[實用新型]一種中壓XLPE電纜附件高頻電老化試驗裝置

有效

• 申請號: 201720486348.5
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN206756962U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 郭金明;郭麗娟;朱時陽;田樹軍;趙堅;李婧;黃鋒;黎大健;覃秀君
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 戴燕桃,巢雄輝

技術領域

本實用新型屬于電力電纜老化及其檢測技術領域，特別是涉及一種中壓XLPE電纜附件的高頻電老化試驗裝置。

背景技術

近年來，隨著電力系統容量的不斷擴大，電力用戶設備的復雜性隨之增加，特別是一些大容量非線性負載在系統總負荷中的比重不斷上升，電力系統的諧波問題變得日益突出。在包含眾多高頻成分的諧波的作用下，電力設備的絕緣問題變得較為嚴重，導致設備過早地出現非常規老化、損壞等故障。目前，電網中存在大量在運的中壓XLPE電纜終端，而電纜終端事故是導致電纜線路跳閘事故的主要原因，且高頻諧波對電纜終端絕緣劣化的影響極為明顯。實踐證明，一些傳統中壓XLPE電纜終端在嚴重的諧波作用下，其老化明顯加劇、壽命大大縮短，甚至導致絕緣事故的發生。因此，亟需一種中壓XLPE電纜附件高頻電老化試驗裝置，以便模擬中壓XLPE電纜附件在實際運行工況中的高頻電應力，并獲取樣品老化過程中溫升特性以及局部放電圖譜，從而分析其絕緣老化狀況。

由于高頻勵磁變壓器的輸出容量存在限制，老化試驗過程中，高頻勵磁變壓器在提供高頻高壓時，難以同時輸出可模擬實際運行工況的負荷電流。目前，國內外高頻電老化試驗裝置的設計思路多采用高頻電壓發生裝置聯合光照、外熱等方法，均難以實現電纜附件在高頻強電場和工頻負荷電流共同作用下的絕緣加速老化試驗。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種中壓XLPE電纜附件高頻電老化試驗裝置，模擬中壓XLPE電纜附件運行過程中同時承受高頻強電場和工頻負荷電流的實際工況，實現高頻電熱聯合作用下的電纜附件老化試驗。

本實用新型是通過如下的技術方案來解決上述技術問題的：一種中壓XLPE電纜附件高頻電老化試驗裝置，包括高頻試驗電壓發生單元、高頻電壓試驗回路單元、工頻負荷電流模擬發生單元和絕緣信息監測單元；所述高頻試驗電壓發生單元，用于產生試驗所需的高頻電壓并提供給所述高頻電壓試驗回路單元；所述高頻試驗電壓發生單元與所述高頻電壓試驗回路單元電連接；所述高頻電壓試驗回路單元，用于提供試驗回路；所述工頻負荷電流模擬發生單元穿接于所述高頻電壓試驗回路單元，采用磁場耦合方式，來模擬產生工頻負荷電流；所述絕緣信息監測單元卡接于所述高頻電壓試驗回路單元的接地引線上，用于監測XLPE電纜附件絕緣特性參量的狀態；所述的高頻電壓試驗回路單元包括XLPE連接電纜、第二無局部放電導線和電纜終端試驗系統，所述的電纜終端試驗系統包括第一電纜終端試驗系統和第二電纜終端試驗系統；所述的第一電纜終端試驗系統和第二電纜終端試驗系統通過XLPE連接電纜和第二無局部放電導線串聯連接而形成試驗回路；在老化試驗時，所述高頻試驗電壓發生單元和所述工頻負荷電流模擬發生單元同時運行，以達到所述高頻電壓試驗回路單元中試驗樣品同時承受高頻電壓和工頻電流作用的目的。

進一步的，所述的第一電纜終端試驗系統包括內部含典型安裝缺陷的第一電纜附件和第一GIS氣室；所述的第二電纜終端試驗系統包括內部含典型安裝缺陷的第二電纜附件和第二GIS氣室；所述的第一電纜附件和第二電纜附件，用于研究高頻老化試驗中典型安裝缺陷在高頻高壓作用下的絕緣劣化過程，其一端分別插入第一GIS氣室和第二GIS氣室中，另一端通過第二無局部放電導線相互連接；所述的第一GIS氣室和第二GIS氣室，用于排除試驗回路單元局部放電時可能引入的電暈干擾，所述的第一GIS氣室和第二GIS氣室通過XLPE連接電纜相互連接。

進一步的，所述的高頻試驗電壓發生單元包括高頻信號發生器、功率放大器以及高頻勵磁變壓器；所述的高頻信號發生器與所述的功率放大器電連接，所述高頻信號發生器產生高頻低壓信號，并經過所述功率放大器進行放大；所述功率放大器通過保護電容與所述高頻勵磁變壓器電連接；所述保護電容用于改變功率放大器的輸出阻抗，以防止功率放大器產生過大的輸出功率；所述高頻勵磁變壓器，用于對經功率放大器放大的高頻低壓信號進行升壓以獲得試驗所需的高頻高壓；所述高頻勵磁變壓器通過保護電阻和第一無局部放電導線與所述的高頻電壓試驗回路單元進行電連接；所述第一無局部放電導線與所述的第二無局部放電導線的中部進行電連接；所述保護電阻，用于限制高頻勵磁變壓器的輸出電流而進行過流保護；所述第一無局部放電導線，用于將高頻勵磁變壓器產生的高頻高壓引至高頻電壓試驗回路單元。