[发明专利]高频电流法复合电场电力电缆中间接头局部放电检测系统

说明书

本发明属电力设备检测技术，为实现利用高频电流互感器的局部放电检测技术，对复合电场下硅橡胶局部放电进行诊断和识别，本发明，高频电流法复合电场电力电缆中间接头局部放电检测系统，由复合电场局部放电装置、高频电流信号采集单元、数据传输单元、数据处理单元组成；所述复合电场局部放电装置包含高压直流电源、脉冲电源、电压复合单元和模拟局部放电装置；所述高压直流电源和所述脉冲电源的输出端连接所述电压复合单元的输入端；所述模拟局部放电装置由针板型电极和硅橡胶试样构成；所述高频电流信号采集单元采集到的信号经数据传输单元传输到数据处理单元处理后进行输出。本发明主要应用于电力设备检测装置的设计制造场合。

技术领域

本发明涉及电缆、电力设备，具体涉及高频电流法复合电场电力电缆中间接头局部放电检测系统。

背景技术

目前，硅橡胶预制式中间接头已被广泛应用到输电线路和配电网中。根据相关统计资料，截止2010年底，我国电缆线路总长度较十年前电缆总长度延伸约27％。随着电缆的伸长中间接头的使用随之增多，硅橡胶凭借着其良好的绝缘性能和机械性能被广泛运用在预制式中间接头。由于预制式中间接头为多层固体复合介质绝缘结构，绝缘结构紧凑且需要在现场条件安装成型，影响其绝缘性能的原因很多，因而发生事故的概率远远大于电力电缆本体。对据有关资料统计表明，在电缆运行中由于中间接头绝缘引发的故障占电缆故障的31％

在电力电缆运行中伴有不同交直流电压比例的复合电场共同作用。目前，在电力电缆局部放电传统的研究中，主要有两种加压方法，恒压法和逐步升压法。这两种加压方法与电力电缆实际运行工况均有差异。近年来随着高压直流输电工程(High Voltage DirectCurrent,HVDC)发展，直流电压，脉冲电压和谐波电压作用下硅橡胶绝缘局部放电现象分析成为研究热点。但是现阶段，国内外对复合电场下局部放电的试验与诊断技术的研究仍然处于起步阶段。

高频电流检测法通常采用Rogowski线圈高频互感器，其原理是电缆发生局部放电处会产生高频的脉冲电流，高频的脉冲电流会沿着电缆线芯和电缆屏蔽上四处传播，从而在电缆本体或者接地线上由于不均匀的电场会产生变化的磁场，将传感器卡在电缆本体或者接地线上，当产生变化的磁场时在Rogowski线圈上的积分电阻上就会感受到局部放电信号。高频电流检测法检测频段较高(通常为3-30MHz)，具有抗干扰能力强，检测灵敏度高等优点，可用于电力设备局部放电类缺陷的检测、故障定位和故障类型识别等。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提出一种基于高频电流法的复合电场电力电缆检测系统，利用高频电流互感器(high frequency current transformer，HFCT)的局部放电检测技术，对复合电场下硅橡胶局部放电进行诊断和识别。为此，本发明采用的技术方案是，高频电流法复合电场电力电缆中间接头局部放电检测系统，由复合电场局部放电装置、高频电流信号采集单元、数据传输单元、数据处理单元组成；所述复合电场局部放电装置包含高压直流电源、脉冲电源、电压复合单元和模拟局部放电装置；所述高压直流电源和所述脉冲电源的输出端连接所述电压复合单元的输入端；所述模拟局部放电装置由针板型电极和硅橡胶试样构成；所述针板型电极的一个平板电极与所述复合单元的高压输出端相连，另一个平板电极与大地相连，两片平板电极之间是硅橡胶试样，硅橡胶试样中插入钢针，钢针尖部一端靠近与大地相连的平板电极，钢针尾部一端与连有复合单元的高压输出端的平板电极紧密接触；所述高频电流信号采集单元为高频电流互感器HFCT用以获取模拟局部放电装置所产生的高频电流局部放电信号；所述高频电流信号采集单元采集到的信号经数据传输单元传输到数据处理单元处理后进行输出。

所述高频电流互感器HFCT采用高磁导率磁环绕制，所述数据处理单元包括放大电路、滤波电路、检波电路以及电压反馈放大电路和稳压电路。

所述电压复合单元由两个大红袍高压玻璃釉高频无感放电电阻、三个高压聚苯乙烯薄膜电容和测量系统搭建而成，所述电阻起限流作用，所述电容起滤波作用。

所述测量系统由分压器与示波器组成。