專利名稱：電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力電纜絕緣檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于變頻諧振的阻尼振蕩波電壓下XLPE (交聯(lián)聚乙烯)電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
近十年來(lái)，我國(guó)城市電網(wǎng)中大量采用XLPE電力電纜輸配電。交聯(lián)電纜在當(dāng)前中國(guó)乃至世界的電力系統(tǒng)中有著至關(guān)重要的地位，成為城市內(nèi)傳輸電力的主導(dǎo)產(chǎn)品。由于這種XLPE電纜的絕緣結(jié)構(gòu)在加工技術(shù)上存在難度或原材料不純而存在氣隙和有害性雜質(zhì)，或者由于工藝原因在絕緣與半導(dǎo)電屏蔽層之間存在間隙或半導(dǎo)電體向絕緣層突出，在這些氣隙和雜質(zhì)尖端處極易產(chǎn)生局部放電，同時(shí)在電力電纜的安裝和運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中也可能會(huì)產(chǎn)生各種絕緣缺陷導(dǎo)致局部放電。當(dāng)它使用到一定年限后局部放電繼續(xù)發(fā)展到一定程度導(dǎo)致絕緣擊穿而造成電網(wǎng)嚴(yán)重事故。因而對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣缺陷局部放電檢測(cè)方法的研究就顯得尤為迫切，及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)到電纜絕緣隱患，就可以及時(shí)采取必要的應(yīng)對(duì)措施，減少突發(fā)事故等帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。局部放電(簡(jiǎn)稱局放)是電力電纜運(yùn)行中的一個(gè)較大的安全隱患，是電纜絕緣劣化的征兆，也是造成絕緣劣化的重要原因之一。因此對(duì)電力電纜進(jìn)行局部放電檢測(cè)和定位研究有著重要的意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。IEC及世界各國(guó)都制定了相關(guān)的局部放電測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)局部放電的檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，找出故障原因，保證電力電纜質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。電纜局放的檢測(cè)方法主要有以下幾種1、工頻電壓下電纜局放檢測(cè)；2、超低頻電壓下電纜局放檢測(cè)；3、直流阻尼振蕩波電壓下電纜局放檢測(cè)。這幾種方法都能夠檢測(cè)電纜的局部放電，但同時(shí)存在一定的問(wèn)題，I、工頻電壓下電纜局放檢測(cè)設(shè)備體積大，設(shè)備笨重，不易現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電纜局放；2、超低頻電壓下檢測(cè)局放結(jié)果的可信度不高，測(cè) 量時(shí)間加長(zhǎng)可能對(duì)電纜產(chǎn)生損傷；3、直流阻尼振蕩波電壓下電纜局放檢測(cè)，使用直流對(duì)電纜進(jìn)行充電，做完試驗(yàn)后可能會(huì)存殘留電荷，給電纜帶來(lái)了不安全性。目前對(duì)于電纜的離線檢測(cè)的幾種方法都存在一定的問(wèn)題，亟需解決。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有檢測(cè)方法存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)裝置及方法，該裝置能夠現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電纜進(jìn)行局放檢測(cè)和故障定位，并且能夠?qū)﹄娎|進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，檢測(cè)電纜的內(nèi)部絕緣和耐壓狀況，具有抗干擾效果好，安全性高，方便易用的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)裝置，包括系統(tǒng)電源控制主機(jī)I、高壓電抗器單元2、局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3、被測(cè)電纜試品4，系統(tǒng)電源控制主機(jī)I電壓輸出端與高壓電抗器單元2輸入端相連，同時(shí)系統(tǒng)電源控制主機(jī)I地線端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的地線端、被測(cè)電纜試品4屏蔽層端相連；高壓電抗器單元2的輸出端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的輸入端相連，同時(shí)與被測(cè)電纜試品4線芯端相連；局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3輸入端還與被測(cè)電纜試品4線芯端相連，同時(shí)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的地線端與被測(cè)電纜試品4屏蔽層端相連。電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)方法，包括以下幾個(gè)步驟第一步，振蕩波局放試驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行接線，將系統(tǒng)電源控制主機(jī)I電壓輸出端與高壓電抗器單元2輸入端相連，同時(shí)系統(tǒng)電源控制主機(jī)I地線端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的地線端、被測(cè)電纜試品4屏蔽層端相連；高壓電抗器單元2的輸出端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的輸入端相連，同時(shí)與被測(cè)電纜試品4線芯端相連；局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3輸入端還與被測(cè)電纜試品4線芯端相連，同時(shí)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的地線端與被測(cè)電纜試品4屏蔽層端相連，系統(tǒng)完成接線后，仔細(xì)檢查并核實(shí)確保接線牢固，其中高壓電抗器單元2與被測(cè)電纜試品4組成LC回路，系統(tǒng)升壓是依靠LC回路諧振，電壓輸出達(dá)到最大值時(shí)，然后調(diào)整系統(tǒng)電源控制主機(jī)I的輸出電壓，讓被測(cè)電纜試品4兩端的電壓達(dá)到系統(tǒng)的目標(biāo)電壓；
第二步，開(kāi)啟系統(tǒng)電源控制主機(jī)I電源開(kāi)關(guān)、開(kāi)啟局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3電源開(kāi)關(guān)，并啟動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行電纜局放檢測(cè)及故障診斷定位系統(tǒng)軟件，設(shè)置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)被測(cè)電纜試品4的電容量值，估算出系統(tǒng)的理論諧振頻率，由于實(shí)際系統(tǒng)的諧振頻率與理論頻率有一定的差值，所以系統(tǒng)電源控制主機(jī)I會(huì)根據(jù)估算的諧振頻率，設(shè)定一個(gè)頻率范圍，通過(guò)輸出電壓幅值不變，而調(diào)整電壓的輸出頻率，判斷在那個(gè)頻率點(diǎn)下，被測(cè)電纜試品4上的電壓值最大，認(rèn)為此頻率為系統(tǒng)的真正諧振頻率，系統(tǒng)電源控制主機(jī)I會(huì)將輸出的電壓頻率固定在此諧振頻率下，然后升高主機(jī)輸出電壓，使被測(cè)電纜試品4上的電壓值達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)電壓值，保持輸出電壓的頻率和幅值不變，系統(tǒng)可控制進(jìn)行耐壓試驗(yàn)計(jì)時(shí)或振蕩波局放試驗(yàn)；第三步，系統(tǒng)完成第二步后，系統(tǒng)試驗(yàn)正在進(jìn)行，操作人員可根據(jù)需求控制軟件進(jìn)行耐壓試驗(yàn)或振蕩波試驗(yàn)，操作人員點(diǎn)擊局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3中振蕩波試驗(yàn)按鈕，系統(tǒng)電源控制主機(jī)I輸出短路，高壓電抗器單元2與被測(cè)電纜試品4組成LC諧振回路進(jìn)行振蕩波衰減，局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3自動(dòng)測(cè)量振蕩波電壓信號(hào)和局部放電信號(hào)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)束，試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)保存，方便用戶后續(xù)分析使用，進(jìn)行電纜的局放故障位置定位，系統(tǒng)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3控制試驗(yàn)進(jìn)行完成后，會(huì)將振蕩波電壓和局放數(shù)據(jù)采集到軟件系統(tǒng)中，通過(guò)軟件系統(tǒng)可自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行進(jìn)行診斷定位分析，確定電纜故障位置。電纜的局放故障位置定位原理對(duì)于被檢測(cè)XLPE電纜系統(tǒng)，電纜材料和長(zhǎng)度已經(jīng)確定，考慮到局部放電信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與定位的實(shí)用性與可行性，本系統(tǒng)仍沿用傳統(tǒng)行波反射法，且選擇中頻帶(一般為30kHz 30MHz)的傳感器，并配合高級(jí)的數(shù)學(xué)分析手段，如時(shí)延鑒別、小波分析等提高對(duì)局部放電信號(hào)定位的準(zhǔn)確性。電纜行波反射法進(jìn)行局部放電定位原理如下長(zhǎng)電纜作為分布參數(shù)來(lái)考慮，其原理示意如圖2所示。測(cè)試一條長(zhǎng)度為I的電纜，假設(shè)在距測(cè)試端處發(fā)生局部放電，脈沖將沿電纜向兩個(gè)相反方向傳播，其中一個(gè)脈沖經(jīng)過(guò)時(shí)間h到達(dá)測(cè)試端；另一個(gè)脈沖向測(cè)試對(duì)端傳播，并在對(duì)端發(fā)生反射，之后再向測(cè)試端傳播，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2到達(dá)測(cè)試端。根據(jù)兩個(gè)脈沖到達(dá)測(cè)試端的時(shí)間差，可計(jì)算局放發(fā)生位置，即 (1-1)
上述行波法的局放準(zhǔn)確性不高，若要提高局放定位的準(zhǔn)確性和可靠性，就必然要借助高級(jí)的數(shù)學(xué)手段，即并配以時(shí)延鑒別法、數(shù)字濾波、小波分析、動(dòng)態(tài)閾值等數(shù)字抗干擾方法。綜上，基于變頻諧振的阻尼振蕩波電壓下的XLPE電纜局放現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及定位系統(tǒng)是采用傳統(tǒng)脈沖電流法檢測(cè)局放信號(hào)，即通過(guò)高壓耦合電容CK，檢測(cè)阻抗Zd，寬頻放大器及NI數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示和處理，通過(guò)Labview軟件控制采集、觸發(fā)、數(shù)據(jù)處理與分析保存等；通過(guò)傳統(tǒng)的行波反射法，并借助高級(jí)數(shù)學(xué)手段實(shí)現(xiàn)局放信號(hào)的定位，并可繪出局部放電幅值或局部放電密集程度與電纜長(zhǎng)度的關(guān)系曲線，從此曲線圖中，可以簡(jiǎn)單看出整個(gè)電纜的大致絕緣狀況和電纜的局部放電水平。由于利用變頻諧振電壓給電纜充電時(shí)一些可控硅動(dòng)作等會(huì)給局部放電測(cè)量帶來(lái)干擾，因此局部放電測(cè)量電路應(yīng)在閉合組合的開(kāi)關(guān)電路后，即LC回路短路后進(jìn)行測(cè)量，再將每個(gè)振蕩周期獲得局部放電信息分解為類似于工頻周期下相位相關(guān)模式，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)處理和分析，以更好地識(shí)別局部放電信號(hào)，進(jìn)行故障定位，為更好地判別電纜的老化狀況和評(píng)估剩余壽命提供有效依據(jù)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)連接示意圖。圖2是電纜行波反射法進(jìn)行局部放電定位原理。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理做詳細(xì)敘述。參照?qǐng)D1，電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)裝置，包括系統(tǒng)電源控制主機(jī)
I、高壓電抗器單元2、局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3、被測(cè)電纜試品4，系統(tǒng)電源控制主機(jī)I電壓輸出端與高壓電抗器單元2輸入端相連，同時(shí)系統(tǒng)電源控制主機(jī)I地線端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的地線端、被測(cè)電纜試品4屏蔽層端相連；高壓電抗器單元2的輸出端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的輸入端相連，同時(shí)與被測(cè)電纜試品4線芯端相連；局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3輸入端還與被測(cè)電纜試品4線芯端相連，同時(shí)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的地線端與被測(cè)電纜試品4屏蔽層端相連。所述的系統(tǒng)電源控制主機(jī)I工作原理是系統(tǒng)電源控制主機(jī)通過(guò)輸入220V交流電壓經(jīng)整流器轉(zhuǎn)換為直流電壓，再經(jīng)逆變器再將直流電壓轉(zhuǎn)換為頻率、幅值可調(diào)節(jié)的交流電壓。逆變過(guò)程的控制以及試驗(yàn)電壓測(cè)控、試驗(yàn)參數(shù)顯示、外部輸入指令接收和各種保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行均由電源控制主機(jī)內(nèi)處理器來(lái)控制完成。所述的高壓電抗器單元2與被測(cè)電纜試品4(如電力電纜)串聯(lián)組成LC回路。系統(tǒng)電源控制主機(jī)I通過(guò)程序控制找出高壓電抗器單元2與被測(cè)電纜試品4組成的串聯(lián)LC回路的諧振頻率，然后系統(tǒng)電源控制主機(jī)輸出電壓達(dá)到系統(tǒng)初始設(shè)定電壓值。系統(tǒng)此時(shí)達(dá)到諧振狀態(tài)，用戶可根據(jù)需求進(jìn)行電纜耐壓試驗(yàn)或阻尼振蕩波局放檢測(cè)試驗(yàn)。高壓電抗器的品質(zhì)因數(shù)越高，系統(tǒng)升壓越快。所述的局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3是用來(lái)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電纜局部放電信號(hào)，并進(jìn)行分析診斷、定位故障位置。局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)含有電纜局放檢測(cè)專用高頻帶傳感器，其主要作用是能真實(shí)有效的耦合到局部放電信號(hào)，對(duì)試驗(yàn)電壓的工頻及其諧振的低頻信號(hào)則予以抑制或?yàn)V除。電纜局放檢測(cè)阻抗傳感器是連接試品與電源系統(tǒng)主體部分的一個(gè)關(guān)鍵部件，此傳感器能夠很靈敏的檢測(cè)到試品電纜上的局放原波信號(hào)和反射被信號(hào)，方便系統(tǒng)的故障定位。局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)還包含信號(hào)采集、調(diào)理及分析軟件。筆記本通過(guò)WLAN給嵌入式系統(tǒng)發(fā)送命令，嵌入式系統(tǒng)按照命令控制信號(hào)采集卡及信號(hào)調(diào)理、放大器控制相連，并將采集的數(shù)據(jù)壓縮后傳輸給系統(tǒng)分析軟件，軟件系統(tǒng)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)學(xué)算法，計(jì)算出電纜的局放絕緣水平及電纜缺陷的故障位置。所述的被測(cè)電纜試品4為系統(tǒng)的測(cè)試對(duì)象，主要為電力電纜，包括已投運(yùn)的電纜和未投運(yùn)的，系統(tǒng)對(duì)被測(cè)試品電纜進(jìn)行諧振升壓，達(dá)到預(yù)設(shè)電壓時(shí)，可選擇試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，進(jìn)行振蕩波局放試驗(yàn)，振蕩波產(chǎn)生后，系統(tǒng)采集原始數(shù)據(jù)，分析此試品的局放類型和計(jì)算故障位 置，找出電纜的故障點(diǎn)。本系統(tǒng)還可以對(duì)其他的容性試品也可以進(jìn)行振蕩波局放試驗(yàn)，判斷設(shè)備的絕緣狀態(tài)。所述的局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3裝載有電纜局放檢測(cè)及故障診斷定位系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)軟件采用圖形化的編程語(yǔ)言LabVIEW作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，與其他語(yǔ)言相比，LabVIEff是一種真正意義上的可視化圖形編程語(yǔ)言，而且具有開(kāi)發(fā)難度低、開(kāi)發(fā)周期短、形式比較靈活等特點(diǎn)。系統(tǒng)軟件具有強(qiáng)大的分析功能首先打開(kāi)數(shù)據(jù)分析模塊，按需求選擇要查詢線路電纜生成的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分析，軟件后臺(tái)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理計(jì)算，然后繪制出二維譜圖(Q— (KN —L，Q —L)、橢圓譜圖(Q— ￠)、譜圖包含放電幅值(Qm)、相位、次數(shù)，故障位置等參數(shù)；這些參數(shù)直接反映出局部放電信號(hào)的能量強(qiáng)度、以及對(duì)應(yīng)的故障位置。根據(jù)譜圖的特征判斷局部放電類型，譜圖特征只需要簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)就可掌握，不需要專業(yè)的人員判斷。打開(kāi)譜圖查詢模塊，按條件選擇查看某個(gè)試品在不同電壓下，局放的故障譜圖，從故障譜圖的局放值大小、密集度、放電次數(shù)等綜合判斷可以確定確切的故障位置。系統(tǒng)可以根究需求生成相應(yīng)的譜圖數(shù)據(jù)報(bào)表，方便存貯，打印。電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)方法，包括以下幾個(gè)步驟第一步，振蕩波局放試驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行接線，將系統(tǒng)電源控制主機(jī)I電壓輸出端與高壓電抗器單元2輸入端相連，同時(shí)系統(tǒng)電源控制主機(jī)I地線端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的地線端、被測(cè)電纜試品4屏蔽層端相連；高壓電抗器單元2的輸出端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的輸入端相連，同時(shí)與被測(cè)電纜試品4線芯端相連；局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3輸入端還與被測(cè)電纜試品4線芯端相連，同時(shí)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的地線端與被測(cè)電纜試品4屏蔽層端相連，系統(tǒng)完成接線后，仔細(xì)檢查并核實(shí)確保接線牢固，其中高壓電抗器單元2與被測(cè)電纜試品4組成LC回路，系統(tǒng)升壓是依靠LC回路諧振，電壓輸出達(dá)到最大值時(shí)，然后調(diào)整系統(tǒng)電源控制主機(jī)I的輸出電壓，讓被測(cè)電纜試品4兩端的電壓達(dá)到系統(tǒng)的目標(biāo)電壓；第二步，開(kāi)啟系統(tǒng)電源控制主機(jī)I電源開(kāi)關(guān)、開(kāi)啟局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3電源開(kāi)關(guān)，并啟動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行電纜局放檢測(cè)及故障診斷定位系統(tǒng)軟件，設(shè)置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)被測(cè)電纜試品4的電容量值，估算出系統(tǒng)的理論諧振頻率，由于實(shí)際系統(tǒng)的諧振頻率與理論頻率有一定的差值，所以系統(tǒng)電源控制主機(jī)I會(huì)根據(jù)估算的諧振頻率，設(shè)定一個(gè)頻率范圍，通過(guò)輸出電壓幅值不變，而調(diào)整電壓的輸出頻率，判斷在那個(gè)頻率點(diǎn)下，被測(cè)電纜試品4上的電壓值最大，認(rèn)為此頻率為系統(tǒng)的真正諧振頻率，系統(tǒng)電源控制主機(jī)I會(huì)將輸出的電壓頻率固定在此諧振頻率下，然后升高主機(jī)輸出電壓，使被測(cè)電纜試品4上的電壓值達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)電壓值，保持輸出電壓的頻率和幅值不變，系統(tǒng)可控制進(jìn)行耐壓試驗(yàn)計(jì)時(shí)或振蕩波局放試驗(yàn)；第三步，系統(tǒng)完成第二步后，系統(tǒng)試驗(yàn)正在進(jìn)行，操作人員可根據(jù)需求控制軟件進(jìn)行耐壓試驗(yàn)或振蕩波試驗(yàn)，操作人員點(diǎn)擊局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3中振蕩波試驗(yàn)按鈕，系統(tǒng)電源控制主機(jī)I輸出短路，高壓電抗器單元2與被測(cè)電纜試品4組成LC諧振回路進(jìn)行振蕩波衰減，局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3自動(dòng)測(cè)量振蕩波電壓信號(hào)和局部放電信號(hào)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)束，試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)保存，方便用戶后續(xù)分析使用，進(jìn)行電纜的局放故障位置定 位，系統(tǒng)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3控制試驗(yàn)進(jìn)行完成后，會(huì)將振蕩波電壓和局放數(shù)據(jù)采集到軟件系統(tǒng)中，通過(guò)軟件系統(tǒng)可自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行進(jìn)行診斷定位分析，確定電纜故障位置。
權(quán)利要求
1.電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)、高壓電抗器單元(2)、局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)、被測(cè)電纜試品(4)，系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)電壓輸出端與高壓電抗器單元(2 )輸入端相連，同時(shí)系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)地線端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)的地線端、被測(cè)電纜試品(4)屏蔽層端相連；高壓電抗器單元(2)的輸出端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)3的輸入端相連，同時(shí)與被測(cè)電纜試品(4)線芯端相連；局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)輸入端還與被測(cè)電纜試品(4)線芯端相連，同時(shí)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)的地線端與被測(cè)電纜試品(4)屏蔽層端相連。
2.權(quán)利要求I所述裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟第一步，振蕩波局放試驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行接線，將系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)電壓輸出端與高壓電抗器單元(2)輸入端相連，同時(shí)系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)地線端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)的地線端、 被測(cè)電纜試品(4)屏蔽層端相連；高壓電抗器單元(2)的輸出端與局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)的輸入端相連，同時(shí)與被測(cè)電纜試品(4)線芯端相連；局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)輸入端還與被測(cè)電纜試品(4)線芯端相連，同時(shí)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)的地線端與被測(cè)電纜試品(4)屏蔽層端相連，系統(tǒng)完成接線后，仔細(xì)檢查并核實(shí)確保接線牢固，其中高壓電抗器單元(2)與被測(cè)電纜試品(4)組成LC回路，系統(tǒng)升壓是依靠LC回路諧振，電壓輸出達(dá)到最大值時(shí)，然后調(diào)整系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)的輸出電壓，讓被測(cè)電纜試品(4)兩端的電壓達(dá)到系統(tǒng)的目標(biāo)電壓； 第二步，開(kāi)啟系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)電源開(kāi)關(guān)、開(kāi)啟局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)電源開(kāi)關(guān)，并啟動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行電纜局放檢測(cè)及故障診斷定位系統(tǒng)軟件，設(shè)置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)被測(cè)電纜試品(4)的電容量值，估算出系統(tǒng)的理論諧振頻率，由于實(shí)際系統(tǒng)的諧振頻率與理論頻率有一定的差值，所以系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)會(huì)根據(jù)估算的諧振頻率，設(shè)定一個(gè)頻率范圍，通過(guò)輸出電壓幅值不變，而調(diào)整電壓的輸出頻率，判斷在那個(gè)頻率點(diǎn)下，被測(cè)電纜試品(4)上的電壓值最大，認(rèn)為此頻率為系統(tǒng)的真正諧振頻率，系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)會(huì)將輸出的電壓頻率固定在此諧振頻率下，然后升高主機(jī)輸出電壓，使被測(cè)電纜試品(4)上的電壓值達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)電壓值，保持輸出電壓的頻率和幅值不變，系統(tǒng)可控制進(jìn)行耐壓試驗(yàn)計(jì)時(shí)或振蕩波局放試驗(yàn)； 第三步，系統(tǒng)完成第二步后，系統(tǒng)試驗(yàn)正在進(jìn)行，操作人員可根據(jù)需求控制軟件進(jìn)行耐壓試驗(yàn)或振蕩波試驗(yàn)，操作人員點(diǎn)擊局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)中振蕩波試驗(yàn)按鈕，系統(tǒng)電源控制主機(jī)(I)輸出短路，高壓電抗器單元(2)與被測(cè)電纜試品(4)組成LC諧振回路進(jìn)行振蕩波衰減，局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3)自動(dòng)測(cè)量振蕩波電壓信號(hào)和局部放電信號(hào)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)束，試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)保存，方便用戶后續(xù)分析使用，進(jìn)行電纜的局放故障位置定位，系統(tǒng)局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)(3 )控制試驗(yàn)進(jìn)行完成后，會(huì)將振蕩波電壓和局放數(shù)據(jù)采集到軟件系統(tǒng)中，通過(guò)軟件系統(tǒng)可自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行進(jìn)行診斷定位分析，確定電纜故障位置。
全文摘要
電纜振蕩波局部放電及故障定位的檢測(cè)裝置及方法，包括有系統(tǒng)電源控制主機(jī)、高壓電抗器單元、局放檢測(cè)裝置及軟件系統(tǒng)、被測(cè)電纜試品，系統(tǒng)電源控制主機(jī)通過(guò)輸入220V交流電壓經(jīng)整流器轉(zhuǎn)換為直流電壓，再經(jīng)逆變器再將直流電壓轉(zhuǎn)換為頻率、幅值可調(diào)節(jié)的交流電壓。系統(tǒng)電源控制主機(jī)自動(dòng)尋找系統(tǒng)諧振頻率，并調(diào)整輸出電壓達(dá)到系統(tǒng)初始設(shè)定的試驗(yàn)電壓值，用戶可根據(jù)需求進(jìn)行電纜耐壓試驗(yàn)或阻尼振蕩波局部放電檢測(cè)試驗(yàn)，系統(tǒng)通過(guò)采集的電纜局部放電信號(hào)，并進(jìn)行分析診斷、定位故障位置。
文檔編號(hào)G01R31/12GK102749558SQ201210205908
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者張有平, 李高峰, 王長(zhǎng)安 申請(qǐng)人:西安博源電氣有限公司