[實用新型]一種長距離高壓電纜局部放電和故障定位的檢測阻抗

有效

• 申請號: 201420168131.6
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN203798967U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 沈慶河;姚金霞;劉嶸;劉輝;張有平;趙亞征
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;山東電力研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/08;G01R1/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種長距離高壓電纜局部放電和故障定位的檢測阻抗。

背景技術

串聯諧振局部放電試驗是目前對高壓設備絕緣狀況進行檢測的有效手段，尤其是在電力電纜絕緣狀況方面。而檢測阻抗是串聯諧振局部放電測試系統的重要采樣單元。

然而目前現有的檢測阻抗一般都應用于非電纜的高壓設備檢測上，對定位要求不是很嚴格，因此目前現有的檢測阻抗只注重對局部放電信號的檢測，而忽略了定位問題，并不適用于即要求檢測靈敏度高又要求故障定位準確的電纜上。

長距離電纜的電氣參數是很明顯的分布參數并不像電抗器、變壓器等這些非電纜設備可以等效成一個集總參數的電子器件，因此局部放電信號在電纜中的傳輸距離長衰減嚴重，尤其是對長距離的電纜，再加上接頭損耗，衰減就更嚴重。在電抗器、變壓器等這些非電纜設備中，局部放電信號從產生處到檢測阻抗的輸入，傳輸的距離相對于在電纜中傳輸的距離完全可以忽略，所以用于電纜上的局部放電檢測阻抗要求有更高的靈敏度。

現有的檢測阻抗主要的是電阻電容電感并聯的形式，因為這種形式可以通過調節耦合電容Ck與試品電容Cx的串聯后的等效電容值來與電感諧振使檢測靈敏度提高，為了獲得對局部放電信號比較大的放大倍數就要提高諧振電路的Q值，但這種放大會使局部放電信號產生震蕩，導致信號本身拖尾太長。故障定位是基于行波法，同時要檢測局部放電的原始信號和經過端部反射后的反射信號，若將這種檢測阻抗用于電纜的局部放電檢測和定位，那么就會因為局部放電原始信號的拖尾太長導致局部放電信號的反射信號無法識別的問題

現有的檢測阻抗中應用的變壓器或電感的磁芯均選用適用于具有高磁導率高頻響應特性好的鐵氧體。在串聯諧振局部放電試驗系統中，檢測阻抗有兩個任務，濾除低頻高壓的諧振電壓信號，耦合高頻局部放電電流信號。因此檢測阻抗要兼顧低頻電壓引起的電感飽和和高頻局部放電信號的低損耗和低噪音，應用鐵氧體磁芯，高頻特性可以很容易得到滿足，但要兼顧低頻大電流信號引起的電感飽和問題，因為鐵氧體的飽和磁感應強度不高，最大在4000Gs-5000Gs，必須增大磁芯橫截面積或增加繞線扎數，這樣電感的體積就會很大。

針對高電壓現有檢測阻抗增加耐壓的方式只是簡單地尋找耐壓高的器件，但高耐壓電子器件因制作工藝原因，價格高，體積大。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述問題，提出了一種長距離高壓電纜局部放電和故障定位的檢測阻抗，該裝置解決了在較小的體積下解決較低的諧振頻率會引起電感磁飽和與局部放電信號取樣靈敏度的矛盾。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種長距離高壓電纜局部放電和故障定位的檢測阻抗，包括若干個電阻分別為Rm、R1、R2和電感Lm，高頻變壓器T1、若干個電容分別為C1、C2、C3、C4、C5、Cm；其中，電阻Rm一端連接輸入端，另一端串聯電容C5后接地，電感Lm并聯于電阻Rm兩端，電容C2一端連接輸入端，另一端分別連接電阻R1和電容C3，電阻R1的另一端連接Rm與電容C5的連接點，電容C4和電阻R2串聯后并聯在電容C5的兩端；電容C3的另一端分別連接電容Cm和電阻R3，其中，電阻R3的另一端連接在電容C4和電阻R2的連接點處，電容Cm的另一端連接高頻變壓器T1的初級線圈，高頻變壓器T1的初級線圈另一端連接Rm與電容C5的連接點，高頻變壓器T1的次級線圈的一端串聯電容C1，另一端接地。

所述電阻Rm的阻值為300-350歐姆，檢測阻抗的檢測最長距離為5km。

所述高頻變壓器T1初級繞組與電容Cm組成高通濾波器，其截止頻率為100kHz。

所述高頻變壓器T1次級繞與C1組成高通濾波器，其截止頻率為100kHz。

所述電容Cm用具有高耐壓特性的耐壓特性為630V，電容Cm的容量為15-25nF，為聚丙烯電容。

所述電感Lm的飽和磁感應強度為8000Gs-10500Gs，所用磁芯為美磁的KOOL?MU，電感Lm采用載流量10A以上、直徑為2-3mm的銅線。

本實用新型的有益效果為：能夠很好地解決現有的檢測阻抗無法用于長距離電纜（3km-5km）的絕緣故障定位或因電纜距離過長（3km-5km）而靈敏度不夠的問題；同時能夠大幅度減小檢測阻抗的體積。

附圖說明

圖1為本實用新型檢測阻抗方案電路原理示意圖；

圖2為本實用新型檢測阻抗的產品應用示意圖；

圖3為本實用新型檢測阻抗的頻率響應曲線；