[實用新型]一種用于電力電纜局部放電檢測的頻率可調振蕩波電路

有效

• 申請號: 201620180004.7
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN205374670U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 顧哲屹;聶洪巖;姚遠航
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 榮玲

技術領域

本實用新型涉及一種用于電力電纜檢測的可調振蕩波電路，具體涉及一種用于電力電纜局部放電檢測的頻率可調振蕩波電路，屬于電力電纜檢測技術領域。

背景技術

電力電纜是一種應用于電力系統中的重要電力設備，因其受氣候的影響小、安全可靠性高、隱蔽耐用、不影響環境等優點得到了廣泛使用。隨著大量電力電纜的投運，相應的電纜故障率也隨著使用年限等上升，造成停電事故和巨大的經濟損失。為保證其供電可靠性，對新建和已鋪設電纜的運行狀況以及健康程度進行檢測尤為重要，特別是在現場離線檢測的非破壞性試驗。電力電纜中交聯聚乙烯電纜由于其電氣性能和耐熱性能較好而深受用戶歡迎，近年來已成為中高壓輸電系統中的主要品種。交聯聚乙烯電纜的使用壽命很大程度上取決于其絕緣介質的樹枝狀老化，而對局部放電的測量是定量分析樹枝狀劣化程度的有效方法。在樹枝引發初期，其局部放電量約為0.1pC；當樹枝發展到介質擊穿臨界狀態時，其局部放電量可達到1000pC。因此，對交聯聚乙烯電纜絕緣的局部放電進行檢測是及時發現故障隱患、預測運行壽命及保障電力電纜安全可靠運行的重要手段。

現場對電纜進行離線檢測的非破壞性局部放電試驗中對試驗電源有著很多要求：對于交流電源，由于其體積比較大，不方便用于現場局部放電試驗；對于直流電源，由于交聯聚乙烯電纜絕緣電阻較高，且交流和直流電壓分布差別較大，直流試驗后在電纜中特別是電纜缺陷處會殘余大量的空間電荷，當電纜投運后空間電荷常造成電纜的絕緣擊穿事故，因此也不適用于局部放電試驗；超低頻(0.1Hz)電源進行試驗，需減小電源功率，進而要求試驗時間長，對交聯聚乙烯電纜絕緣損傷較大，可能會引發電纜中新的缺陷；指數衰減振蕩波電源與交流電源等效性好，有相似度高的局部放電行為，使用該電源可以有效檢測電纜局部放電，且檢測本身不對電纜造成傷害，于是應利用指數衰減振蕩波電源進行交聯聚乙烯電纜的局部放電試驗。同時由于所測對象電纜的電容值不同，導致符合指數衰減振蕩波測試等效性要求的頻率也不同，使用固定頻率的試驗電路無法滿足復雜的現場試驗要求，這樣設計一種用于電力電纜局部放電檢測的頻率可調指數衰減振蕩波的試驗電路就顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術對于電纜進行局部放電試驗時，對于不同容值的試驗電纜無法施加不同頻率的指數衰減振蕩波的問題。

本實用新型的技術方案是：一種用于電力電纜局部放電檢測的頻率可調振蕩波電路，包括調壓器、試驗變壓器、硅堆、保護電阻、可調電感、可控球隙、阻尼電阻、電纜試樣、數據采集部分和數據分析部分，電網通過調壓器連接試驗變壓器的輸入端，試驗變壓器的高壓輸出端通過依次連接的硅堆、保護電阻和可控球隙連接試驗變壓器的低壓輸出端，所述可調電感、阻尼電阻和電纜試樣串聯后并接在可控球隙的兩端，所述數據采集部分并接在電纜試樣的兩端，數據采集部分的輸出端連接數據分析部分的輸入端。

所述數據采集部分包括檢測組件和局放組件，檢測組件和局放組并聯連接，所述檢測組件包括電容分壓器和示波器，電容分壓器并接在電纜試樣的兩端，示波器并接在電容分壓器的低壓臂電容兩端，示波器的輸出端和局放組件的輸出端連接數據分析部分的輸入端。

所述局放組件包括耦合電容、檢測阻抗和局部放電檢測儀，耦合電容和檢測阻抗串聯后并接在電纜試樣的兩端，局部放電檢測儀并接在檢測阻抗的兩端，局部放電檢測儀的輸出端連接數據分析部分的輸入端，耦合電容和檢測阻抗構成PD耦合單元。

所述數據分析部分包括計算機和數據采集卡，數據采集卡的輸入端為數據分析部分的輸入端，數據采集卡的輸出端連接計算機。

所述可調電感為氣隙可調式電感。

所述可控球隙為可控的點火球隙。

本實用新型與現有技術相比具有以下效果：本實用新型針對電纜局部放電試驗中對試驗電源的要求和待測電纜電容值不同的特點，通過調節氣隙的大小實現對電感值得調節，通過調節可調電感，實現指數衰減振蕩電壓振蕩頻率的調節，可以給不同電容值的電纜試樣施加不同頻率的指數衰減振蕩波，進而達到對不同電纜進行局部放電檢測的目的。試驗變壓器的輸出端接有保護電阻，防止回路中由于放電而出現過流；電纜試樣之后并聯有電容分壓器和PD耦合單元，可以實時采集分析數據。

附圖說明

圖1，本實用新型的電路示意圖；

圖2，本實用新型的仿真電路圖；