[发明专利]一种高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统

说明书

一种高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，构成中包括升压装置、放电室、气体吸收池、抽气泵、氮气源、光纤光谱仪、计算机和两个换向阀，第一换向阀的a口接抽气泵的进气口，b口接氮气源，c口依次经放电室和气体吸收池接第二换向阀的b口，第二换向阀的a口接抽气泵的出气口，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两端的进光口和出光口，光纤光谱仪的监测信号输出端接计算机。本发明可进行多种高压开关柜电缆局部放电的模拟实验，适用于在实验室中进行多组分气体的产生与在线监测实验以及间接模拟并判断带电设备的运行状态，为局部放电监测方法的研究提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及一种能够间接模拟并判断开关柜绝缘故障的实验装置，属于电力技术领域。

背景技术

从近几年的一份事故调查可以看出，绝缘故障占开关柜所有事故故障的36.3％，说明开关设备(主要是金属封闭开关设备)的绝缘事故明显突出，应引起高度重视。

10kV开关柜是配网的重要组成部分，绝缘故障是导致智能高压开关柜和其他电力设备发生电力故障或事故的主要原因之一，严重影响了电力系统的安全运行。电缆室放电是比较常见的现象，尤其是运行环境潮湿的高压开关柜，电缆头部的伞裙与其它部件相距过近甚至直接接触，极易发生放电现象。放电过程中会产生紫外光以及SO₂、NO_x、CO₂、CO、O₃等气体，而SO₂、NO_x与空气中的水分相结合所形成的腐蚀性物质以及O₃的强氧化性都将加速电缆绝缘的老化，开关柜内电缆的这些绝缘缺陷最初都是以局部放电的形态表现出来，最终引起电缆燃烧甚至导致开关柜爆炸。因此对开关柜电缆的局部放电进行有效监测对于及时发现和掌握潜伏性的绝缘缺陷、预防绝缘事故的发生具有重要意义。

随着信息技术和智能系统的发展，数字化的局部放电监测系统在信号处理和模式识别等方面表现出了较为明显的优势。由于紫外检测技术具有不受高频信号干扰的影响、更高的灵敏度、非接触的优势，且不会受到人为因素和交通条件的约束，很多学者就开始以紫外光作为特征量对高压电晕放电进行研究。

在以上研究的基础上，有的学者提出采用FTUV(紫外傅里叶变换滤波)法对局部放电进行监测，该方法通过测量电力设备放电过程中绝缘材料破坏后产生的新生成物的浓度和成分来判断设备放电情况，既可以排除气体间的相互干扰，也可以通过傅里叶变换的方法排除噪声等对信号的干扰，因此能够更加准确地反演气体浓度，对设备内部故障类型的判别提供可靠依据，实现设备运行状态的在线监测。尽管国内许多学者对该方法做了大量研究工作，也取得了许多研究成果，但到目前为止，在实验室中还没有一种能够进行多组分气体的产生与实时在线监测以及间接模拟并进行判断的设备，使该方法的深入研究受到了极大的制约。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，为FTUV局部放电监测方法的深入研究提供技术支持。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种高压开关柜电缆局部放电监测模拟系统，构成中包括升压装置、放电室、气体吸收池、抽气泵、氮气源、光纤光谱仪、计算机和两个换向阀，第一换向阀的a口接抽气泵的进气口，b口接氮气源，c口依次经放电室和气体吸收池接第二换向阀的b口，第二换向阀的a口接抽气泵的出气口，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两端的进光口和出光口，光纤光谱仪的监测信号输出端接计算机。