[实用新型]一种中压XLPE电缆附件高频电老化试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电缆老化及其检测技术领域，特别是涉及一种中压XLPE电缆附件的高频电老化试验装置。

背景技术

近年来，随着电力系统容量的不断扩大，电力用户设备的复杂性随之增加，特别是一些大容量非线性负载在系统总负荷中的比重不断上升，电力系统的谐波问题变得日益突出。在包含众多高频成分的谐波的作用下，电力设备的绝缘问题变得较为严重，导致设备过早地出现非常规老化、损坏等故障。目前，电网中存在大量在运的中压XLPE电缆终端，而电缆终端事故是导致电缆线路跳闸事故的主要原因，且高频谐波对电缆终端绝缘劣化的影响极为明显。实践证明，一些传统中压XLPE电缆终端在严重的谐波作用下，其老化明显加剧、寿命大大缩短，甚至导致绝缘事故的发生。因此，亟需一种中压XLPE电缆附件高频电老化试验装置，以便模拟中压XLPE电缆附件在实际运行工况中的高频电应力，并获取样品老化过程中温升特性以及局部放电图谱，从而分析其绝缘老化状况。

由于高频励磁变压器的输出容量存在限制，老化试验过程中，高频励磁变压器在提供高频高压时，难以同时输出可模拟实际运行工况的负荷电流。目前，国内外高频电老化试验装置的设计思路多采用高频电压发生装置联合光照、外热等方法，均难以实现电缆附件在高频强电场和工频负荷电流共同作用下的绝缘加速老化试验。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种中压XLPE电缆附件高频电老化试验装置，模拟中压XLPE电缆附件运行过程中同时承受高频强电场和工频负荷电流的实际工况，实现高频电热联合作用下的电缆附件老化试验。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种中压XLPE电缆附件高频电老化试验装置，包括高频试验电压发生单元、高频电压试验回路单元、工频负荷电流模拟发生单元和绝缘信息监测单元；所述高频试验电压发生单元，用于产生试验所需的高频电压并提供给所述高频电压试验回路单元；所述高频试验电压发生单元与所述高频电压试验回路单元电连接；所述高频电压试验回路单元，用于提供试验回路；所述工频负荷电流模拟发生单元穿接于所述高频电压试验回路单元，采用磁场耦合方式，来模拟产生工频负荷电流；所述绝缘信息监测单元卡接于所述高频电压试验回路单元的接地引线上，用于监测XLPE电缆附件绝缘特性参量的状态；所述的高频电压试验回路单元包括XLPE连接电缆、第二无局部放电导线和电缆终端试验系统，所述的电缆终端试验系统包括第一电缆终端试验系统和第二电缆终端试验系统；所述的第一电缆终端试验系统和第二电缆终端试验系统通过XLPE连接电缆和第二无局部放电导线串联连接而形成试验回路；在老化试验时，所述高频试验电压发生单元和所述工频负荷电流模拟发生单元同时运行，以达到所述高频电压试验回路单元中试验样品同时承受高频电压和工频电流作用的目的。

进一步的，所述的第一电缆终端试验系统包括内部含典型安装缺陷的第一电缆附件和第一GIS气室；所述的第二电缆终端试验系统包括内部含典型安装缺陷的第二电缆附件和第二GIS气室；所述的第一电缆附件和第二电缆附件，用于研究高频老化试验中典型安装缺陷在高频高压作用下的绝缘劣化过程，其一端分别插入第一GIS气室和第二GIS气室中，另一端通过第二无局部放电导线相互连接；所述的第一GIS气室和第二GIS气室，用于排除试验回路单元局部放电时可能引入的电晕干扰，所述的第一GIS气室和第二GIS气室通过XLPE连接电缆相互连接。

进一步的，所述的高频试验电压发生单元包括高频信号发生器、功率放大器以及高频励磁变压器；所述的高频信号发生器与所述的功率放大器电连接，所述高频信号发生器产生高频低压信号，并经过所述功率放大器进行放大；所述功率放大器通过保护电容与所述高频励磁变压器电连接；所述保护电容用于改变功率放大器的输出阻抗，以防止功率放大器产生过大的输出功率；所述高频励磁变压器，用于对经功率放大器放大的高频低压信号进行升压以获得试验所需的高频高压；所述高频励磁变压器通过保护电阻和第一无局部放电导线与所述的高频电压试验回路单元进行电连接；所述第一无局部放电导线与所述的第二无局部放电导线的中部进行电连接；所述保护电阻，用于限制高频励磁变压器的输出电流而进行过流保护；所述第一无局部放电导线，用于将高频励磁变压器产生的高频高压引至高频电压试验回路单元。