[实用新型]一种中压XLPE电缆及其附件多谐波源绝缘试验装置

说明书

本实用新型公开了一种中压XLPE电缆及其附件多谐波源绝缘试验装置，涉及电力电缆检测技术领域。所述中压XLPE电缆及其附件多谐波源绝缘试验装置，包括交流电源、多谐波源发生单元、多谐波控制单元、标准电容单元、谐波分析仪以及试验回路单元，通过多谐波控制单元控制多谐波源发生单元同时输出多种频率叠加的谐波电压，并作用于试验回路，实现输出谐波电压的监视和分析，从而实现中压XLPE电缆及其附件同时在多种谐波叠加作用下的绝缘特性试验；本实用新型通过多谐波控制单元实现PWM整流和逆变的独立控制，确保控制逻辑的准确性和可靠性，实现谐波次数和幅值的精确控制和模拟。

技术领域

本实用新型属于电力电缆检测技术领域，尤其涉及一种中压XLPE电缆及其附件多谐波源绝缘试验装置。

背景技术

近年来，随着电网技术的飞速发展，多元化用电需求的持续增加，间歇式分布式能源的大量接入，导致用户侧设备的复杂性越来越高，电网谐波问题变得日益严重。目前，城市配电网以及电铁牵引供电系统中存在大量在运的中压XLPE电缆及其附件，而电缆终端事故是导致电缆线路跳闸事故的主要原因，且多谐波源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电缆终端在多谐波作用下，其老化明显加剧、寿命大大缩短，甚至导致绝缘事故的发生。

基于此，本实用新型提出一种中压XLPE电缆及其附件多谐波源绝缘试验装置，用于中压XLPE电缆及其附件的绝缘性能试验，可同时模拟多种谐波特性对中压XLPE电缆及其附件的影响，实现谐波次数和幅值的精确控制和模拟。

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电缆及其附件多谐波源绝缘试验装置。

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电缆及其附件多谐波源绝缘试验装置，包括交流电源、多谐波源发生单元、多谐波控制单元、标准电容单元、谐波分析仪以及试验回路单元；所述多谐波源发生单元分别与交流电源、多谐波控制单元以及标准电容单元连接；所述标准电容单元分别与所述谐波分析仪、多谐波控制单元以及试验回路单元连接；所述多谐波源发生单元，用于同时精确输出多种频率叠加的谐波电压；所述多谐波控制单元，用于实现多谐波源发生单元输出谐波电压频率及幅值的精确控制；所述标准电容单元，用于实现输出谐波电压的测量；所述谐波分析仪，用于实现输出谐波电压的监视和分析；所述试验回路单元，用于提供试验回路；

所述试验回路单元包括两个冷缩式电缆终端、两个GIS气室以及XLPE电缆；所述两个冷缩式电缆终端分别为第一冷缩式电缆终端和第二冷缩式电缆终端；所述两个GIS气室分别为第一GIS气室和第二GIS气室；所述第一冷缩式电缆终端和第二冷缩式电缆终端的一端分别插入所述第一GIS气室和第二GIS气室，另一端通过导线相互连接；所述第一GIS气室和第二GIS气室通过XLPE电缆相互连接。

进一步的，所述多谐波源发生单元包括依次连接的输入滤波模块、谐波功率模块以及输出滤波模块；所述谐波功率模块由多个背靠背功率单元通过级联的方式构成，每个所述的背靠背功率单元均包括依次连接的PWM整流桥、直流侧储能电容以及PWM逆变桥；每个所述的背靠背功率单元分别对应一个输入滤波模块，多个输入滤波模块的输出端分别与多个背靠背功率单元的PWM整流桥输入端连接；所述PWM整流桥，用于建立稳定的直流电压，所述PWM逆变桥，用于生成给定的电压信号。通过多个PWM逆变桥逆变侧级联的连接方式构成谐波功率模块的主拓扑结构，采用单极倍频载波移相正弦脉宽调制技术，大幅提高谐波频率，确保高次谐波的精确输出；在提高本实用新型装置容量的同时，实现了多种频率谐波源的精确控制和模拟，从而有效提高整个装置的谐波输出带宽，使得本实用新型多谐波源试验装置较好地满足中压XLPE电缆及其附件多谐波源试验的容量和频率要求。

进一步的，所述输出滤波模块和多个输入滤波模块均采用RLC滤波方式。