CN213069063U - 施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，它的调压变压器电源接线两端接入交流电压，无晕试验变压器初级一端连接调压变压器的电压调节端，无晕试验变压器初级另一端接入调压变压器的电源接线端，无晕试验变压器次级一端连接保护电阻的一端，无晕试验变压器次级另一端连接无晕试验变压器初级的另一端，保护电阻另一端连接电容分压器的一端，电容分压器另一端连接无晕试验变压器次级的另一端，电容分压器一端连接耦合电容的一端，耦合电容另一端连接测量电阻的一端，测量电阻另一端连接电容分压器的另一端；干扰源装置供电端接入电源；电缆绝缘缺陷选择设备接入电容分压器两端。本实用新型能获取干扰条件下的缺陷放电特性。
Description
技术领域
本实用新型属于局部放电测量技术领域，具体涉及一种施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置。
背景技术
交联聚乙烯(Cross-linked polyethylene,XLPE)电缆在高压输电领域有着广泛的应用。由于XLPE电缆的制造与安装工艺相对复杂，且运行环境也较为严苛，往往会在电缆及其附件不同位置处产生不同类型的绝缘缺陷。绝缘缺陷的存在会产生局部放电，严重时甚至造成击穿，产生输电事故。缺陷处的局部放电现象包含了故障处的缺陷类型信息，因此局部放电测量被认为是检测和识别XLPE电缆绝缘缺陷的有效手段。XLPE电缆局部放电检测技术可以从原理方面分为两大类，电气测试法包括电磁耦合法、脉冲电流法等，非电气测试类包括超声波检测法、温度检测法等。现有局部放电测量方法仍然存在着硬件结构复杂、使用场景受限、灵敏度不足等缺点。高压局部放电检测中往往伴随着干扰信号的出现，干扰信号类别若将其细分，可分为电源干扰、内部的放电干扰、外部的放电产生的电磁辐射的干扰，接地系统的干扰等。干扰信号的存在会减少局部放电检测的准确性，对缺陷判别造成影响。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，本实用新型能获取干扰条件下的缺陷放电特性，保障电缆局部放电测量的准确性。
为实现此目的，本实用新型所设计的一种施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，其特征在于：它包括调压变压器、无晕试验变压器、保护电阻、电容分压器、电缆绝缘缺陷选择设备、耦合电容、测量电阻和干扰源装置，其中，所述调压变压器的电源接线两端接入交流电压，无晕试验变压器初级的一端连接调压变压器的电压调节端，无晕试验变压器初级的另一端接入调压变压器的一个电源接线端，无晕试验变压器次级的一端连接保护电阻的一端，无晕试验变压器次级的另一端连接无晕试验变压器初级的另一端，保护电阻的另一端连接电容分压器的一端，电容分压器的另一端连接无晕试验变压器次级的另一端，电容分压器的一端连接耦合电容的一端，耦合电容的另一端连接测量电阻的一端，测量电阻的另一端连接电容分压器的另一端，测量电阻的另一端也接地，电缆绝缘缺陷选择设备的两端接入电容分压器的两端；
干扰源装置的供电端接入电源，所述干扰源装置与电缆绝缘缺陷选择设备之间相距预设距离。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型能够在施加多种干扰条件下测量电缆缺陷的局部放电，能获取干扰条件下的缺陷放电特性，保障电缆局部放电测量的准确性。
2、本实用新型用于模拟干扰条件下的电缆缺陷局部放电测量，有利于丰富对复杂条件下局放测量的认知，应用前景广。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中电缆绝缘缺陷选择设备的结构示意图；
图3为本实用新型中干扰源装置的结构示意图。
1—调压变压器、2—无晕试验变压器、3—保护电阻、4—电容分压器、5—电缆绝缘缺陷选择设备、5.1—电缆本体绝缘缺陷选通开关、5.2—电缆接头绝缘缺陷选通开关、5.3—电缆终端绝缘缺陷选通开关、5.4—电缆本体绝缘缺陷模拟器件、5.5—电缆接头绝缘缺陷模拟器件、5.6—电缆终端绝缘缺陷模拟器件、5.7—缺陷支撑块、6—耦合电容、7—测量电阻、8—干扰源装置、8.1—白噪声干扰选通开关、8.2—晶闸管动作干扰选通开关、8.3—电晕放电干扰选通开关、 8.4—白噪声模拟干扰源、8.5—晶闸管动作模拟干扰源、8.6—电晕放电模拟干扰源、8.7—干扰源拆卸卡扣、9—示波器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
如图1所示的一种施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，它包括调压变压器1、无晕试验变压器2、保护电阻3、电容分压器4、电缆绝缘缺陷选择设备5、耦合电容6、测量电阻7和干扰源装置8，其中，所述调压变压器1的电源接线两端接入交流电压，无晕试验变压器2初级的一端连接调压变压器1的电压调节端，无晕试验变压器2初级的另一端接入调压变压器1的一个电源接线端，无晕试验变压器2次级的一端连接保护电阻3的一端，无晕试验变压器2次级的另一端连接无晕试验变压器2初级的另一端，保护电阻3的另一端连接电容分压器4的一端，电容分压器4的另一端连接无晕试验变压器2次级的另一端，电容分压器4的一端连接耦合电容6的一端，耦合电容6的另一端连接测量电阻7的一端，测量电阻7的另一端连接电容分压器4的另一端，测量电阻7的另一端也接地；
干扰源装置8的供电端接入电源，所述干扰源装置8与电缆绝缘缺陷选择设备5之间相距预设距离；
如图2所示，所述电缆绝缘缺陷选择设备5包括电缆本体绝缘缺陷选通开关5.1、电缆接头绝缘缺陷选通开关5.2、电缆终端绝缘缺陷选通开关5.3、电缆本体绝缘缺陷模拟器件5.4、电缆接头绝缘缺陷模拟器件5.5、电缆终端绝缘缺陷模拟器件5.6，所述电缆本体绝缘缺陷选通开关5.1的一端接入电容分压器4的一端，电缆本体绝缘缺陷选通开关5.1的另一端通过电缆本体绝缘缺陷模拟器件5.4连接电容分压器4的另一端，电缆接头绝缘缺陷选通开关5.2的一端接入电容分压器4的一端，电缆接头绝缘缺陷选通开关5.2的另一端通过电缆接头绝缘缺陷模拟器件5.5连接电容分压器4的另一端，电缆终端绝缘缺陷选通开关5.3的一端接入电容分压器4的一端，电缆终端绝缘缺陷选通开关5.3的另一端通过电缆终端绝缘缺陷模拟器件5.6 连接电容分压器4的另一端。接地铜线缠绕电缆本体绝缘缺陷模拟器件5.4、电缆接头绝缘缺陷模拟器件5.5、电缆终端绝缘缺陷模拟器件5.6，并接地、以模拟地底敷设环境。
上述技术方案中，电缆本体绝缘缺陷模拟器件5.4、电缆接头绝缘缺陷模拟器件5.5和电缆终端绝缘缺陷模拟器件5.6即为预设的具有以上典型绝缘缺陷的XLPE电缆。
上述技术方案中，电容分压器4用于实时监控无晕试验变压器2 输出侧的电压值。保护电阻3用于限制在电缆试品发生击穿时通过变压器的电流，避免造成冲击电流，损伤设备。
利用脉冲电流法构建包含耦合电容6和测量电阻7的局部放电测量回路，并利用均压装置减少尖端效应，防止电晕放电。并利用静电屏蔽装置对测量装置产生外部屏蔽，防止静电损伤。
上述技术方案中，如图3所示，所述干扰源装置8包括白噪声干扰选通开关8.1、晶闸管动作干扰选通开关8.2、电晕放电干扰选通开关8.3、白噪声模拟干扰源8.4、晶闸管动作模拟干扰源8.5、电晕放电模拟干扰源8.6，其中，白噪声干扰选通开关8.1的一端接入电源正极，白噪声干扰选通开关8.1的另一端连接白噪声模拟干扰源 8.4的一个接线端，白噪声模拟干扰源8.4的另一个接线端连接电源负极并接地，晶闸管动作干扰选通开关8.2的一端接入电源正极，晶闸管动作干扰选通开关8.2的另一端连接晶闸管动作模拟干扰源8.5的一个接线端，晶闸管动作模拟干扰源8.5的另一个接线端连接电源负极并接地，电晕放电干扰选通开关8.3的一端接入电源正极，电晕放电干扰选通开关8.3的另一端连接电晕放电模拟干扰源8.6的一个接线端，电晕放电模拟干扰源8.6的另一个接线端连接电源负极并接地。
上述技术方案中，白噪声模拟干扰源8.4是在局部放电检测回路 0.5～1m范围内，放置一组白噪声发生器，用来产生在20～100kHz频率范围内具有均匀的谱密度的一种噪声干扰的模拟方式；
晶闸管动作模拟干扰源8.5是在局放检测回路旁放置一个具有晶闸管整流回路的高压钠灯，进行反复开断来模拟干扰源；
电晕放电模拟干扰源8.6是在检测旁放置一个针板电级，并对其进行加压，产生电晕放电。
上述技术方案中，它还包括示波器9，所述电容分压器4和测量电阻7的示波器连接端通过BNC(Bayonet Nut Connector，刺刀螺母连接器)接口接入示波器9的信号输入端。
上述技术方案中，它还包括缺陷支撑块5.7，所述电缆本体绝缘缺陷模拟器件5.4、电缆接头绝缘缺陷模拟器件5.5、电缆终端绝缘缺陷模拟器件5.6放置在缺陷支撑块5.7上。
上述技术方案中，所述白噪声干扰选通开关8.1的另一端通过干扰源拆卸卡扣8.7连接白噪声模拟干扰源8.4的一个接线端；
所述晶闸管动作干扰选通开关8.2的另一端通过干扰源拆卸卡扣 8.7连接晶闸管动作模拟干扰源8.5的一个接线端；
电晕放电干扰选通开关8.3的另一端通过干扰源拆卸卡扣8.7连接电晕放电模拟干扰源8.6的一个接线端。
上述技术方案中，所述干扰源装置8与电缆绝缘缺陷选择设备5 之间的距离范围为0.5～1m。
上述技术方案中，施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置包括调压部分和测量部分，其中调压部分包括：调压变压器1、无晕试验变压器2、保护电阻3、电容分压器4。通过调压变压器1和无晕试验变压器2产生实验用交流电压，经保护电阻3和电容分压器4 后为电缆绝缘缺陷选择设备5提供电压。保护电阻3用于限制在试品发生击穿时通过变压器的电流，以免变压器遭到冲击。电容分压器4用于实时监控无晕试验变压器2输出侧的电压值，由其底端引出电压测量线接入示波器9，作为放电信号的相位参考。
测量部分包括电缆绝缘缺陷选择设备5、耦合电容6和测量电阻 7。所述电缆绝缘缺陷选择设备5包括电缆本体绝缘缺陷模拟器件 5.4、电缆接头绝缘缺陷模拟器件5.5、电缆终端绝缘缺陷模拟器件 5.6三种电缆缺陷，其为可拆卸设备，电缆缺陷设备可替换。所述耦合电容6和测量电阻7连接，提供通路，将脉冲信号耦合到测量电阻7上。所述测量电阻7为实验用脉冲电流实验电阻，可通过示波器9的接入显示测量电阻7上的脉冲电压，利用脉冲电流法获得局部放电波形。
干扰源装置8用于产生白噪声干扰、晶闸管动作干扰和电晕放电干扰，具体的干扰选择由对应的开关控制，模拟干扰源为可拆卸装置，其干扰源模拟装置类型可通过干扰源拆卸卡扣8.7替换。干扰信号为空间电磁干扰，用于施加在电缆绝缘缺陷选择设备5上的。干扰信号存在电磁干扰，影响局放信号的分布特性，测量带来误差。本实用新型施加多种干扰条件下测量电缆缺陷的局部放电，能获取干扰条件下的缺陷放电特性，保障电缆局部放电测量的准确性。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，其特征在于：它包括调压变压器(1)、无晕试验变压器(2)、保护电阻(3)、电容分压器(4)、电缆绝缘缺陷选择设备(5)、耦合电容(6)、测量电阻(7)和干扰源装置(8)，其中，所述调压变压器(1)的电源接线两端接入交流电压，无晕试验变压器(2)初级的一端连接调压变压器(1)的电压调节端，无晕试验变压器(2)初级的另一端接入调压变压器(1)的一个电源接线端，无晕试验变压器(2)次级的一端连接保护电阻(3)的一端，无晕试验变压器(2)次级的另一端连接无晕试验变压器(2)初级的另一端，保护电阻(3)的另一端连接电容分压器(4)的一端，电容分压器(4)的另一端连接无晕试验变压器(2)次级的另一端，电容分压器(4)的一端连接耦合电容(6)的一端，耦合电容(6)的另一端连接测量电阻(7)的一端，测量电阻(7)的另一端连接电容分压器(4)的另一端，测量电阻(7)的另一端也接地，电缆绝缘缺陷选择设备(5)的两端接入电容分压器(4)的两端；
干扰源装置(8)的供电端接入电源，所述干扰源装置(8)与电缆绝缘缺陷选择设备(5)之间相距预设距离。
2.根据权利要求1所述的施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，其特征在于：所述电缆绝缘缺陷选择设备(5)包括电缆本体绝缘缺陷选通开关(5.1)、电缆接头绝缘缺陷选通开关(5.2)、电缆终端绝缘缺陷选通开关(5.3)、电缆本体绝缘缺陷模拟器件(5.4)、电缆接头绝缘缺陷模拟器件(5.5)、电缆终端绝缘缺陷模拟器件(5.6)，所述电缆本体绝缘缺陷选通开关(5.1)的一端接入电容分压器(4)的一端，电缆本体绝缘缺陷选通开关(5.1)的另一端通过电缆本体绝缘缺陷模拟器件(5.4)连接电容分压器(4)的另一端，电缆接头绝缘缺陷选通开关(5.2)的一端接入电容分压器(4)的一端，电缆接头绝缘缺陷选通开关(5.2)的另一端通过电缆接头绝缘缺陷模拟器件(5.5)连接电容分压器(4)的另一端，电缆终端绝缘缺陷选通开关(5.3)的一端接入电容分压器(4)的一端，电缆终端绝缘缺陷选通开关(5.3)的另一端通过电缆终端绝缘缺陷模拟器件(5.6)连接电容分压器(4)的另一端。
3.根据权利要求1所述的施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，其特征在于：所述干扰源装置(8)包括白噪声干扰选通开关(8.1)、晶闸管动作干扰选通开关(8.2)、电晕放电干扰选通开关(8.3)、白噪声模拟干扰源(8.4)、晶闸管动作模拟干扰源(8.5)、电晕放电模拟干扰源(8.6)，其中，白噪声干扰选通开关(8.1)的一端接入电源正极，白噪声干扰选通开关(8.1)的另一端连接白噪声模拟干扰源(8.4)的一个接线端，白噪声模拟干扰源(8.4)的另一个接线端连接电源负极并接地，晶闸管动作干扰选通开关(8.2)的一端接入电源正极，晶闸管动作干扰选通开关(8.2)的另一端连接晶闸管动作模拟干扰源(8.5)的一个接线端，晶闸管动作模拟干扰源(8.5)的另一个接线端连接电源负极并接地，电晕放电干扰选通开关(8.3)的一端接入电源正极，电晕放电干扰选通开关(8.3)的另一端连接电晕放电模拟干扰源(8.6)的一个接线端，电晕放电模拟干扰源(8.6)的另一个接线端连接电源负极并接地。
4.根据权利要求1或2所述的施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，其特征在于：它还包括示波器(9)，所述电容分压器(4)和测量电阻(7)的示波器连接端接入示波器(9)的信号输入端。
5.根据权利要求2所述的施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，其特征在于：它还包括缺陷支撑块(5.7)，所述电缆本体绝缘缺陷模拟器件(5.4)、电缆接头绝缘缺陷模拟器件(5.5)、电缆终端绝缘缺陷模拟器件(5.6)放置在缺陷支撑块(5.7)上。
6.根据权利要求3所述的施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，其特征在于：所述白噪声干扰选通开关(8.1)的另一端通过干扰源拆卸卡扣(8.7)连接白噪声模拟干扰源(8.4)的一个接线端；
所述晶闸管动作干扰选通开关(8.2)的另一端通过干扰源拆卸卡扣(8.7)连接晶闸管动作模拟干扰源(8.5)的一个接线端；
电晕放电干扰选通开关(8.3)的另一端通过干扰源拆卸卡扣(8.7)连接电晕放电模拟干扰源(8.6)的一个接线端。
7.根据权利要求3所述的施加干扰的电缆绝缘缺陷局部放电测量装置，其特征在于：所述干扰源装置(8)与电缆绝缘缺陷选择设备(5)之间的距离范围为0.5～1m。
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