[發(fā)明專利]一種電纜缺陷高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109116191A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王天正;晉濤;郭瑞宙;蘆山;梁基重;王偉;胡帆;張海;張建昌;馮少輝;李冠良
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R23/16
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛;苗苗

1.一種電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括：

電纜與接頭缺陷物理模型：用于模擬電纜缺陷類型；

高次諧波測量裝置；采集各所述模擬電纜缺陷類型下產(chǎn)生的高次諧波特征值，并根據(jù)該高次諧波特征值與對應(yīng)的模擬電纜缺陷類型生成高次諧波數(shù)據(jù)庫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：電纜與接頭缺陷物理模型包括測試線纜和檢測電路；檢測電路包括自耦調(diào)壓器T1、升壓變壓器T2、保護(hù)電阻R以及標(biāo)準(zhǔn)電容C和電容電橋CB；自耦調(diào)壓器T1與升壓變壓器連接提供交流電源，電源兩端串聯(lián)保護(hù)電阻R；標(biāo)準(zhǔn)電容C和測試電纜并聯(lián)后接入保護(hù)電阻R與電容電橋CB之間；電容電橋CB的輸出端連接高次諧波測量裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：高次諧波測量裝置包括DSP芯片、電流傳感器、信號調(diào)理電路、A/D采樣電路；所述檢測電路輸出端連接電流傳感器，電流傳感器經(jīng)信號調(diào)理電路和A/D采樣電路連接DSP芯片；電流傳感器與DSP芯片之間設(shè)置過量檢測電路和鎖相倍頻電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述過零檢測電路包括：電流傳感器的輸出端設(shè)置采樣電阻，采樣電阻的壓降引入滯回比較器，滯回比較器的輸出端經(jīng)鉗位電路連接至與非門施密特觸發(fā)器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述鎖相倍頻電路包括鎖相環(huán)芯片、累加計數(shù)器和低通濾波器；所述鎖相環(huán)芯片是一個信號輸入端接非門施密特觸發(fā)器的輸出端；鎖相環(huán)芯片是一個信號輸出端接累加計數(shù)器的輸入端；累加計數(shù)器的倍頻信號輸出端連接鎖相環(huán)芯片的比較信號輸入端；鎖相環(huán)芯片的比較信號輸出端經(jīng)過所述低通濾波器連接鎖相環(huán)芯片的控制信號輸入端。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述高次諧波測量裝置還包括上位機(jī)，所述輸出DSP芯片輸出的諧波分量數(shù)據(jù)輸入上位機(jī)，上位機(jī)包括處理器和存儲器，存儲器中存儲有程序，程序被處理器運(yùn)行時執(zhí)行：確定測試線纜出缺陷類型，接收該測試線纜檢測到的諧波分量數(shù)據(jù)，并生成高次諧波特征值與測試電纜缺陷類型對應(yīng)的高次諧波數(shù)據(jù)庫。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括測試電路和檢測電路；檢測電路包括自耦調(diào)壓器T1、升壓變壓器T2、保護(hù)電阻R、分壓電容C1和分壓電容C2、耦合電容器Ck，檢測阻抗Zm，自耦調(diào)壓器T1與升壓變壓器連接提供交流電源，電源兩端串聯(lián)保護(hù)電阻R；分壓電容C1和分壓電容C2串聯(lián)后并聯(lián)接在保護(hù)電阻R和電源端之間，耦合電容器Ck和檢測阻抗Zm串聯(lián)后并聯(lián)接在保護(hù)電阻R和電源端之間；保護(hù)電阻R與耦合電容器Ck之間的連接節(jié)點(diǎn)用于接入測試電纜，檢測阻抗Zm兩端連接高次諧波測量裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：還包括測試線纜支架，測試電纜支架包括固定桿和固定桿頂端連接的套圈，至少兩個測試電纜支架呈一定間距固定在底板上。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述高次諧波測量裝置包括電壓輸入電路、第一A/D變換器、第一零交叉檢測器、電流輸入電路、第二A/D變換器、第二零交叉檢測器、切換器、第一FPGA運(yùn)算器、第二FPGA運(yùn)算器、CPU、顯示器、固定采樣時鐘發(fā)生器、操作面板；

電壓輸入電路連接第一A/D變換器和第一零交叉(zero cross)檢測器；電流輸入電路連接第二A/D變換器和第二零交叉檢測器，兩變換器均連接至第一FPGA運(yùn)算器、第二FPGA運(yùn)算器以及固定采樣時鐘發(fā)生器；兩零交叉檢測器均連接至切換器；切換器連接至第二FPGA運(yùn)算器；且切換器、第一FPGA運(yùn)算器、第二FPGA運(yùn)算器、顯示器、固定采樣時鐘發(fā)生器、操作面板均連接至CPU。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電纜缺線高次諧波試驗與檢測系統(tǒng)，其特征在于：高次諧波測量裝置包括上位機(jī)，高次諧波測量裝置檢測的諧波分量數(shù)據(jù)輸入上位機(jī)，上位機(jī)包括處理器和存儲器，存儲器中存儲有程序，程序被處理器運(yùn)行時執(zhí)行：確定測試線纜出缺陷類型，接收該測試線纜檢測到的諧波分量數(shù)據(jù)，并生成高次諧波特征值與測試電纜缺陷類型對應(yīng)的高次諧波數(shù)據(jù)庫。