[發(fā)明專(zhuān)利]一種直流電纜空間電荷測(cè)量系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810480746.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108508286A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)玉婷;黃榮輝;艾精文;王亞舟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R29/24
• 分類(lèi)號(hào): G01R29/24
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

本發(fā)明公開(kāi)一種直流電纜空間電荷測(cè)量系統(tǒng)，包括：直流電源，與被測(cè)直流電纜的終端相連接，用于向被測(cè)直流電纜輸出高壓直流電；脈沖發(fā)生器，與被測(cè)直流電纜或者其終端相連接，用于向被測(cè)直流電纜發(fā)送高壓脈沖信號(hào)；加熱單元，用于將被測(cè)直流電纜的線(xiàn)芯加熱到設(shè)定溫度；空間電荷測(cè)量單元，用于對(duì)被測(cè)直流電纜產(chǎn)生的空間電荷進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明通過(guò)耦合電流加熱直流電纜，實(shí)現(xiàn)了從電纜線(xiàn)芯到電纜絕緣層的由內(nèi)到外傳熱的溫度場(chǎng)，并通過(guò)水槽控制了電纜表面溫度，形成內(nèi)外兩層控溫，控制了電纜導(dǎo)體到絕緣表面的溫度梯度，模擬了直流電纜的真實(shí)工況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流電纜空間電荷測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電聲脈沖法是一種目前被廣泛應(yīng)用的空間電荷測(cè)量手段。電聲脈沖法能夠觀察直流電纜絕緣在直流高場(chǎng)強(qiáng)下的空間電荷積聚行為。由于電纜通常運(yùn)行在不同的溫度下，而且電纜絕緣中的溫度梯度會(huì)隨環(huán)境的變化而變化，因此測(cè)量不同溫度梯度下的空間電荷具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

目前的基于電聲脈沖法的空間電荷測(cè)量系統(tǒng)通常采用在下電極安裝恒溫源利用溫度場(chǎng)傳熱方法加熱電纜。例如，采用加熱圈包覆下電極凹槽提供溫度場(chǎng)的方式來(lái)加熱被測(cè)試品；或者采用恒溫源向被測(cè)試品加熱。這種采用高溫源產(chǎn)生高溫利用溫度場(chǎng)傳導(dǎo)加熱的方式，因加熱源通常被置于下電極中，所以要使傳感器承受高溫，而且這種加熱方式是由外向內(nèi)加熱，與實(shí)際電纜由內(nèi)向外傳熱過(guò)程不同，從而影響了傳感器精度，并使測(cè)量情況與實(shí)際不符，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，本發(fā)明提供一種直流電纜空間電荷測(cè)量系統(tǒng)，以克服在高溫下測(cè)試不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，更符合運(yùn)行工況。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種直流電纜空間電荷測(cè)量系統(tǒng)，包括：

直流電源，與被測(cè)直流電纜的終端相連接，用于向被測(cè)直流電纜輸出高壓直流電；

脈沖發(fā)生器，與被測(cè)直流電纜或者其終端相連接，用于向被測(cè)直流電纜發(fā)送高壓脈沖信號(hào)；

加熱單元，用于將被測(cè)直流電纜的線(xiàn)芯加熱到設(shè)定溫度；

空間電荷測(cè)量單元，用于對(duì)被測(cè)直流電纜產(chǎn)生的空間電荷進(jìn)行測(cè)量。

其中，所述空間電荷測(cè)量單元包括：

水槽，用于放置被測(cè)直流電纜，并盛放冷卻水以控制被測(cè)直流電纜的表面溫度；

下電極鋁板，位于所述水槽下方，用于接觸并固定所述水槽；

電纜夾具，與所述下電極鋁板相連接，用于將被測(cè)直流電纜固定在所述水槽中；

壓電傳感器，緊貼于所述下電極鋁板下方，用于采集被測(cè)直流電纜產(chǎn)生的空間電荷被所述脈沖發(fā)生器激勵(lì)后所發(fā)出的聲信號(hào)，并將所述聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；

示波器，與所述壓電傳感器相連接，用于采集所述壓電傳感器輸出的電信號(hào)。

其中，所述電纜夾具具有一弧形面，其弧度與被測(cè)直流電纜的外緣相匹配，所述弧形面朝向所述下電極鋁板上表面。

其中，所述下電極鋁板設(shè)有多個(gè)安裝孔，所述電纜夾具通過(guò)長(zhǎng)螺桿與所述安裝孔的螺接來(lái)實(shí)現(xiàn)其與所述下電極鋁板的連接。

其中，所述下電極鋁板上還設(shè)有隔熱層，用于隔離被測(cè)直流電纜的高溫向所述壓電傳感器傳遞。

其中，所述加熱單元包括：

耦合電流加熱單元，與被測(cè)直流電纜的線(xiàn)芯相連接，用于通過(guò)耦合電流線(xiàn)圈對(duì)被測(cè)直流電纜的線(xiàn)芯進(jìn)行加熱；

耦合電流控制單元，與所述耦合電流加熱單元相連接，用于通過(guò)輸出電壓高低來(lái)控制耦合電流線(xiàn)圈所產(chǎn)生的電流大小，以及調(diào)節(jié)耦合電流線(xiàn)圈在被測(cè)直流電纜中的感應(yīng)電流的大小。