[发明专利]振荡波系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种局部放电检测系统，具体是一种振荡波系统。

背景技术

近十年来，挤塑型电力电缆特别是交联聚乙烯（XLPE）电力电缆由于其绝缘性能好、易于制造、安装方便、供电安全可靠等优点，在城市电网中得到广泛使用。但是这种电缆的绝缘结构中往往会由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质，或者由于工艺原因在绝缘介质与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层突出，在这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电，同时在电力电缆的安装和运行过程当中也可能会产生各种绝缘缺陷导致局部放电。由于XLPE等挤塑型绝缘材料耐放电性较差，在局部放电的长期作用下，绝缘材料不断老化最终导致绝缘击穿，造成重大事故。研究发现，电缆的局部放电量与其绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘可能存在危害电缆安全运行的缺陷，因此可通过检测电缆的局部放电量评估电缆的绝缘状况。

电缆局部放电的检测方法主要有以下三种：1、工频电压下电缆局部放电检测；2、超低频电压下电缆局部放电检测；3、直流阻尼振荡电压下电缆局部放电检测；其中的方法1，由于电力电缆的电容量大，很难在现场进行工频电压下的局部放电检测；其中的方法2要求试验时间长，对电缆绝缘损伤较大，可引发电缆中的新的缺陷；其中的方法3，由于XLPE电力电缆的绝缘电阻较高，且交流和直流下电压分布差别较大，进行直流耐压试验后，在XLPE电缆中，特别是电缆缺陷处会残留大量空间电荷，电缆投运后，这些空间电荷常造成电缆的绝缘击穿事故。因此上述方法均不适合用于对挤塑型电力电缆的局部放电检测。

振荡波测试系统（OWTS，英文全称为Oscillating Waveform Test System），利用电缆等值电容与电感绝缘导线的串联谐振原理，使振荡电压在多次极性变换过程中电缆缺陷处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器测量该信号从而判断电缆的好坏。采用OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位技术对10kV配电电缆进行测试，能够及时发现和定位潜伏性局部放电缺陷且不会对电缆造成伤害，可以大大提高供电可靠性。中国专利文献CN102565637A公开了一种基于异步双端测量的电缆振荡波局部放电检测系统，具体参见图1所示，该系统包括待测电缆及分别于待测电缆连接的振荡波发生装置及信号采集子系统，程控宽程局部放电校准仪，上位机。其中，振荡波发生装置在上位机的控制下产生阻尼振荡波，电缆两端的信号采集子系统将采集到的波形及数据交由上位机分析软件集中处理、分析，得到有无局部放电发生及局部放电量的判决，从而实现电缆局部放电的测试。

在振荡波检测系统中，振荡波电压是近年来国内外研究较多的一种用于XLPE电力电缆局部放电检测和定位的电源。该振荡波电源与交流电源等效性好，作用时间短、操作方便、易于携带，可有效检测XLPE电力电缆中的各种缺陷，且试验不会对电缆造成伤害。振荡波系统的核心是利用LC二阶电路充放电过程实现的，其中被测试电缆的等效电容值即为LC二阶电路的电容，其中的电感需要根据测试场合定制，但是现有的对电感的研究指注重电感的电感值，未充分考虑电感在振荡波检测系统实际需求：在振荡波检测系统用，待测的是电缆的局部放电，如果电感的自身存在局部放电，将严重影响对电力电缆局部放电的检测，进而影响使用效果。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有振荡波检测系统中的电感存在局部放电影响系统使用效果的技术问题，提供一种包括改进电感的振荡波系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种振荡波系统，包括：

待测电缆；

振荡器发生装置，与所述待测电缆串联连接；所述振荡器发生装置进一步包括高压直流电源、高压电子开关和空心电感，其中，所述空心电感、所述高压直流电源和所述待测电缆串联连接，所述高压电子开关与所述高压直流电源相连，控制所述高压直流电源的打开和关断；

信号采集系统，输入端连接在所述振荡器发生装置和所述待测电缆之间，采集所述流经所述待测电缆的电压信号并输出；

工控机，接收所述信号采集装置输出的所述电压信号并处理；

所述空心电感进一步包括：

空心绕线骨架；

绝缘导线，分层绕设在所述空心绕线骨架上，同一层上的相邻匝的绝缘导线无间隔紧密排列；

层间绝缘层，设置在相邻的两层绝缘导线之间；

密封用绝缘层，设置在所述空心绕线骨架上所述绝缘导线的最外层，用于固定绕设好的所述绝缘导线；

屏蔽端子，分别设置在所述电感的上端部和下端部，用于将所述电感内部的导线引出；