[发明专利]一种高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统

权利要求书

1.一种高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，其特征是，所述监测模拟系统中包括升压装置、放电室（2）、气体吸收池（10）、抽气泵（7）、氮气源（1）、光纤光谱仪、计算机（16）和两个换向阀，第一换向阀（6）的a口接抽气泵（7）的进气口，b口接氮气源（1），c口依次经放电室（2）和气体吸收池（10）接第二换向阀（9）的b口，第二换向阀（9）的a口接抽气泵（7）的出气口，c口接大气；所述升压装置的高压输出端接放电室（2）内的放电装置；所述光纤光谱仪的发射端和接收端分别接气体吸收池（10）两端的进光口（31）和出光口（30），光纤光谱仪的监测信号输出端接计算机（16）；

所述放电装置包括高压铜柱（18）、高压电极、放电体、接地极（22）和接地铜柱（27），所述接地铜柱（27）竖直安装在放电室（2）内，接地铜柱（27）的上端通过螺纹与接地极（22）连接，下端从放电室（2）的底板穿出并与地线连接；所述放电体放置在接地极（22）上；所述高压铜柱（18）竖直安装在放电体上方，高压铜柱（18）的上端从放电室（2）的顶板穿出并与升压装置的输出端连接，所述高压电极压在放电体上并通过螺纹与高压铜柱（18）的下端连接；

所述放电室（2）、气体吸收池（10）、抽气泵（7）、氮气源（1）和两个换向阀之间的连接管路均采用聚四氟乙烯绝缘管；

所述放电体包括三种，分别为气隙绝缘层（21a）、针刺绝缘层（21b）和开盲孔绝缘层（21c），相应的高压电极分别为盘状高压电极（26a）、针状高压电极（26b）和柱状高压电极（26c），所述盘状高压电极（26a）通过其下部的压盘与气隙绝缘层（21a）的上表面接触；所述针状高压电极（26b）下部的针尖刺入针刺绝缘层（21b）内；所述柱状高压电极（26c）的下端穿过开盲孔绝缘层（21c）的橡胶罩（29）后插入开盲孔绝缘层（21c）上部的盲孔中；

电缆局部放电的监测操作按如下步骤进行：

两个换向阀的各个接口全部接通，利用氮气源将放电室、气体吸收池及抽气泵内的气体吹扫干净，持续2-3min；

关闭第一换向阀（6）的b口和第二换向阀（9）的c口，启动抽气泵（7）同时利用升压装置给放电装置加压，使放电产生的具有一定浓度的臭氧气体进入气体吸收池内；

光纤光谱仪发射端发出的紫外光，紫外光经气体吸收池送入光纤光谱仪接收端；

光纤光谱仪接收端将采集的信号送入计算机；

在320nm-350nm内，臭氧的吸收呈周期性变化的特征，峰峰间隔为2nm，拟定300 nm为一个周期，进行傅里叶变换和逆傅里叶变换，通过改变氮气流速来改变臭氧的浓度进行多组实验，得到不同浓度下的频率幅值，依此得出浓度与频率幅值的关系进行FTUV紫外傅里叶变换滤波，得到气体浓度反演二次拟合方程；

采用上述二次拟合方程拟合气体浓度变化曲线，对放电室持续加压到9.2kV，每间隔30min采集一次数据；

得到不同浓度下的频率幅值，依此得出浓度与频率幅值的关系并进行二次拟合：其中F为幅值，c为浓度，线性相关系数R为0.9936，依次得到9.2kV沿面放电电压下，气体浓度变化曲线。

2.根据权利要求1所述的高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，其特征是，所述升压装置包括变压器（4）和控制台（5），所述变压器（4）的控制端接控制台（5），输出端与高压铜柱（18）的上端连接。

3.根据权利要求2所述的高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，其特征是，所述高压铜柱（18）的上端和变压器（4）的输出端均设有均压球（3）。

4.根据权利要求3所述的高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，其特征是，所述高压铜柱（18）分为两段，二者分别位于放电室（2）顶板的上方和下方并通过螺纹连接，每段高压铜柱（18）的外部均设有绝缘套管（19）。

5.根据权利要求4所述的高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，其特征是，所述放电室（2）的出气口和进气口均设有节流阀。

6.根据权利要求5所述的高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，其特征是，所述抽气泵（7）的出气口设有过滤网（8）。

7.根据权利要求6所述的高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，其特征是，所述接地极（22）上设有锁紧螺母（24）。