專利名稱：一種交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及介質(zhì)損耗值測量技術(shù)，更具體地說，涉及一種交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
介質(zhì)損耗是指絕緣介質(zhì)在電壓作用下的能量損耗，介質(zhì)損耗值(簡稱介損值)為表征介質(zhì)損耗大小的參數(shù)，如果介損值過大，會(huì)使電介質(zhì)溫度升高，促使材料發(fā)生老化，導(dǎo)致電介質(zhì)絕緣性能降低或者喪失，導(dǎo)致熱擊穿。交聯(lián)聚乙烯電力電纜作為電力傳輸系統(tǒng)的重要組成部分，交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值的大小直接關(guān)系到交聯(lián)聚乙烯電力電纜輸電容量以及交聯(lián)聚乙烯電力電纜的使用壽命，因此測量交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值顯得尤為重要。目前測量電力設(shè)備介損值的傳統(tǒng)方法主要有西林電橋法、電流比較型電橋法和M·型介質(zhì)試驗(yàn)器法，然而這些傳統(tǒng)的測量方法的工作電壓一般較低并且測量設(shè)備的試變?nèi)萘枯^小，只適合在實(shí)驗(yàn)室對某段有限長度的交聯(lián)聚乙烯電力電纜(如O至100米的長度)進(jìn)行介損值的測量，若采用這些傳統(tǒng)的測量方法進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量，那么針對現(xiàn)場幾公里甚至數(shù)十公里的交聯(lián)聚乙烯電力電纜，測量所需的試驗(yàn)電源容量和測量設(shè)備的試變?nèi)萘繉⑹铸嫶?，其體積也將十分巨大，很難進(jìn)行現(xiàn)場的實(shí)施。傳統(tǒng)的介損值測量方法對于現(xiàn)場大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值測量而言存在局限性，并不適用。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)的介損值測量方法不適用現(xiàn)場大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值測量的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供如下技術(shù)方案一種交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，包括諧振電源；與所述諧振電源相連的標(biāo)準(zhǔn)電容；與所述諧振電源相連的第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜；與所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連，測量所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的低壓電流信號并輸出所述低壓電流信號的第一電流互感器；分別與所述標(biāo)準(zhǔn)電容和所述第一電流互感器相連，測量所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號，及接收所述第一電流互感器輸出的低壓電流信號，采用正接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述低壓電流信號計(jì)算所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的正接監(jiān)測單元。可選的，所述系統(tǒng)還包括[0013]與所述諧振電源相連的第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜；與所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連，測量所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的高壓電流信號并輸出所述高壓電流信號的第二電流互感器；分別與所述正接監(jiān)測單元和所述第二電流互感器相連，接收所述高壓電流信號，將所述高壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將所述數(shù)字信號傳送給所述正接監(jiān)測單元，以便所述正接監(jiān)測單元采用反接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述數(shù)字信號計(jì)算所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的反接監(jiān)測單元，所述反接監(jiān)測單元通過光纖與所述正接監(jiān)測單元相連。可選的，所述正接監(jiān)測單元包括對輸送入所述正接監(jiān)測單元的電流信號進(jìn)行采樣，將采樣的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 可選的，所述正接監(jiān)測單元還包括將所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流至電壓轉(zhuǎn)換電路；與所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路相連，將所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的電壓信號變換為對應(yīng)的頻率波形的比較器；分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路和所述比較器相連，依據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號，所述轉(zhuǎn)換的電壓信號和所述頻率波形計(jì)算對應(yīng)的頻率值，依據(jù)所述頻率值對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的處理器?？蛇x的，所述正接監(jiān)測單元通過低壓屏蔽線與所述第一電流互感器相連，所述諧振電源通過高壓引線與所述標(biāo)準(zhǔn)電容和所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連?？蛇x的，所述反接監(jiān)測單元通過高壓屏蔽線與所述第二電流互感器相連，所述諧振電源通過高壓引線與所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連；所述反接監(jiān)測單元與所述高壓引線相連，所述監(jiān)測單元設(shè)置于所述標(biāo)準(zhǔn)電容與所述諧振電源之間?？蛇x的，所述系統(tǒng)還包括與所述正接監(jiān)測單元相連，將所述正接監(jiān)測單元計(jì)算的當(dāng)前頻率下的介損值換算為預(yù)設(shè)頻率下的介損值，并控制所述正接監(jiān)測單元工作狀態(tài)的上位機(jī)。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，包括諧振電源；與所述諧振電源相連的標(biāo)準(zhǔn)電容；與所述諧振電源相連的第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜；與所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連，測量所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的高壓電流信號并輸出所述高壓電流信號的第一電流互感器；與所述第一電流互感器相連，接收所述高壓電流信號，將所述高壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出所述數(shù)字信號的反接監(jiān)測單元；分別與所述標(biāo)準(zhǔn)電容和所述反接監(jiān)測單元相連，測量所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號，及接收所述反接監(jiān)測單元輸出的數(shù)字信號，采用反接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述數(shù)字信號計(jì)算所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的正接監(jiān)測單元，所述正接監(jiān)測單元通過光纖與所述反接監(jiān)測單元相連?？蛇x的，所述系統(tǒng)還包括與所述諧振電源相連的第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜；分別與所述第二交聯(lián)聚乙烯電力電纜和所述正接監(jiān)測單元相連，測量所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的低壓電流信號，將所述低壓電流信號傳送給所述正接監(jiān)測單元，以便所述正接監(jiān)測單元采用正接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述低壓電流信號計(jì)算所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的第二電流互感器?？蛇x的，所述正接監(jiān)測單元包括對輸送入所述正接監(jiān)測單元的電流信號進(jìn)行采樣，將采樣的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；·將所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流至電壓轉(zhuǎn)換電路；與所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路相連，將所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的電壓信號變換為對應(yīng)的頻率波形的比較器；分別與所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路、所述比較器和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，計(jì)算與所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號、所述轉(zhuǎn)換的電壓信號和所述頻率波形對應(yīng)的頻率值，依據(jù)所述頻率值對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的處理器?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，通過諧振電源對測量系統(tǒng)進(jìn)行供電，使得測量系統(tǒng)的工作電源能夠滿足現(xiàn)場測量交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的需要；同時(shí)采用正接法，引入標(biāo)準(zhǔn)電容、第一電流互感器和正接監(jiān)測單元對第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜當(dāng)前頻率的介損值進(jìn)行測量，避免了測量設(shè)備龐大的試變?nèi)萘康男枨?；本?shí)用新型解決了傳統(tǒng)的介損值測量方法不適用現(xiàn)場大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值測量的問題，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(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(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的又另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正接監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的再一結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的又再一結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的另再一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(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(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖1，該系統(tǒng)可以包括諧振電源1，標(biāo)準(zhǔn)電容2，第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3，第一電流互感器4和正接監(jiān)測單元5 ;其中，諧振電源I分別與標(biāo)準(zhǔn)電容2和第 一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3相連，第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3與第一電流互感器4相連，正接檢測單元5分別與標(biāo)準(zhǔn)電容2和第一電流互感器4相連。標(biāo)準(zhǔn)電容2采用介損值幾乎可忽略不計(jì)的無損耗電容，可認(rèn)為諧振電源I輸入標(biāo)準(zhǔn)電容2的電流與標(biāo)準(zhǔn)電容2輸出的電流相等。第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3為本實(shí)用新型實(shí)施例需要進(jìn)行介損值測量的對象，第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3與諧振電源I相連的一端(即電流輸入端)的電流信號為高壓電流信號，第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3的電流輸出端的電流信號為介質(zhì)損耗后的低壓電流信號；本實(shí)用新型實(shí)施例采用正接法進(jìn)行第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3的介損值測量，因此第一電流互感器4可接于第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3的電流輸出端，測量第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3的低壓電流信號，第一電流互感器4將測量得到的低壓電流信號傳送給正接監(jiān)測單元5。正接監(jiān)測單元5與標(biāo)準(zhǔn)電容2和第一電流互感器4相連，測量標(biāo)準(zhǔn)電容2輸出的電流信號，及接收第一電流互感器4傳送的低壓電流信號，采用正接法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電容2輸出的電流信號和第一電流互感器4傳送的低壓電流信號計(jì)算第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3在當(dāng)前頻率下的介損值；如圖I所示，正接監(jiān)測單元5可采用第一接口測量標(biāo)準(zhǔn)電容2輸出的電流信號，第二接口接收第一電流互感器4傳送的低壓電流信號。值得注意的是，正接監(jiān)測單元為能夠采用正接法進(jìn)行介損值測量的實(shí)體裝置，從事高壓介損值測量的技術(shù)人員均可以知曉。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，通過諧振電源對測量系統(tǒng)進(jìn)行供電，使得測量系統(tǒng)的工作電源能夠滿足現(xiàn)場測量交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的需要；同時(shí)采用正接法，引入標(biāo)準(zhǔn)電容、第一電流互感器和正接監(jiān)測單元對第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜當(dāng)前頻率的介損值進(jìn)行測量，避免了測量設(shè)備龐大的試變?nèi)萘康男枨?；本?shí)用新型解決了傳統(tǒng)的介損值測量方法不適用現(xiàn)場大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值測量的問題，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量?？蛇x的，圖I所示系統(tǒng)中，正接監(jiān)測單元5通過低壓屏蔽線與第一電流互感器4相連，諧振電源I通過高壓引線與標(biāo)準(zhǔn)電容2和第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3相連。本實(shí)用新型實(shí)施例還可采用正接法結(jié)合反接法的形式，進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量，以實(shí)現(xiàn)多根交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的同時(shí)測量。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖I和圖2所示，圖2所示系統(tǒng)在圖I所示系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還可以包括第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6，第二電流互感器7和反接監(jiān)測單元8 ;其中，第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6和諧振電源I相連，第二電流互感器7和第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6相連，反接監(jiān)測單元8分別與第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6和第二電流互感器7相連。第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6為本實(shí)用新型實(shí)施例另一個(gè)需要進(jìn)行介損值測量的對象，與第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3相似，第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6與諧振電源I相連的一端(即電流輸入端)的電流信號為高壓電流信號，第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6的電流輸出端的電流信號為介質(zhì)損耗后的低壓電流信號；本實(shí)用新型實(shí)施例采用正接法結(jié)合反接法的形式進(jìn)行第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3和第二待測交聯(lián)聚乙烯電力·電纜6的介損值測量，因此在第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3采用圖I所示正接法進(jìn)行介損值測量的基礎(chǔ)上，可使第二電流互感器7接于第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6的電流輸入端，測量第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6的高壓電流信號，第二電流互感器7將測量到的高壓電流信號傳送給反接監(jiān)測單元8。反接監(jiān)測單元8與第二電流互感器7和正接監(jiān)測單元5相連，其中，反接監(jiān)測單元8與正接監(jiān)測單元5通過光纖進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)正接監(jiān)測單元5和反接監(jiān)測單元8間的數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)匯總，反接監(jiān)測單元8接收第二電流互感器7測量的高壓電流信號，將該高壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將該數(shù)字信號通過光纖傳送給正接監(jiān)測單元5，以使正接監(jiān)測單元5采用反接法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電容2輸出的電流信號和反接監(jiān)測單元8傳送的數(shù)字信號計(jì)算第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6在當(dāng)前頻率下的介損值。在本實(shí)用新型實(shí)施例中正接監(jiān)測單元5除了采用正接法進(jìn)行第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3的介質(zhì)值計(jì)算，還采用反接法進(jìn)行第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6的介質(zhì)值計(jì)算，因此正接監(jiān)測單元5在接收到第二電流互感器7傳送的數(shù)字信號后，開始第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6在當(dāng)前頻率下的介損值的計(jì)算。值得注意的是，反接監(jiān)測單元為能夠配合正接監(jiān)測單元采用反接法進(jìn)行介損值測量的實(shí)體裝置，從事高壓介損值測量的技術(shù)人員均可以知曉。圖2所示系統(tǒng)結(jié)合正接法和反接法可同時(shí)對多根交聯(lián)聚乙烯電力電纜的進(jìn)行介損值的測量，提高了交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值現(xiàn)場測量的效率?？蛇x的，反接監(jiān)測單元8通過高壓屏蔽線與第二電流互感器7相連，諧振電源I通過高壓引線與第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜6相連?？蛇x的，反接監(jiān)測單元8可設(shè)置于標(biāo)準(zhǔn)電容2與諧振電源I之間，接在高壓引線之上，如圖3所示，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的又另一結(jié)構(gòu)示意圖。目前諧振電源多用于現(xiàn)場交聯(lián)聚乙烯電力電纜串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)，因此本實(shí)用新型的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)可與通用的交聯(lián)聚乙烯電力電纜串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置相結(jié)合，在進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)的同時(shí)，采用交流耐壓試驗(yàn)的諧振電源進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量，然而目前現(xiàn)場交聯(lián)聚乙烯電力電纜串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的頻率范圍一般為30至300HZ (赫茲)，該范圍存在超出交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值測量的頻率范圍的部分，存在不利于交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值現(xiàn)場測量的情況。基于上述情況，在本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一個(gè)AD (模擬信號至數(shù)字信號)采樣速度可調(diào)的正接監(jiān)測單元，以實(shí)現(xiàn)在高頻率范圍(如30HZ至300HZ)內(nèi)的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正接監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖4，正接監(jiān)測單元可以包括對輸送入正接監(jiān)測單元的電流信號進(jìn)行采樣，將采樣的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器100 ； 由于正接監(jiān)測單元接入的電流信號多是模擬信號，而目前通常采用數(shù)字化方式計(jì)算介損值，因此正接監(jiān)測單元內(nèi)存在一個(gè)能進(jìn)行AD采樣的裝置，本實(shí)用新型實(shí)施例中AD采樣的裝置為模數(shù)轉(zhuǎn)換器100 ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器100將采樣的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便正接監(jiān)測單元進(jìn)行后續(xù)的介損值計(jì)算。將標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流至電壓轉(zhuǎn)換電路200 ；與電流至電壓轉(zhuǎn)換電路200相連，將電流至電壓轉(zhuǎn)換電路200轉(zhuǎn)換的電壓信號變換為對應(yīng)的頻率波形的比較器300 ；分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器100，電流至電壓轉(zhuǎn)換電路200和比較器300相連，依據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號，所述轉(zhuǎn)換的電壓信號和所述頻率波形計(jì)算對應(yīng)的頻率值，依據(jù)所述頻率值對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的處理器400。一個(gè)具體的應(yīng)用為當(dāng)正接監(jiān)測單元外部諧振電壓升高時(shí)，正接檢測單元獲取通過標(biāo)準(zhǔn)電容的電流，然后通過其內(nèi)部的I-V轉(zhuǎn)換電路(電流至電壓轉(zhuǎn)換電路)，把電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，電壓信號通過比較器得出其頻率波形，正接監(jiān)測單元內(nèi)部的處理器實(shí)時(shí)采樣頻率波形，轉(zhuǎn)換后的電壓信號和標(biāo)準(zhǔn)電容的電流信號，計(jì)算出與頻率波形，轉(zhuǎn)換后的電壓信號和標(biāo)準(zhǔn)電容的電流信號對應(yīng)的頻率值，然后根據(jù)計(jì)算得到的頻率值來實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)AD (模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的采樣速度。本實(shí)用新型實(shí)施例通過保持最佳的AD采樣速度來跟蹤和適應(yīng)高頻率范圍(如30HZ至300Hz)下的被采樣的信號，更好的實(shí)現(xiàn)了高頻率范圍下的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的再一結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖2和圖5所示，圖5在圖2所示系統(tǒng)的基礎(chǔ)上還包括上位機(jī)9。上位機(jī)9與正接監(jiān)測單元5相連,將正接監(jiān)測單元5計(jì)算的當(dāng)前頻率下的介損值換算為預(yù)設(shè)頻率下的介損值，并控制正接監(jiān)測單元5的工作狀態(tài)。目前國家標(biāo)準(zhǔn)均是在50HZ的頻率下進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜間的介損值比較，而本實(shí)用新型是在高頻率范圍下進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值測量，所測量的介損值可能為30HZ至300Hz異頻下的介損值，為了更好的在國家標(biāo)準(zhǔn)50HZ的頻率下進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜間的介損值比較，因此在正接監(jiān)測單元5計(jì)算當(dāng)前頻率下的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值后，上位機(jī)9可將正接監(jiān)測單元5所計(jì)算的介損值換算為與50HZ頻率對應(yīng)的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值，以實(shí)現(xiàn)在國家標(biāo)準(zhǔn)下的交聯(lián)聚乙烯電力電纜間的介損值比較。顯然，本實(shí)用新型實(shí)施例也可按照實(shí)際需要預(yù)設(shè)頻率值，將正接監(jiān)測單元5所計(jì)算的介損值換算為預(yù)設(shè)頻率下的介損值。為了更好的說明本實(shí)用新型實(shí)施例上位機(jī)9將正接監(jiān)測單元5計(jì)算的當(dāng)前頻率下的介損值換算為預(yù)設(shè)頻率下的介損值的實(shí)現(xiàn)方式，下面結(jié)合下述表達(dá)式進(jìn)行說明。假設(shè)在當(dāng)前頻率fx下測量得到的介損值為tgx，根據(jù)功率關(guān)系，介損值也可以等價(jià)為有功功率除以無功功率，所以tgx=Ir *U/Ic *U=Ir/Ic ,其中U為交聯(lián)聚乙烯電力電纜電壓，Ir為交聯(lián)聚乙烯電力電纜的電阻電流，Ic為交聯(lián)聚乙烯電力電纜的電容電流； 又因?yàn)镮r=U/Rx，Ic=2* π *fx*C*U，其中Rx為交聯(lián)聚乙烯電力電纜的電阻，C為交聯(lián)聚乙烯電力電纜的等效電容；因此tgx =1/ (2* *fx*C*U*Rx)；假設(shè)在50Hz下測量得到的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值為tgxl，則tgxl=l/ (2* *50*C*U*Rx)；因此tgxl=tgx*fx/50 ；可見，上位機(jī)9將正接監(jiān)測單元5計(jì)算的當(dāng)前頻率下的介損值換算為50HZ頻率下的介損值包括將當(dāng)前頻率和50HZ的比值，與所述當(dāng)前頻率下的介損值相乘，所得乘積為50HZ頻率下的介損值；對應(yīng)的，若要換算為預(yù)設(shè)頻率下的介損值，只需將當(dāng)前頻率和預(yù)設(shè)頻率的比值，與所述當(dāng)前頻率下的介損值相乘，所得乘積為預(yù)設(shè)頻率下的介損值。此外，上位機(jī)9還可控制正接監(jiān)測單元5的工作狀態(tài)，對正接監(jiān)測單元5測量電流信號、計(jì)算介損值等工作進(jìn)行觸發(fā)。顯然，圖I所示系統(tǒng)中也可包括上述上位機(jī)。本實(shí)用新型實(shí)施例通過上位機(jī)將正接監(jiān)測單元所測量的當(dāng)前頻率下的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值換算為與預(yù)設(shè)頻率對應(yīng)的介損值，可實(shí)現(xiàn)同一頻率下的多個(gè)交聯(lián)聚乙烯電力電纜間的介損值比較，為計(jì)算交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值后的后續(xù)處理做好了基礎(chǔ)。本實(shí)用新型實(shí)施例還可單獨(dú)采用反接法進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量，下面對本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單獨(dú)采用反接法進(jìn)行交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量的系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的又再一結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖6，該系統(tǒng)可以包括諧振電源I ;與諧振電源I相連的標(biāo)準(zhǔn)電容2 ；與諧振電源I相連的第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3 ；與第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3相連，測量第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3的高壓電流信號并輸出所述高壓電流信號的第一電流互感器4 ；與第一電流互感器4相連，接收所述高壓電流信號，將所述高壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出所述數(shù)字信號的反接監(jiān)測單元5 ；分別與標(biāo)準(zhǔn)電容2和反接監(jiān)測單元5相連，測量標(biāo)準(zhǔn)電容2輸出的電流信號，及接收反接監(jiān)測單元5輸出的數(shù)字信號，采用反接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述數(shù)字信號計(jì)算第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜3在當(dāng)前頻率下的介損值的正接監(jiān)測單元6，其中，正接監(jiān)測單元6與反接監(jiān)測單元5采用光纖相連，通過光纖進(jìn)行兩者間的數(shù)據(jù)同步和匯總。值得注意的是，上文所介紹的測量系統(tǒng)與圖I所示系統(tǒng)均是通過測量標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的電流信號，通過正接監(jiān)測單元計(jì)算待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的當(dāng)前頻率下的介損值，因此圖6所示系統(tǒng)與圖I所示系統(tǒng)應(yīng)認(rèn)為同屬于一個(gè)實(shí)用新型構(gòu)思。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，通過諧振電源對測量系統(tǒng)進(jìn)行供電，使得測量系統(tǒng)的工作電源能夠滿足現(xiàn)場測量交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的需要；同時(shí)采用反接法，引入標(biāo)準(zhǔn)電容、第一電流互感器、反接監(jiān)測單元和正接監(jiān)測單元對第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值進(jìn)行測量，避免了測·量設(shè)備龐大的試變?nèi)萘康男枨?；本?shí)用新型解決了傳統(tǒng)的介損值測量方法不適用現(xiàn)場大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值測量的問題，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量。與圖2所示系統(tǒng)類似，本實(shí)用新型實(shí)施例除了單獨(dú)采用反接法實(shí)現(xiàn)交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值的現(xiàn)場測量外，還可結(jié)合正接法實(shí)現(xiàn)多個(gè)交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的現(xiàn)場測量。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)的另再一結(jié)構(gòu)不意圖，結(jié)合圖6和圖7所不，圖7所不系統(tǒng)在圖6所不系統(tǒng)的基礎(chǔ)行，還可以包括與諧振電源相連I的第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜7 ；分別與第二交聯(lián)聚乙烯電力電纜7和正接監(jiān)測單元6相連，測量第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜7的低壓電流信號，將所述低壓電流信號傳送給正接監(jiān)測單元6的第二電流互感器8。第二電流互感器8將所述低壓電流信號傳送給正接監(jiān)測單元6，可使得正接監(jiān)測單元6采用正接法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電容2輸出的電流信號和所述低壓電流信號計(jì)算第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜7在當(dāng)前頻率下的介損值。需要說明的是，圖6和圖7所示系統(tǒng)中的正接監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)可如圖4所示，圖6和圖7所示系統(tǒng)中還可包括如圖9所示的上位機(jī)，對應(yīng)的正接監(jiān)測單元和上位機(jī)的設(shè)置在此不再贅述，可參照圖4所示說明和圖9所示說明。圖6和圖7所示系統(tǒng),與圖I和圖2所示系統(tǒng)存在很多類似之處，對此可相互進(jìn)行參照，此處不再贅述。本實(shí)用新型所提供的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，通過諧振電源對測量系統(tǒng)進(jìn)行供電，使得測量系統(tǒng)的工作電源能夠滿足現(xiàn)場測量交聯(lián)聚乙烯電力電纜介損值的需要；同時(shí)引入標(biāo)準(zhǔn)電容、采集標(biāo)準(zhǔn)電容和待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的電流信號，通過正接監(jiān)測單元實(shí)現(xiàn)了待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的現(xiàn)場測量，避免了測量設(shè)備龐大的試變?nèi)萘康男枨螅槐緦?shí)用新型解決了傳統(tǒng)的介損值測量方法不適用現(xiàn)場大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜的介損值測量的問題，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因 此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，其特征在于，包括 諧振電源； 與所述諧振電源相連的標(biāo)準(zhǔn)電容； 與所述諧振電源相連的第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜； 與所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連，測量所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的低壓電流信號并輸出所述低壓電流信號的第一電流互感器； 分別與所述標(biāo)準(zhǔn)電容和所述第一電流互感器相連，測量所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號，及接收所述第一電流互感器輸出的低壓電流信號，采用正接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述低壓電流信號計(jì)算所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的正接監(jiān)測單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 與所述諧振電源相連的第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜； 與所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連，測量所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的高壓電流信號并輸出所述高壓電流信號的第二電流互感器； 分別與所述正接監(jiān)測單元和所述第二電流互感器相連，接收所述高壓電流信號，將所述高壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將所述數(shù)字信號傳送給所述正接監(jiān)測單元，以便所述正接監(jiān)測單元采用反接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述數(shù)字信號計(jì)算所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的反接監(jiān)測單元，所述反接監(jiān)測單元通過光纖與所述正接監(jiān)測單元相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述正接監(jiān)測單元包括 對輸送入所述正接監(jiān)測單元的電流信號進(jìn)行采樣，將采樣的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述正接監(jiān)測單元還包括 將所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流至電壓轉(zhuǎn)換電路； 與所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路相連，將所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的電壓信號變換為對應(yīng)的頻率波形的比較器； 分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路和所述比較器相連，依據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號，所述轉(zhuǎn)換的電壓信號和所述頻率波形計(jì)算對應(yīng)的頻率值，依據(jù)所述頻率值對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述正接監(jiān)測單元通過低壓屏蔽線與所述第一電流互感器相連，所述諧振電源通過高壓引線與所述標(biāo)準(zhǔn)電容和所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反接監(jiān)測單元通過高壓屏蔽線與所述第二電流互感器相連，所述諧振電源通過高壓引線與所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連； 所述反接監(jiān)測單元與所述高壓引線相連，所述監(jiān)測單元設(shè)置于所述標(biāo)準(zhǔn)電容與所述諧振電源之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 與所述正接監(jiān)測單元相連，將所述正接監(jiān)測單元計(jì)算的當(dāng)前頻率下的介損值換算為預(yù)設(shè)頻率下的介損值，并控制所述正接監(jiān)測單元工作狀態(tài)的上位機(jī)。
8.一種交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，其特征在于，包括 諧振電源； 與所述諧振電源相連的標(biāo)準(zhǔn)電容； 與所述諧振電源相連的第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜； 與所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連，測量所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的高壓電流信號并輸出所述高壓電流信號的第一電流互感器； 與所述第一電流互感器相連，接收所述高壓電流信號，將所述高壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出所述數(shù)字信號的反接監(jiān)測單元； 分別與所述標(biāo)準(zhǔn)電容和所述反接監(jiān)測單元相連，測量所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號，及接收所述反接監(jiān)測單元輸出的數(shù)字信號，采用反接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述數(shù)字信號計(jì)算所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的正接監(jiān)測單元，所述正接監(jiān)測單元通過光纖與所述反接監(jiān)測單元相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 與所述諧振電源相連的第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜； 分別與所述第二交聯(lián)聚乙烯電力電纜和所述正接監(jiān)測單元相連，測量所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的低壓電流信號，將所述低壓電流信號傳送給所述正接監(jiān)測單元，以便所述正接監(jiān)測單元采用正接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述低壓電流信號計(jì)算所述第二待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的第二電流互感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述正接監(jiān)測單元包括 對輸送入所述正接監(jiān)測單元的電流信號進(jìn)行采樣，將采樣的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 將所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流至電壓轉(zhuǎn)換電路； 與所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路相連，將所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的電壓信號變換為對應(yīng)的頻率波形的比較器； 分別與所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路、所述比較器和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，計(jì)算與所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號、所述轉(zhuǎn)換的電壓信號和所述頻率波形對應(yīng)的頻率值，依據(jù)所述頻率值對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的處理器。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量系統(tǒng)，包括諧振電源；與諧振電源相連的標(biāo)準(zhǔn)電容；與諧振電源相連的第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜；與所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜相連，測量所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜的低壓電流信號并輸出所述低壓電流信號的第一電流互感器；分別與所述標(biāo)準(zhǔn)電容和所述第一電流互感器相連，測量所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號，及接收所述第一電流互感器輸出的低壓電流信號，采用正接法根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電容輸出的電流信號和所述低壓電流信號計(jì)算所述第一待測交聯(lián)聚乙烯電力電纜在當(dāng)前頻率下的介損值的正接監(jiān)測單元。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模大容量的交聯(lián)聚乙烯電力電纜介質(zhì)損耗值的現(xiàn)場測量。
文檔編號G01R27/26GK202735413SQ20122042037
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者吳明祥, 金祖山, 胡文堂, 陳偉中, 劉黎, 王少華, 曹俊平 申請人:浙江省電力公司電力科學(xué)研究院, 杭州西湖電子研究所, 國家電網(wǎng)公司