專利名稱：電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
國(guó)際電工委員會(huì)頒布的IEC60840標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)GB/T11017. I規(guī)定了 IlOkV XLPE電纜例行試驗(yàn)的局部放電量要求，即使是這樣，由于安裝工藝、外界環(huán)境、電壓等因素的綜合作用下，IlOkVXLPE電纜在運(yùn)行中不可避免的產(chǎn)生了局部放電。在起始階段，局部放電往往不會(huì)影響電纜的正常運(yùn)行，但隨著局部放電的持續(xù)發(fā)展，局部的缺陷會(huì)日益嚴(yán)重，最終導(dǎo)致絕緣的擊穿并帶來(lái)停電事故。有鑒于此，有必要建立一個(gè)綜合性的電纜缺陷模擬試驗(yàn)平臺(tái)，研究典型缺陷下電纜的局部放電特征圖譜，開展高壓電纜局部放電缺陷的模式識(shí)別工作。
背景技術(shù)：
國(guó)際電工委員會(huì)頒布的IEC60840標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)GB/T11017. I規(guī)定了 IlOkV XLPE電·纜例行試驗(yàn)的局部放電量要求，即使是這樣，由于安裝工藝、外界環(huán)境、電壓等因素的綜合作用下，IlOkVXLPE電纜在運(yùn)行中不可避免的產(chǎn)生了局部放電。在起始階段，局部放電往往不會(huì)影響電纜的正常運(yùn)行，但隨著局部放電的持續(xù)發(fā)展，局部的缺陷會(huì)日益嚴(yán)重，最終導(dǎo)致絕緣的擊穿并帶來(lái)停電事故。有鑒于此，有必要建立一個(gè)綜合性的電纜缺陷模擬試驗(yàn)平臺(tái)，研究典型缺陷下電纜的局部放電特征圖譜，開展高壓電纜局部放電缺陷的模式識(shí)別工作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置，其能夠通過(guò)對(duì)含有缺陷的實(shí)際電纜進(jìn)行分析，找出故障原因，確保電纜的安全可靠運(yùn)行。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的—種電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置，其包括有工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)、局部放電測(cè)試系統(tǒng)及含缺陷的電纜，所述工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)及所述局部放電測(cè)試系統(tǒng)均與所述含缺陷的電纜連接，其中，所述含缺陷的電纜包括本體、第一終端及第二終端，所述第一終端或所述第二終端內(nèi)設(shè)有缺陷。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一終端或所述第二終端為瓷套終端，所述第二終端或所述第一終端為GIS終端，其中，瓷套終端內(nèi)設(shè)有缺陷。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述缺陷類型為應(yīng)力錐安裝錯(cuò)位、電暈干擾信號(hào)、預(yù)置件不合格、主絕緣上存在雜質(zhì)、中間接頭主絕緣上打釘或GIS應(yīng)力錐上存在雜質(zhì)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)包括依次連接的控制臺(tái)、調(diào)壓器、隔離變壓器及濾波器，還包括依次連接的無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器、高壓保護(hù)電阻及電容分壓器；其中，所述濾波器的輸出端與所述無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器的低壓側(cè)連接，所述無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器的高壓側(cè)與高壓保護(hù)電阻連接，所述調(diào)壓器與所述含缺陷的電纜連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述局部放電測(cè)試系統(tǒng)包括局部放電傳感器、局部放電采集裝置、局部放電分析裝置及同步信號(hào)傳感器，所述局部放電傳感器、所述局部放電采集裝置及所述局部放電分析裝置依次連接，所述同步信號(hào)傳感器與所述局部放電采集裝置連接，所述局部放電傳感器與所述含缺陷的電纜連接。本實(shí)用新型電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果本實(shí)用新型應(yīng)用于對(duì)短電纜模擬缺陷的局部放電測(cè)試，通過(guò)帶電測(cè)試結(jié)果評(píng)估含缺陷的電纜的絕緣水平，試驗(yàn)結(jié)果更加真實(shí)、可信，具有實(shí)際工程意義。本實(shí)用新型利用時(shí)頻分析法開展實(shí)際電纜局部放電的模擬識(shí)別，模擬識(shí)別結(jié)果能夠和真實(shí)的含缺陷的電纜對(duì)比分析，有利于優(yōu)化、推廣電纜的帶電測(cè)試，確保電纜的安全可靠運(yùn)行。

圖I為本實(shí)用新型電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實(shí)用新型局部放電測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置，其包括有工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)11、局部放電測(cè)試系統(tǒng)12及含缺陷的電纜13，所述工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)11及所述局部放電測(cè)試系統(tǒng)12均與所述含缺陷的電纜13連接。通過(guò)所述無(wú)工頻局部放電加壓系統(tǒng)11給所述含缺陷的電纜13加壓，再利用局部放電測(cè)試系統(tǒng)12進(jìn)行局部放電的測(cè)試，統(tǒng)計(jì)分析和模擬識(shí)別。由于所述含缺陷的電纜13的缺陷布置情況已知，因此，可以和含同樣缺陷的電纜實(shí)際進(jìn)行對(duì)比分析、推廣，優(yōu)化110KV XLPE電纜的帶電測(cè)試試驗(yàn)方法。在本實(shí)施例中，所述含缺陷的電纜13為110KV XLPE缺陷電纜。所述含缺陷的電纜13包括本體、第一終端及第二終端，所述第一終端為瓷套終端，所述第二終端為GIS終端，在所述瓷套終端內(nèi)設(shè)有缺陷。所述本體部分包括兩個(gè)電纜中間接頭。如圖2所示，所述工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)11通過(guò)220V交流電源供電，其包括依次連接的控制臺(tái)111、調(diào)壓器112、隔離變壓器113及電源濾波器114，還包括依次連接的無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器115、高壓保護(hù)電阻116及電容分壓器117 ;其中，所述濾波器114的輸出端與所述無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器115的低壓側(cè)連接，所述無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器115的高壓側(cè)與高壓保護(hù)電阻116連接，所述調(diào)壓器112與所述含缺陷的電纜13連接。所述隔離變壓器113用于隔離電源側(cè)的共模和差模干擾，所述電源濾波器114用于改善所述無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器115高壓側(cè)輸出電壓的波形，使之更接近正弦波形。如圖3所示，所述局部放電測(cè)試系統(tǒng)12包括局部放電傳感器121、局部放電采集裝置122、局部放電分析裝置123及同步信號(hào)傳感器124，所述局部放電傳感器124、所述局部放電采集裝置122及所述局部放電分析裝置123依次連接，所述同步信號(hào)傳感器124與所述局部放電采集裝置122連接，所述局部放電傳感器124與所述含缺陷的電纜13連接。在本優(yōu)選實(shí)施例中，所述局部放電傳感器121為HFCT傳感器。所述局部放電測(cè)試系統(tǒng)12利用同步信號(hào)傳感器124獲取所述含缺陷的電纜13的實(shí)際電壓的相位信息，其有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一是利用交流電壓同步裝置直接獲取相位信息，二是先利用羅氏線圈同步傳感器獲取所述含缺陷的電纜13負(fù)荷電流相位信息，然后根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況進(jìn)行相位校正。局部放電測(cè)試系統(tǒng)利用HFCT傳感器13采集高頻放電脈沖信號(hào)，HFCT傳感器13為鉗口式，測(cè)試時(shí)不用斷開地線，且負(fù)載效應(yīng)極小，對(duì)含缺陷的電纜13的運(yùn)行無(wú)任何影響。局部放電分析系統(tǒng)123對(duì)局部放電采集裝置122采集到的局部放電信號(hào)進(jìn)行聚類分析，利用不同放電類型的時(shí)頻特性不同將不同放電區(qū)分開來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)放電類型的模式識(shí)別。所述含缺陷的電纜13的類型包括；11
應(yīng)力錐安裝錯(cuò)位(超出)將電纜瓷套終端的應(yīng)力錐安裝時(shí)超出其原來(lái)位置20mm。111
電暈干擾信號(hào)將串聯(lián)諧振設(shè)備高壓引線的電暈屏蔽罩取下約2m，并用鐵絲在瓷套終端將軍帽頂部繞制4圈，且留一截鐵絲暴露于空氣中。13)
預(yù)置件不合格使用的不合格預(yù)置件為電纜中間接頭，該類型的電纜中間接頭其內(nèi)部存在絕緣層。在制作該不合格電纜中間接頭時(shí)，使絕緣層不能充分填充，讓絕緣層中空出一塊。該不合格中間接頭使用脈沖電流法測(cè)試時(shí)，其在64kV下便可產(chǎn)生200— 400pC的視在放電量。MJ
外半導(dǎo)電層有毛刺將電纜中間接頭的外半導(dǎo)電層共設(shè)置三個(gè)三角形半導(dǎo)漆(電導(dǎo)率為500 Ω .m)缺陷，該三角形的高為4cm、寬為2cm。5
主絕緣上存在雜質(zhì)主絕緣上存在雜質(zhì)缺陷主要在中間接頭2#上進(jìn)行布置，使用回形針將半導(dǎo)電漆于中間接頭2#主絕緣上布置了一排6個(gè)半導(dǎo)漆的點(diǎn)，最后的一個(gè)點(diǎn)為半導(dǎo)體層至絕緣半端的中間點(diǎn)，其中半導(dǎo)體漆點(diǎn)間的距離為15mm。⑥中間接頭主絕緣上打釘?shù)谝粋€(gè)釘距半導(dǎo)電層98mm，第二個(gè)釘距半導(dǎo)電層128臟，即兩釘?shù)拈g距為30mm。⑦GIS應(yīng)力錐上存在雜質(zhì)平均兩點(diǎn)間的距離為2. 5cm，共在應(yīng)力錐上方布置了兩排半導(dǎo)體雜質(zhì)，每排共5個(gè)點(diǎn)，在絕緣本體上共布置三個(gè)半導(dǎo)體雜質(zhì)。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要 求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，其包括有工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)、局部放電測(cè)試系統(tǒng)及含缺陷的電纜，所 述工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)及所述局部放電測(cè)試系統(tǒng)均與所述含缺陷的電纜連接，其中，所述含缺陷的電纜包括本體、第一終端及第二終端，所述第一終端或所述第二終端內(nèi)設(shè)有缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一終端或所述第二終端為瓷套終端，所述第二終端或所述第一終端為GIS終端，其中，瓷套終端內(nèi)設(shè)有缺陷。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)包括依次連接的控制臺(tái)、調(diào)壓器、隔離變壓器及濾波器，還包括依次連接的無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器、高壓保護(hù)電阻及電容分壓器；其中，所述濾波器的輸出端與所述無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器的低壓側(cè)連接，所述無(wú)局部放電絕緣筒式變壓器的高壓側(cè)與高壓保護(hù)電阻連接，所述調(diào)壓器與所述含缺陷的電纜連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述局部放電測(cè)試系統(tǒng)包括局部放電傳感器、局部放電采集裝置、局部放電分析裝置及同步信號(hào)傳感器，所述局部放電傳感器、所述局部放電采集裝置及所述局部放電分析裝置依次連接，所述同步信號(hào)傳感器與所述局部放電采集裝置連接，所述局部放電傳感器與所述含缺陷的電纜連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電纜缺陷模擬試驗(yàn)裝置，其包括有工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)、局部放電測(cè)試系統(tǒng)及含缺陷的電纜，所述工頻無(wú)局部放電加壓系統(tǒng)及所述局部放電測(cè)試系統(tǒng)均與所述含缺陷的電纜連接。本實(shí)用新型應(yīng)用于對(duì)短電纜模擬缺陷的局部放電測(cè)試，通過(guò)帶電測(cè)試結(jié)果評(píng)估含缺陷的電纜的絕緣水平，試驗(yàn)結(jié)果更加真實(shí)、可信，具有實(shí)際工程意義。本實(shí)用新型利用時(shí)頻分析法開展實(shí)際電纜局部放電的模擬識(shí)別，模擬識(shí)別結(jié)果能夠和真實(shí)的含缺陷的電纜對(duì)比分析，有利于優(yōu)化、推廣電纜的帶電測(cè)試，確保電纜的安全可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202710707SQ201220310970
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者易滿成, 王勇, 黃炎光, 熊俊, 饒銳, 李光茂 申請(qǐng)人:廣州供電局有限公司