一種高壓電纜典型缺陷仿真試驗(yàn)平臺的制作方法
【專利說明】一種高壓電纜典型缺陷仿真試驗(yàn)平臺
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及高壓電纜缺陷仿真領(lǐng)域，尤其是一種高壓電纜典型缺陷仿真試驗(yàn)平臺ο
【背景技術(shù)】
[0003]真實(shí)有效的仿真試驗(yàn)平臺是探究電纜缺陷機(jī)理、檢驗(yàn)各種檢測手段有效性和評價(jià)電纜狀態(tài)的基礎(chǔ)。
[0004]隨著XLPE電纜的廣泛使用，特別是在長期運(yùn)行過程中，電纜(包括本體和附件)受到電場、熱效應(yīng)、機(jī)械應(yīng)力、化學(xué)腐蝕以及環(huán)境條件等因素的影響，絕緣品質(zhì)逐漸劣化，極可能導(dǎo)致絕緣系統(tǒng)的破壞。如何通過有效的監(jiān)測手段準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)掌握電纜本體及附件的運(yùn)行狀態(tài)，避免因電纜本體及附件故障擊穿導(dǎo)致的大面積停電事故，是保障電力安全輸送的重要課題。浙江電網(wǎng)高壓電纜曾多次發(fā)生電纜故障，嚴(yán)重影響了電力負(fù)荷的安全、穩(wěn)定傳輸。
[0005]目前，國內(nèi)搭建電纜缺陷仿真試驗(yàn)平臺較少，浙江省也尚未建設(shè)電纜仿真試驗(yàn)平臺，未開展高壓電纜本體、終端及中間接頭各類缺陷的仿真試驗(yàn)分析，針對各類電纜缺陷的相應(yīng)檢測技術(shù)的對比試驗(yàn)手段也有待完善。因此有必要通過構(gòu)建高壓電纜典型缺陷仿真試驗(yàn)平臺，對電纜狀態(tài)檢測技術(shù)進(jìn)行深入研究，拓展和提升電纜故障診斷及狀態(tài)評價(jià)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高壓電纜典型缺陷仿真試驗(yàn)平臺，以提高高壓電纜缺陷仿真試驗(yàn)?zāi)芰Α?br>[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種高壓電纜典型缺陷仿真試驗(yàn)平臺，包括升壓單元、升流單元、電纜模型單元和模擬回路，
所述的電纜模型單元包括第一電纜本體、第二電纜本體、第三電纜本體、含缺陷中間接頭、完好中間接頭、第一復(fù)合套管戶外終端、第二復(fù)合套管戶外終端、含缺陷復(fù)合套管戶外終端和用于連接兩個終端的連接線;完好中間接頭連接在第一電纜本體中，含缺陷中間接頭連接在第二電纜本體中，含缺陷復(fù)合套管戶外終端連接在第三電纜本體的尾端，第一、二復(fù)合套管戶外終端分別連接在第一、二電纜本體的尾端；
所述的升壓單元包括輸出電壓連續(xù)可調(diào)的加壓裝置和GIS組件，加壓裝置供電壓給GIS組件;所述的GIS組件包括至少四個構(gòu)成“一進(jìn)多出”連接方式的隔離接地開關(guān)和至少三個GIS電纜倉，位于GIS組件輸入端的隔離接地開關(guān)與加壓裝置連接，三個GIS電纜倉的一端分別連接位于GIS組件輸出端的三個隔離接地開關(guān)，另一端分別與上述的第一、二、三電纜本體連接；
由上述的1-2條電纜本體、隔離接地開關(guān)、GIS電纜倉構(gòu)成一條回路作為試驗(yàn)回路，所述的模擬回路為一條電纜構(gòu)成的閉合回路； 所述的升流單元包括對試驗(yàn)回路和模擬回路同時(shí)進(jìn)行升流的穿心變、為穿心變一次繞組提供電源的調(diào)壓器和用于控制調(diào)壓器工作的控制柜。
[0008]本發(fā)明采用GIS連接方式，與電網(wǎng)連接方式接近。本發(fā)明可同時(shí)對試驗(yàn)回路加壓和升流，可真實(shí)地模擬電纜實(shí)際運(yùn)行工況，改進(jìn)了目前只進(jìn)行加壓模擬試驗(yàn)的單一模式。加壓裝置與電纜間采用GIS組件連接，采用“一進(jìn)多出”結(jié)構(gòu)方式，即可靈活組合試驗(yàn)回路(既可單獨(dú)進(jìn)行單支路電壓模擬試驗(yàn)，又可雙支路進(jìn)行電流模擬試驗(yàn))，同時(shí)可研究電纜缺陷對GIS組件的影響。
[0009]進(jìn)一步，所述的含缺陷中間接頭采用插拔式結(jié)構(gòu)與第二電纜本體連接。采用插拔式結(jié)構(gòu)，可重復(fù)模擬各類典型缺陷，利用率高。目前電纜中間接頭仿真模型多采用固定式，一次設(shè)置缺陷后無法進(jìn)行調(diào)整及更改，而插拔式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)試驗(yàn)狀況調(diào)整缺陷嚴(yán)重程度，同時(shí)在未破壞主絕緣時(shí)，可變更其他缺陷種類。
[0010]進(jìn)一步，所述的插拔式結(jié)構(gòu)為兩個分別位于含缺陷中間接頭前、后的插拔式GIS終端，可方便進(jìn)行小段中間接頭替換，避免浪費(fèi)。
[0011 ]進(jìn)一步，所述的加壓裝置為絕緣筒式無局放變壓器，輸出電壓連續(xù)可調(diào)。
[0012]進(jìn)一步，所述的隔離接地開關(guān)有五個，構(gòu)成“一進(jìn)四出”的連接結(jié)構(gòu)；所述的GIS電纜倉有四個，一個作為備用，其余三個分別與第一、二、三電纜本體連接。通常情況下，只用到三個GIS電纜倉及位于GIS組件輸出端的三個隔離接地開關(guān)。在某一回路因缺陷模擬試驗(yàn)被損壞時(shí)，可繼續(xù)與其它剩余回路配合使用。試驗(yàn)回路的組合方式由GIS組件控制，能滿足電纜中間接頭、終端典型缺陷的局放、溫升試驗(yàn)升壓要求。
[0013]進(jìn)一步，它還包括控制及測量單元，該控制及測量單元包括溫度測量系統(tǒng)、局放測量系統(tǒng)、接地環(huán)流測量系統(tǒng)和控制展示平臺，溫度測量系統(tǒng)、局放測量系統(tǒng)和接地環(huán)流測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸給控制展示平臺。本發(fā)明同時(shí)集成了局放檢測技術(shù)、測溫技術(shù)及接地環(huán)流監(jiān)測技術(shù)，可開展高壓電纜中間接頭各類典型缺陷的仿真試驗(yàn)分析，對各類高壓電纜檢測技術(shù)的比對與研究，拓展和提升電纜故障診斷及狀態(tài)評價(jià)能力。
[0014]進(jìn)一步，所述的溫度測量系統(tǒng)包括分布式測溫裝置和內(nèi)置式測溫裝置，所述的第一、二、三電纜本體上均裝有分布式測溫裝置，所述的含缺陷中間接頭和完好中間接頭裝有內(nèi)置式測溫裝置。
[0015]進(jìn)一步，所述的局放測量系統(tǒng)包括內(nèi)置式局放監(jiān)測系統(tǒng)和高頻局放監(jiān)測系統(tǒng)，所述的第一、二、三電纜本體上均裝有高頻局放監(jiān)測系統(tǒng)，所述的含缺陷中間接頭和完好中間接頭裝有內(nèi)置式局放監(jiān)測系統(tǒng)。
[0016]進(jìn)一步，所述的接地環(huán)流測量系統(tǒng)包括接地箱、位于接地箱內(nèi)的互感器、檢測控制器和上位機(jī)服務(wù)器，互感器將檢測得到的電流信號經(jīng)檢測控制器和上位機(jī)服務(wù)器傳輸至控制展示平臺。
[0017]進(jìn)一步，所述的控制展示平臺包括試驗(yàn)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成監(jiān)控顯示系統(tǒng)，所述的試驗(yàn)控制系統(tǒng)用于局放升壓控制和升流控制，所述的計(jì)算機(jī)集成監(jiān)控顯示系統(tǒng)集中展示試驗(yàn)電流、電壓、局放、溫度及接地環(huán)流信號，展示當(dāng)前的試驗(yàn)工況。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明可真實(shí)模擬電纜實(shí)際運(yùn)行工況;加壓裝置與電纜間采用GIS組件連接，采用“一進(jìn)多出”結(jié)構(gòu)方式，即可靈活組合試驗(yàn)回路，同時(shí)可研究電纜缺陷對GIS組件影響;含缺陷中間接頭采用插拔式結(jié)構(gòu)，可重復(fù)模擬各類典型缺陷，利用率高；同時(shí)集成了局放檢測技術(shù)、測溫技術(shù)及接地環(huán)流監(jiān)測技術(shù)，可開展高壓電纜中間接頭各類典型缺陷的仿真試驗(yàn)分析，對各類高壓電纜檢測技術(shù)的比對與研究，拓展和提升了電纜故障診斷及狀態(tài)評價(jià)能力。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并與【背景技術(shù)】的技術(shù)方案進(jìn)行對比，下面將對本發(fā)明實(shí)施例和【背景技術(shù)】描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的本發(fā)明實(shí)施例附圖僅僅是一部分實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明的原理不意圖。
[0021 ]圖2為本發(fā)明升壓單元的示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明升流單元及部分電纜模型單元的示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明含缺陷中間接頭部分的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的本發(fā)明實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]1.升壓單元
升壓單元的主要組件為絕緣筒式無局放變壓器及GIS組件。變壓器輸出電壓連續(xù)可調(diào)，最高可達(dá)2801^，613組件由5個隔離接地開關(guān)(1(0、1(1、1(2、1(3、1(4)及4個