專利名稱:高壓電纜耐壓試驗同時進行局部放電測量的試驗系統的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及在現場驗收高壓電纜竣工線路時,對電纜系統施工質量和絕緣品質進行檢驗判斷的試驗方法,為一種高壓電纜耐壓試驗同時進行局部放電測量的試驗系統。
背景技術:
根據現行高壓電纜竣工試驗標準,電纜線路經過耐壓試驗后,應能檢測出由于運輸和敷設引起的較大的缺陷,但是仍存在一些經過試驗后,在投運不久便擊穿的例子。主要原因是由于耐壓試驗不能檢測出的一些小的局放缺陷。高壓電纜線路運行一段時間后,這些小的局放缺陷逐漸擴大,最終導致電纜線路的擊穿。目前,所有的電纜線路驗收交接試驗標準均只涉及耐壓試驗的要求,如Q/GDW371、IEC60270、IEC60840等,沒有提出局部放電要求。而對于檢驗電纜竣工線路施工質量和絕緣品質而言,局部放電測量是最為有效和靈敏的手段。
發明內容本實用新型要解決的問題是對高壓電纜竣工線路進行現場驗收時,耐壓試驗不能檢測出一些小的局放缺陷,為了更嚴格地檢驗判斷電纜系統施工質量和絕緣品質,需要一種直觀、理想、有效的試驗方法。同時局部放電信號在高壓電纜上的衰減是以指數方式展開的,研究表明每公里的衰減率達到90%,根據CIGRE Dl. 33《Limits of on-site PD measurement on extruded power cables using IEC method〉〉,在最優現場條件下,50pC 的局部放電測量只能在2公里以下長度的電纜上實現。而高壓電纜線路多為長距離線路,因此高壓電纜竣工線路的局部放電檢測不能采用常規的從端頭進行的方式。本實用新型的技術方案為高壓電纜耐壓試驗同時進行局部放電測量的試驗系統,試驗系統包括無局放交流變頻諧振電源、高壓電纜線路、電纜終端、電纜接頭、高頻局部放電傳感器、局部放電信號采集單元、光纖和測量主機,在每個電纜接頭的接地線或交叉互聯線上安裝高頻局部放電傳感器和局部放電信號采集單元,高頻局部放電傳感器信號通過同軸電纜傳輸到局部放電信號采集單元,通過光纖將所有局部放電信號采集單元首尾相連,最終接到位于高壓電纜線路終端處的測量主機上,在2個電纜終端的接地線上安裝高頻局部放電傳感器。高頻局部放電傳感器信號頻率為2MHz 8MHz。測量主機放置在耐壓試驗設備的控制室內,各局部放電信號采集單元采用電池供電。本實用新型在耐壓試驗的同時進行局部放電測量,耐壓試驗發現重大的施工缺陷,同時進行的局部放電測量可以發現電纜附件中可能存在的微小的局部放電缺陷,這些微小的缺陷不能被單純的耐壓試驗所發現,在進行耐壓試驗的同時進行分布式局部放電測量,可以準確地測量XLPE絕緣電力電纜及其附件中存在的局部放電缺陷。本實用新型確定的高頻局部放電傳感器的信號頻率具有較好的靈敏度,在每個電纜接頭進行局部放電測量,然后由光纖匯總到測量主機,這種分布式局部放電把局部放電的測量有效范圍限制在接頭附件約+/-300米范圍內,大大減低了放電點定位的難度。
圖I為本實用新型的基于高壓電纜耐壓試驗的分布式局部放電測量試驗系統圖。
具體實施方式
高壓電纜竣工試驗驗收時,主要是通過現場耐壓試驗檢驗電纜接頭的安裝缺陷和電纜運輸安裝過程中的損壞。試驗經驗表明,按照IEC標準進行的耐壓試驗可以很好的達到預期效果。對于電纜本體的制造質量問題應該由電纜出廠試驗來檢驗,但近年來也出現了電纜本體擊穿事故。因此在竣工驗收試驗時,提出了以下要求 發現電纜本體中存在的微小局部放電缺陷 發現電纜接頭中存在的微小局部放電缺陷,I小時的耐壓試驗不能將其擊穿。另外,由于電纜對高頻信號的衰減作用,距離測量端較遠的地方若發生局部放電, 其信號傳輸到測量端會大大衰減,根據測量頻率不同,每公里長度電纜,信號衰減有時可達 90 %。因此,常用的在電纜線路一端附加局部放電測量的方法僅適用于電纜線路長度比較短的情況。根據多年測試經驗,在中壓電纜中,由于接頭放電可達幾百上千PC,對電纜的影響不大,但在高壓電纜中,很小的放電量足以對電纜產生致命危害,用一端測量局放的方法檢測微量的放電量,是很困難的。本實用新型的系統進行電纜竣工驗收試驗的同時進行分布式局部放電測量。如圖
I,試驗系統包括無局放交流變頻諧振電源A、高壓電纜線路、電纜終端C、電纜接頭D1-D6、 高頻局部放電傳感器、局部放電信號采集單元E1-E6、光纖和測量主機B,在每個電纜接頭的接地線或交叉互聯線上安裝高頻局部放電傳感器和局部放電信號采集單元,高頻局部放電傳感器信號通過同軸電纜傳輸到局部放電信號采集單元,通過光纖將所有局部放電信號采集單元首尾相連,最終接到位于高壓電纜線路終端處的測量主機上,在2個電纜終端的接地線上安裝高頻局部放電傳感器;測試前,對電纜接頭的交叉互聯線和接地線進行跨接, 高頻局部放電傳感器連接跨接線,在電纜終端的接地線上用電流偶合線圈獲取測量同步信號F,整個系統由所述同步信號同步所有檢測點的測量,在耐壓試驗的過程中,無局放交流變頻諧振電源對高壓電纜線路加壓進行耐壓試驗,同時對高壓電纜線路的所有中間電纜接頭和兩個電纜終端同時進行局部放電測量。
權利要求1.高壓電纜耐壓試驗同時進行局部放電測量的試驗系統,其特征是試驗系統包括無局放交流變頻諧振電源、高壓電纜線路、電纜終端、電纜接頭、高頻局部放電傳感器、局部放電信號采集單元、光纖和測量主機,在每個電纜接頭的接地線或交叉互聯線上安裝高頻局部放電傳感器和局部放電信號采集單元,高頻局部放電傳感器信號通過同軸電纜傳輸到局部放電信號采集單元,通過光纖將所有局部放電信號采集單元首尾相連,最終接到位于高壓電纜線路終端處的測量主機上,在2個電纜終端的接地線上安裝高頻局部放電傳感器。
2.根據權利要求1所述的高壓電纜耐壓試驗同時進行局部放電測量的試驗系統,其特征是高頻局部放電傳感器信號頻率為2MHz 8MHz。
3.根據權利要求1或2所述的高壓電纜耐壓試驗同時進行局部放電測量的試驗系統, 其特征是測量主機放置在耐壓試驗設備的控制室內,各局部放電信號采集單元采用電池供電。
專利摘要基于高壓電纜耐壓試驗的分布式局部放電測量試驗系統,系統由無局放的交流變頻諧振電源、高壓電力電纜線路、電纜終端、電纜接頭、高頻局部放電傳感器、信號采集單元、光纖、測量主機等硬件設備構成,高壓電纜耐壓試驗同時進行分布式局部放電測量。本實用新型能有效及時地將在高壓電纜線路上耐壓試驗不能檢測出的一些小的局放缺陷檢測出來,同時解決了從一端測量局放時出現的信號衰減問題,為高壓電纜線路施工質量和絕緣品質的檢驗判斷提供了更為有效、靈敏的方法。
文檔編號G01R31/12GK202351379SQ20112045494
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者儲強, 戴洪賓, 王一磊, 王勇, 顧勝偉 申請人:北京興迪儀器有限責任公司, 江蘇省電力公司南京供電公司