，信号接收装置根据接收到的信号，向相应的继电器的输入回路通电，使继电器的输出回路连通，从而使对应的缺陷样本接入两根电缆之中，模拟高压电缆局部放电，检测人员采集实验数据并根据实验结果提取不同局放类型的特征和建立样本库。该系统实现了在低压区域远程控制局放模拟柜切换缺陷，避免检测人员接近或触碰高压区域，操作简单方便，安全可靠。
更具体的，所述信号接收装置包括处理模块和无线通讯模块，所述控制终端通过所述无线通讯模块与所述处理模块信号连接，所述处理模块分别与各个所述继电器的输入回路电性连接。
在实施过程中，控制终端通过无线通讯模块远程向处理模块发送信号，处理模块接收信号并控制相应的继电器工作，实现了远程控制。
更具体的，所述控制终端包括高压实验控制台、微处理器和局放模拟柜远程控制器；其中，
所述高压实验控制台的输入端与所述电源电性连接，其输出端与所述电压调整模块电性连接；
所述微处理器的输入端与所述电压调整模块电性连接；
所述局放模拟柜远程控制器通过所述无线通讯模块向所述处理模块发送信号。
在实施过程中，高压实验控制台控制电压调整模块进行电压的升降，电压调整模块进行电压调整后反馈信号到微处理器中，用于采集数据；局放模拟柜远程控制器通过无线通讯模块向处理模块发送信号，实现了远程控制。
更具体的，所述电压调整模块包括低压匹配器、电容分压器和工频实验变压器；其中，
所述工频实验变压器的输入端与所述高压实验控制台的输出端电性连接，其输出端与所述电容分压器电性连接；
所述电容分压器的输出端分别与所述第一高压电缆的一端和低压匹配器的输入端电性连接；
所述低压匹配器的输出端分别与所述微处理器和所述高压实验控制台电性连接。
在实施过程中，高压实验控制台控制工频实验变压器把电压升高后输入到电容分压器，电容分压器把高压电压输入第一高压电缆的同时注入到低压匹配器，低压匹配器根据输入的高压电压反馈信号到微处理器和高压实验控制台；检测人员通过反馈回高压实验控制台的信号控制工频实验变压器进行电压升降，最终得到所需的电压，微处理器对数据进行采集。
更具体的，所述高压电缆缺陷样本的数量为五种，分别为主绝缘气隙、半导体尖端、主绝缘刀痕、应力锥移位和悬浮电位。
在实施过程中，每种缺陷样本都分别通过继电器与第一高压电缆连接，继电器的输入回路与信号接受装置的处理模块电性连接，受处理模块控制；处理模块通过无线通信模块接收到局放模拟柜远程控制器发出的信号后，向相应的继电器通电，使继电器的输出回路连通，从而实现了缺陷样本的远程自动更换，实现了不同缺陷类型的局放信号的采集、特征的提取及样本库的建立，为高压电缆局部放电模式识别提供依据。
更具体的，所述局放模拟柜的接地线上设置有高频电流互感器，所述高频电流互感器的输出端与所述微处理器的输入端电性连接。
在实施过程中，高频电流互感器耦合局放信号并输入到微处理器中。
更具体的，所述第二高压电缆设置有传感器，所述传感器的输出端与所述微处理器的输入端电性连接。
在实施过程中，传感器耦合高压电缆的局部放电信号，并将耦合的局部放电信号输入到微处理器中。微处理器同时接收传感器和高频电流互感器同步耦合到的局放信号，采用基于阈值窗的时域滑动能量搜索方法对两路信号进行脉冲提取，根据两路信号在时域上发生重叠的特点，采用交集判别算法实现局放信号的提取，提高了检测的精确性、可靠性。
更具体的，所述传感器为内置式金属箔传感器。
更具体的，所述局放模拟柜与两根高压电缆的接口均配有全包裹的橡胶绝缘护套。
在实施过程中，包裹橡胶绝缘护套，防止漏电、触电，提高了安全系数。
更具体的，所述第一高压电缆的电压输入端设置有校验信号注入接口，用于注入校验信号。
在实施过程中，检测人员注入校验信号，进行电缆传输特性分析或验证传感器的有效性。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，包括电源、第一高压电缆、第二高压电缆、控制终端、电压调整模块和局放模拟柜；其中，
所述电源的输出端与所述控制终端的输入端电性连接，所述控制终端与所述电压调整模块电性连接，所述电压调整模块的输出端与所述第一高压电缆的一端电性连接，所述第一高压电缆的另一端与所述局放模拟柜的输入端电性连接，所述局放模拟柜的输出端与所述第二高压电缆的一端电性连接，所述第二高压电缆的另一端接地；
所述局放模拟柜内部安装有信号接收装置、多个继电器和多种高压电缆缺陷样本；所述高压电缆缺陷样本的一端通过所述继电器的输出回路与所述第一高压电缆电性连接，所述高压电缆缺陷样本的另一端与所述第二高压电缆电性连接；所述信号接收装置分别与各个所述继电器的输入回路电性连接，用于接收控制终端发出的信号并控制所述继电器。
2.根据权利要求1所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述信号接收装置包括处理模块和无线通讯模块，所述控制终端通过所述无线通讯模块与所述处理模块信号连接，所述处理模块分别与各个所述继电器的输入回路电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述控制终端包括高压实验控制台、微处理器和局放模拟柜远程控制器；其中，
所述高压实验控制台的输入端与所述电源电性连接，其输出端与所述电压调整模块电性连接；
所述微处理器的输入端与所述电压调整模块电性连接；
所述局放模拟柜远程控制器通过所述无线通讯模块向所述处理模块发送信号。
4.根据权利要求3所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述电压调整模块包括低压匹配器、电容分压器和工频实验变压器；其中，
所述工频实验变压器的输入端与所述高压实验控制台的输出端电性连接，其输出端与所述电容分压器电性连接；
所述电容分压器的输出端分别与所述第一高压电缆的一端和低压匹配器的输入端电性连接；
所述低压匹配器的输出端分别与所述微处理器、高压实验控制台电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述高压电缆缺陷样本的数量为五种，分别为主绝缘气隙、半导体尖端、主绝缘刀痕、应力锥移位和悬浮电位。
6.根据权利要求4所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述局放模拟柜的接地线上设置有高频电流互感器，所述高频电流互感器的输出端与所述微处理器的输入端电性连接。
7.根据权利要求4所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述第二高压电缆设置有传感器，所述传感器的输出端与所述微处理器的输入端电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述传感器为内置式金属箔传感器。
9.根据权利要求1所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述局放模拟柜与两根高压电缆的接口均配有全包裹的橡胶绝缘护套。
10.根据权利要求1所述的一种高压电缆局部放电检测实验系统，其特征在于，所述第一高压电缆的电压输入端设置有校验信号注入接口，用于注入校验信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020272215.XU CN212255544U (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种高压电缆局部放电检测实验系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202020272215.XU CN212255544U (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种高压电缆局部放电检测实验系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212255544U true CN212255544U (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=73991713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020272215.XU Active CN212255544U (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种高压电缆局部放电检测实验系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212255544U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112924825A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-06-08 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种中压电缆局放试验缺陷模拟检测方法及系统 |
| WO2023078457A1 (zh) * | 2021-11-08 | 2023-05-11 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 电力电缆智能运维沙盘仿真系统、仿真方法、设备及介质 |
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2020
- 2020-03-06 CN CN202020272215.XU patent/CN212255544U/zh active Active
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| CN112924825A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-06-08 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种中压电缆局放试验缺陷模拟检测方法及系统 |
| WO2023078457A1 (zh) * | 2021-11-08 | 2023-05-11 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 电力电缆智能运维沙盘仿真系统、仿真方法、设备及介质 |
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