一種新型的電纜振蕩波局部放電檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電纜局部放電檢測系統，尤其是涉及一種新型的電纜振蕩波局部 放電檢測系統，屬于電力行業高壓電力電纜進行局部放電測量的技術領域。
【背景技術】
[0002] 震蕩波電壓檢測法是應用效果較好的一種用于電力電纜局部放電檢測和定位的 技木，也是目前電力行業普遍采用的一種電力電纜局部放電檢測方法。
[0003] 但在應用震蕩波檢測技術解決現場問題的過程中，發現已有的震蕩波檢測技術在 對于中等長度電纜（l〇〇m~7000m)的檢測效果較好，但對于長度大于8000m的長電纜以及 長度小于l〇〇m的短電纜檢測效果相對明顯差些。
[0004] 在對長度小于100m的短電纜進行震蕩波測試的過程中，阻尼震蕩波電壓波的頻 率關
，L為檢測設備電感，C為測試電纜等效電容值。由于短電纜自身的電容 量較小，在現有諧振電感量的條件下，阻尼振蕩波頻率會很高，進而造成入射/反射波時間 分辨率太低，帶來故障點定位困難問題。
[0005] 在對于長度大于8000m的長電纜進行震蕩波測試的過程中，目前震蕩波檢測系統 所采用的傳統時域反射法是在電纜終端采集局放信號及從另一端反射回來的反射信號，根 據兩者的時間差來定位局放故障點。但在實際測量中，如果被測試品電纜過長，由于信號衰 減的原因，局放信號的反射波衰減過于嚴重，使得在電纜終端很難檢測到局放反射信號，或 者反射波形衰減嚴重，無法很好的判斷出反射波形，給局放故障的定位帶來一定的困難，檢 測效果也很不理想。
【發明內容】
[0006] 為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種新型的電纜振蕩波局部放電檢測系 統，可有效克服現有技術下對長度過短和過長電纜檢測效果不理想的問題。
[0007] 本發明解決其問題所采用的技術方案是：
[0008] -種新型的電纜振蕩波局部放電檢測系統，本發明特征在于：包括直流高壓裝置， IGBT高壓開關、諧振電感、電容分壓器、監控后臺、補償電容、局放脈沖檢測器；所述監控后 臺分別與直流高壓裝置、IGBT高壓開關、電容分壓器和局放脈沖檢測器相連接；所述直流 高壓裝置輸出端分別與IGBT高壓開關、諧振電感相連接，所述諧振電感與電容分壓器、補 償電容相連依序連接；所述補償電容經局放脈沖檢測器與被測電纜相連接。
[0009] 本發明所述補償電容為可調電容值的電容，在測量長度小于100m的過短電纜時， 可調節其電容值
3 ,其中Q為被測電纜等效電容值，L為諧振電感。 通過調節補償電容，可有效降低阻尼振蕩波頻率&，提高局放檢測精度。
[0010] 本發明所述局放脈沖檢測器安裝在被測電纜兩端，在測量長度大于8000m的長電 纜時，在電纜兩端同時加裝測量元件，通過兩端局放脈沖檢測器接收信號的時間差計算出 局放點的位置。
[0011] 相對現有技術，在電容分壓器及被測電纜中加入可調電容值的補償電容，并在電 纜被測端口的另一端加裝局放脈沖檢測器。
[0012] 針對長度小于100m的短電纜測試電纜等效電容值過小從而導致阻尼振蕩電壓波 頻率過高的問題，可以通過在在電容分壓器及被測電纜中加入可調電容值的補償電容予以 解決。根據電路理論，阻尼振蕩電壓頻率與回路電感和回路電容有關。假設震蕩頻率和回 路電感量確定時，可以推導出回路電容量計算公式：
[0013]
[0014] 設試品電纜等效電容值為Q，并聯的補償電容量為(：2，則回路電容量C= (；+(：2，再 由式1即可得出所需補償電容值：
[0015]
[0016] 即在測量長度小于100m的過短電纜時，根據式（2)調節可調電容值的補償電容大 小，即可將阻尼震蕩波電壓波的頻率f降到期望范圍內，有效降低阻尼振蕩波頻率值，提高 檢測效果。
[0017] 針對長度大于8000m的長電纜進行震蕩波測試的過程中，信號傳播距離過長造成 衰減過于嚴重的問題，通過在電纜被測端口的另一端加裝局放脈沖檢測器可有效改善。通 過在電纜兩端同時加裝測量元件，通過兩端局放脈沖檢測器接收信號的時間差可就計算出 局放點的位置。測距公式為：
[0018] X= [L_v* | | ]/2 (3)
[0019] 式中，L為電纜長度，tJPt2分別為局放信號到達兩端的時間。v為局放信號在電 纜中的傳播速率。
[0020] 由于改進后的行波法同時在電纜兩端采集反射信號，較大幅度的忽略掉了局放信 號在電纜傳輸過程中的衰減情況，因此具有更高的精確度。該方法不需要確定入射波的起 始時間，只需要測出兩端局放波形的到達時間，通過其時間差確定出局放位置，從而能夠更 好的提尚測量精度。
[0021] 相較現有技術，本發明的有益效果是：
[0022] 1)增加了可調電容值的補償電容，在測量長度過短電纜時，有效提高了測量精 度；
[0023] 2)在電纜兩端口都加裝了局放脈沖檢測器，有效解決了長度過長電纜進行震蕩波 測試的過程中，信號傳播距離過長造成衰減過于嚴重的問題，提高了測量精度；
[0024] 3)對于過短和過長電纜都可保持較好的測量效果，與現有技術相比可測量的電纜 長度范圍大幅增加。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發明的結構示意圖；
[0026] 圖2為現有技術方案電路圖；
[0027] 圖3為本發明方案電路圖；
[0028] 圖4為現有技術方案局放信號傳播距離示意圖；
[0029] 圖5為本發明方案局放信號傳播距離示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0031] 參照圖1，一種新型的電纜振蕩波局部放電檢測系統，本發明特征在于：包括直流 高壓裝置1，IGBT高壓開關2、諧振電感3、電容分壓器4、監控后臺5、補償電容6、局放脈沖 檢測器7 ;所述監控后臺5分別與直流高壓裝置1、IGBT高壓開關2、電容分壓器4和局放脈 沖檢測器7相連接；所述直流高壓裝置1輸出端分別與IGBT高壓開關2、諧振電感3相連 接，所述諧振電感3與電容分壓器4、補償電容相連6依序連接；所述補償電容6經局放脈 沖檢測器7與被測電纜8相連接。
[0032] 本發明所述補償電容6為可調電容值的電容，在測量長度小于100m的過短電纜 時，可調節其電容倡
，其中q為被測電纜等效電容值，L為諧振電 感。通過調節補償電容，可有效降低阻尼振蕩波頻率f。，提高局放檢測精度。
[0033] 本發明所述局放脈沖檢測器7安裝在被測電纜8兩端，在測量長度大于8000m的 長電纜時，在電纜兩端同時加裝測量元件，通過兩端局放脈沖檢測器接收信號的時間差計 算出局放點的位置。
[0034] 在測量長度小于100m的過短電纜時，相對現有技術，本發明增加了補償電容，補 償電容大小戈
其中q為被測電纜等效電容值，L為諧振電感，通 過并聯補償電容，有效增加電路電容值C，由
知，C增大即可有效降低阻尼振蕩 波頻率f。，提高檢測精度。圖2為本發明在測量長度過短電纜時與現有技術方案電路對比 示意圖。
[0035] 在測量長度大于8000m的長電纜時，相對現有技術，本發明在電纜兩端口都加裝 了局放脈沖檢測器。圖3為本發明在測量長度過長電纜時與現有技術方案局放信號傳播距 離示意圖。在圖3中，假設局放點距檢測點A距離很近，即X較小，而電纜長度L又較長，則 反射波在電纜中傳播的長度2L-x約為2L，信號傳播距離較長。而通過在電纜兩端口都加裝 了局放脈沖檢測器，局放信號傳播距離最長不會超過L，有效降低了信號傳播距離，提高了 檢測效果。此時信號的測距公式為：
[0036] X = [L_v* | | ]/2
[0037] 式中，L為電纜長度，tJP 12分別為局放信號到達兩端的時間。v為局放信號在電 纜中的傳播速率。
【主權項】
1. 一種新型的電纜振蕩波局部放電檢測系統，其特征在于：包括直流高壓裝置（1)， IGBT高壓開關（2)、諧振電感（3)、電容分壓器（4)、監控后臺（5)、補償電容（6)、局放脈沖 檢測器（7);所述監控后臺（5)分別與直流高壓裝置（1)、IGBT高壓開關（2)、電容分壓器 (4)和局放脈沖檢測器（7)相連接；所述直流高壓裝置（1)輸出端分別與IGBT高壓開關 ⑵、諧振電感（3)相連接，所述諧振電感（3)與電容分壓器（4)、補償電容相連（6)依序連 接；所述補償電容（6)經局放脈沖檢測器（7)與被測電纜⑶相連接。2. 根據權利要求1所述的一種新型的電纜振蕩波局部放電檢測系統，其特征在于：所 述補償電容（6)為可調電容值的電容，在測量長度小于100m的過短電纜時，可調節其電容其中Q為被測電纜等效電容值，L為諧振電感。通過調節補償 電容，可有效降低阻尼振蕩波頻率&，提高局放檢測精度。3. 根據權利要求1所述的一種新型的電纜振蕩波局部放電檢測系統，其特征在于：所 述局放脈沖檢測器（7)安裝在被測電纜（8)兩端，在測量長度大于8000m的長電纜時，在電 纜兩端同時加裝測量元件，通過兩端局放脈沖檢測器接收信號的時間差計算出局放點的位 置。
【專利摘要】一種新型的電纜振蕩波局部放電檢測系統，包括直流高壓裝置，IGBT高壓開關、諧振電感、電容分壓器、監控后臺、補償電容、局放脈沖檢測器；被測電纜。本發明型的有益效果是：1)增加了可調電容值的補償電容，在測量長度過短電纜時，有效提高了測量精度；2)在電纜兩端口都加裝了局放脈沖檢測器，有效解決了長度過長電纜進行震蕩波測試的過程中，信號傳播距離過長造成衰減過于嚴重的問題，提高了測量精度；3)對于過短和過長電纜都可保持較好的測量效果，與現有技術相比可測量的電纜長度范圍大幅增加。
【IPC分類】G01R31/12
【公開號】CN105388401
【申請號】CN201510702128
【發明人】董濤, 張泓, 張博, 劉柱揆, 畢志周, 于虹, 程志萬
【申請人】云南電網有限責任公司電力科學研究院
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月26日