[发明专利]一种基于变频谐振耐压的电缆局放检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备试验领域，尤其涉及一种基于变频谐振耐压的电缆局放检测系统。

背景技术

随着城市电网建设的不断扩大，交联聚乙烯(简称X L P E)电缆由于其容易敷设、运行维护简便、耐高温和绝缘性能优良等特点，被广泛地应用于电网建设中，并逐步取代油纸绝缘电缆和架空线路，交联聚乙稀电缆（XLPE）电缆在制造和接头制作过程中，绝缘层内部出现的杂质、微孔、半导电层突起和分层等缺陷，均会引起局部放电的发生。局部放电经过积累发展成电树，最终导致主绝缘的击穿。变频谐振耐压试验作为交联聚乙烯电力电缆的现场竣工试验,已经被很多规程和标准列为规范的电缆及附件交流耐压试验，在工程交接的耐压试验中，较为明显的绝缘缺陷可以在高压状态下被有效检测出来，但对于一些微小的隐形绝缘缺陷，耐压试验却显得无能为力，如果能够在设备绝缘劣化的初期能及时发现这些微小的隐形缺陷，则可防范于未然。

因此，在对电缆设备进行变频谐振耐压试验的同时进行局部放电的测量，不仅仅可以对电缆的整体绝缘强度进行合理的判断，还可以及时发现电缆内部微小的隐形缺陷，对于提高电缆的运行可靠性，维护电网的安全具有重要的意义。目前已有的方法存在检测仪器安装不便、操作复杂、检测成本高等缺点。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于变频谐振耐压的电缆局放检测系统，利用脉冲收发器有效解决局部放电脉冲的衰减问题，该系统能够在电缆交接试验时，对电缆设备进行变频谐振耐压下的局部放电进行准确的测量，更为经济和高效。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于变频谐振耐压的电缆局放检测系统，包括无局放变频谐振耐压系统、高频电流传感器、脉冲收发器、高频电流探头I、高频电流探头II、阻波器和数据分析主机，所述无局放变频谐振耐压系统的输出端与被试电缆的输入端连接，所述高频电流传感器串在被试电缆的起端铠装接地线上，所述高频电流传感器通过同轴电缆和阻波器与数据分析主机相连，高频电流探头I、高频电流探头II装设在被点电缆末端的铠装接地线上，高频电流探头I、高频电流探头II分别与脉冲收发器连接。

所述无局放变频谐振耐压系统，包括变频控制电源、励磁变压器、谐振电抗器、电容分压器、绝缘底垫、专用接地线，变频控制电源输入端接入380V交流电，输出端与励磁变压器输入端相连，变频控制电源的测量端与电容分压器低压端相连，励磁变压器输出端与谐振电抗器输入端相连，谐振电抗器放置于专用的绝缘底垫上，谐振电抗器的输出端经由电容分压器的高压端与被试电缆的首端相连，变频控制电源、励磁变压器、电容分压器和被试电缆采用专用接地线共地。

所述脉冲收发器，用于将传至电缆末端检测到的局部放电脉冲信号放大并返回被试电缆起始端。

所述脉冲收发器，包括脉冲接收器和脉冲发生器，脉冲接收器和脉冲发生器通过同轴电缆相连接，脉冲接收器通过高频电流探头I接收局部放电脉冲，脉冲接收器发出触发信号给脉冲发生器，脉冲发生器用于产生可调时延的增益脉冲波。

所述高频电流传感器采用钳式罗格夫斯基线圈，其测量频带为100kHz-30MHz，具有方向性，在安装时，其箭头方向均指向地。

所述阻波器的额定工频为50/60Hz。

一种基于上述电缆局放检测系统的使用方法，具体工作过程为：：无局放变频谐振耐压系统产生20-300Hz的交流电压、该变频谐振耐压系统的输出端与被试电缆的输入端连接，高频电流传感器串在被试电缆起端的铠装接地线上，高频电流传感器通过同轴电缆和阻波器与数据分析主机相连，高频电流探头I和高频电流探头II串在被试电缆末端的铠装接地线上，两支高频电流探头通过同轴电缆与脉冲收发器相连，脉冲收发器，包括脉冲接收器和脉冲发生器，脉冲接收器和脉冲发生器通过同轴电缆相连接，脉冲接收器通过高频电流探头I接收局部放电脉冲，脉冲接收器发出触发信号给脉冲发生器，脉冲发生器用于产生可调时延的增益脉冲波；增益脉冲波通过高频电流探头II传回被试电缆末端，沿着被试电缆传至被试电缆始端，经由高频电流传感器和阻波器传至数据分析主机，有效解决局放脉冲衰减的问题，数据分析主机对局部放电脉冲和脉冲发生器产生的增益脉冲进行采集和分析，对局部放电进行有效定位。

基于上述电缆局放检测系统的工作原理为：