一種高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)。目前尚未有高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，未開展各類狀態(tài)檢測技術(shù)手段對不同缺陷類型的檢測差異性與有效性研究。本發(fā)明包括升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)、電纜模型和檢測系統(tǒng)，利用升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)和電纜模型模擬電纜運行工況，所述的電纜模型包括主回路、中間接頭試驗回路和終端試驗回路，兩個試驗回路分別獨立試驗或聯(lián)合試驗，主回路提供運行狀態(tài)參考；所述檢測系統(tǒng)采用的檢測方式包括局放檢測、溫度檢測和接地環(huán)流檢測。通過本發(fā)明模擬試驗，可評估各類狀態(tài)檢測技術(shù)手段在不同缺陷類型下檢測差異性與有效性，可實現(xiàn)不同負(fù)荷工況下局放、溫度和接地環(huán)流電纜狀態(tài)量變化規(guī)律研究。
【專利說明】
一種高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高壓電纜領(lǐng)域，尤其是一種高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在高壓電纜長期運行過程中，電纜本體及附件故障屢見不鮮，如何通過有效的監(jiān)測手段準(zhǔn)確、實時掌握電纜本體及附件的運行狀態(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。
[0003]導(dǎo)致高壓電力設(shè)備故障的主要原因是絕緣性能的劣化和失效，因此高壓電力設(shè)備的絕大多數(shù)故障最終歸結(jié)為絕緣性故障。絕緣故障的起因不僅是由于強電場作用和材料缺陷引起的絕緣劣化，而且在設(shè)備的運行過程中各種外界因素(機械、熱力)和電場的相互作用最終也會演變?yōu)榻^緣性故障。目前，電纜絕緣檢測方法主要包括局放檢測(高頻3-30MHZ、超高頻0.3-3GHz、超聲20-200kHz)、紅外檢測和接地電流檢測等。
[0004]然而，目前尚未有高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，未開展各類狀態(tài)檢測技術(shù)手段對不同缺陷類型的檢測差異性與有效性研究，不同負(fù)荷工況下溫度、局放和接地環(huán)流電纜狀態(tài)量變化規(guī)律也有待深入研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，以提高高壓電纜狀態(tài)量分析能力和檢測能力。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，包括升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)、電纜模型和檢測系統(tǒng)，利用升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)和電纜模型模擬電纜運行工況；
所述的電纜模型包括主回路、中間接頭試驗回路和終端試驗回路，所述的主回路為含完好中間接頭的回路，中間接頭試驗回路為含缺陷中間接頭的試驗回路，終端試驗回路為含缺陷戶外終端的試驗回路，兩個試驗回路分別獨立試驗或聯(lián)合試驗，主回路提供運行狀態(tài)參考；
所述檢測系統(tǒng)采用的檢測方式包括局放檢測、溫度檢測和接地環(huán)流檢測，各檢測方式可滿足不同工況下狀態(tài)量檢測；
所述的局放檢測包括高頻、超高頻和超聲波局放檢測，主回路和中間接頭試驗回路中的兩個中間接頭采用內(nèi)置式和高頻電流互感器法高頻局放檢測，三個回路的GIS終端采用超聲波和超高頻局放檢測，三個回路的戶外終端采用超聲波局放檢測，以完成不同缺陷下局放狀態(tài)量檢測和對比分析；
所述的溫度檢測包括內(nèi)置式和分布式測溫，主回路和中間接頭試驗回路中的兩個中間接頭采用內(nèi)置式測溫，三個回路的表面均布置測溫光纖，實現(xiàn)分布式光纖測溫;電纜導(dǎo)體采用內(nèi)置光纖測溫，即在電纜導(dǎo)體中內(nèi)置測溫光纖，在連接處引出測溫光纖至測溫系統(tǒng)進行測溫，以完成不同缺陷下溫度狀態(tài)量檢測和對比分析； 所述的接地環(huán)流檢測采用智能接地箱式檢測，三個回路的戶外終端通過智能接地箱接地，實時監(jiān)測護層接地環(huán)流，以完成不同缺陷下接地環(huán)流狀態(tài)量檢測和對比分析；
所述的升壓系統(tǒng)和升流系統(tǒng)共同提供回路各運行工況所需電源，所述的升壓系統(tǒng)通過GIS組合開關(guān)對三個回路進行升壓。
[0007]通過本發(fā)明模擬試驗，可評估各類狀態(tài)檢測技術(shù)手段對不同缺陷類型的檢測差異性與有效性，可實現(xiàn)不同負(fù)荷工況下溫度、局放和接地環(huán)流電纜狀態(tài)量變化規(guī)律研究。
[0008]進一步地，所述的升壓系統(tǒng)包括SF6氣體絕緣試驗變壓器、調(diào)壓器、補償電抗器、濾波器和升壓控制柜，380V電壓通過濾波器至調(diào)壓器，調(diào)壓器并聯(lián)補償電抗器經(jīng)保護裝置至SF6氣體絕緣試驗變壓器，通過控制調(diào)壓器調(diào)節(jié)試驗變壓器輸出電壓，再通過GIS組合開關(guān)輸出電纜模型試驗所需電壓。
[0009]進一步地，所述的升流系統(tǒng)包括調(diào)壓器、穿心變壓器、配電柜及電流電壓控制柜，穿心變壓器的電源線接至調(diào)壓器，通過穿心變壓器對任意兩個回路組成的閉合回路進行升流。
[0010]進一步地，所述的主回路由電纜本體、電纜GIS終端、完好中間接頭和完好戶外終端組成。
[0011 ]進一步地，所述的中間接頭試驗回路由電纜本體、缺陷中間接頭、電纜GIS終端和完好戶外終端組成。
[0012]進一步地，所述的終端試驗回路由電纜本體、電纜GIS終端和缺陷戶外終端組成。
[0013]進一步地，主回路和中間接頭試驗回路戶外終端通過銅排連接，構(gòu)成一個閉合通流回路，升流系統(tǒng)通過穿心變壓器對該閉合通流回路進行升流，升壓系統(tǒng)通過GIS組合開關(guān)同時對三個回路進行升壓。即可完成中間接頭缺陷模型下實際運行工況狀態(tài)量檢測模擬試驗，也可進行終端缺陷模型下電壓工況狀態(tài)量檢測模擬試驗。
[0014]本發(fā)明具有以下的有益效果:利用升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)和電纜模型模擬電纜運行工況，設(shè)計局放、溫度、接地環(huán)流不同檢測手段布置方式，檢測系統(tǒng)的各檢測方式可滿足不同工況下狀態(tài)量檢測，提高了高壓電纜狀態(tài)量分析能力和檢測能力;通過本發(fā)明模擬試驗，可評估各類狀態(tài)檢測技術(shù)手段在不同缺陷類型下檢測差異性與有效性，可實現(xiàn)不同負(fù)荷工況下局放、溫度和接地環(huán)流電纜狀態(tài)量變化規(guī)律研究。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的布置圖。
[0016]圖2為本發(fā)明升壓系統(tǒng)布置圖。
[0017]圖3為本發(fā)明升流系統(tǒng)布置圖。
[0018]圖4為本發(fā)明電纜模型及檢測方式布置圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的本發(fā)明實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，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施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]圖1為本發(fā)明高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)的布置圖。
[0021]在本實施例中，高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)主要包括升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)、電纜模型和檢測系統(tǒng)。利用升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)和電纜模型模擬電纜運行工況，所述檢測系統(tǒng)采用的檢測方式包括局放檢測、溫度檢測和接地環(huán)流檢測，各檢測方式可滿足不同工況下狀態(tài)量檢測。
[0022]所述的電纜模型由主回路、中間接頭試驗回路和終端試驗回路組成，所述的主回路為含完好中間接頭的回路，中間接頭試驗回路為含缺陷中間接頭的試驗回路，終端試驗回路為含缺陷戶外終端的試驗回路。所述的主回路由電纜本體、電纜GIS終端、完好中間接頭和完好戶外終端組成。所述的中間接頭試驗回路由電纜本體、缺陷中間接頭、電纜GIS終端和完好戶外終端組成。所述的終端試驗回路由電纜本體、電纜GIS終端和缺陷戶外終端組成。
[0023]如圖2所示，所述的升壓系統(tǒng)由SF6氣體絕緣試驗變壓器、調(diào)壓器、補償電抗器、濾波器和升壓控制柜組成，380V電壓通過濾波器至調(diào)壓器，調(diào)壓器并聯(lián)補償電抗器經(jīng)保護裝置至SF6氣體絕緣試驗變壓器，通過控制調(diào)壓器調(diào)節(jié)試驗變壓器輸出電壓，再通過GIS組合開關(guān)輸出電纜模型試驗所需電壓，額定電壓輸出時系統(tǒng)局放量小于5pc，最高輸出電壓280kV，可滿足IlOkV電纜中間接頭、終端典型缺陷下運行及過電壓試驗需求。
[0024]如圖3所示，所述的升流系統(tǒng)由調(diào)壓器、穿心變壓器、配電柜及電流電壓控制柜組成，穿心變壓器的電源線接至調(diào)壓器，通過穿心變壓器對任意兩個回路組成的閉合回路進行升流。最高輸出電流1500A，可滿足110kV800mm2截面電纜中間接頭、終端典型缺陷下運行及過電流試驗需求。
[0025]主回路和中間接頭試驗回路戶外終端通過銅排連接，構(gòu)成一個閉合通流回路，升流系統(tǒng)通過穿心變壓器對該閉合通流回路進行升流，升壓系統(tǒng)通過GIS組合開關(guān)同時對三個回路進行升壓。即可完成中間接頭缺陷模型下實際運行工況狀態(tài)量檢測模擬試驗，也可進行終端缺陷模型下電壓工況狀態(tài)量檢測模擬試驗。同理，任意兩個回路可組成閉合通流回路，故既可獨立試驗又可聯(lián)合試驗。
[0026]如圖4所示，局放檢測包括高頻、超高頻和超聲波局放檢測。主回路和中間接頭試驗回路中的兩個中間接頭采用內(nèi)置式和高頻電流互感器法高頻局放檢測，三個回路的GIS終端采用超聲波局放和超高頻局放檢測，三個回路的戶外終端采用超聲波局放檢測，可完成不同缺陷下局放狀態(tài)量檢測和對比分析。
[0027]溫度檢測包括內(nèi)置式和分布式測溫，主回路和中間接頭試驗回路中的兩個中間接頭采用內(nèi)置式測溫。三個回路表面都布置測溫光纖，實現(xiàn)分布式光纖測溫。電纜導(dǎo)體采用內(nèi)置光纖測溫，即在電纜導(dǎo)體中內(nèi)置測溫光纖，在連接處引出測溫光纖至測溫系統(tǒng)進行測溫，可完成不同缺陷下溫度狀態(tài)量檢測和對比分析。
[0028]接地環(huán)流檢測采用智能接地箱式檢測，三個回路的戶外終端通過智能接地箱接地，實時監(jiān)測護層接地環(huán)流，可完成不同缺陷下接地環(huán)流狀態(tài)量檢測和對比分析。
[0029]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實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發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，包括升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)、電纜模型和檢測系統(tǒng)，利用升壓系統(tǒng)、升流系統(tǒng)和電纜模型模擬電纜運行工況，其特征在于: 所述的電纜模型包括主回路、中間接頭試驗回路和終端試驗回路，所述的主回路為含完好中間接頭的回路，中間接頭試驗回路為含缺陷中間接頭的試驗回路，終端試驗回路為含缺陷戶外終端的試驗回路，兩個試驗回路分別獨立試驗或聯(lián)合試驗，主回路提供運行狀態(tài)參考； 所述檢測系統(tǒng)采用的檢測方式包括局放檢測、溫度檢測和接地環(huán)流檢測； 所述的局放檢測包括高頻、超高頻和超聲波局放檢測，主回路和中間接頭試驗回路中的兩個中間接頭采用內(nèi)置式和高頻電流互感器法高頻局放檢測，三個回路的GIS終端采用超聲波和超高頻局放檢測，三個回路的戶外終端采用超聲波局放檢測，以完成不同缺陷下局放狀態(tài)量檢測和對比分析； 所述的溫度檢測包括內(nèi)置式和分布式測溫，主回路和中間接頭試驗回路中的兩個中間接頭采用內(nèi)置式測溫，三個回路的表面均布置測溫光纖，實現(xiàn)分布式光纖測溫;電纜導(dǎo)體采用內(nèi)置光纖測溫，即在電纜導(dǎo)體中內(nèi)置測溫光纖，在連接處引出測溫光纖至測溫系統(tǒng)進行測溫，以完成不同缺陷下溫度狀態(tài)量檢測和對比分析； 所述的接地環(huán)流檢測采用智能接地箱式檢測，三個回路的戶外終端通過智能接地箱接地，實時監(jiān)測護層接地環(huán)流，以完成不同缺陷下接地環(huán)流狀態(tài)量檢測和對比分析； 所述的升壓系統(tǒng)和升流系統(tǒng)共同提供回路各運行工況所需電源，所述的升壓系統(tǒng)通過GIS組合開關(guān)對三個回路進行升壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的升壓系統(tǒng)包括SF6氣體絕緣試驗變壓器、調(diào)壓器、補償電抗器、濾波器和升壓控制柜，380V電壓通過濾波器至調(diào)壓器，調(diào)壓器并聯(lián)補償電抗器經(jīng)保護裝置至SF6氣體絕緣試驗變壓器，通過控制調(diào)壓器調(diào)節(jié)試驗變壓器輸出電壓，再通過GIS組合開關(guān)輸出電纜模型試驗所需電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的升流系統(tǒng)包括調(diào)壓器、穿心變壓器、配電柜及電流電壓控制柜，穿心變壓器的電源線接至調(diào)壓器，通過穿心變壓器對任意兩個回路組成的閉合回路進行升流。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的主回路由電纜本體、電纜GIS終端、完好中間接頭和完好戶外終端組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的中間接頭試驗回路由電纜本體、缺陷中間接頭、電纜GIS終端和完好戶外終端組成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的終端試驗回路由電纜本體、電纜GIS終端和缺陷戶外終端組成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電纜典型缺陷下狀態(tài)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，主回路和中間接頭試驗回路戶外終端通過銅排連接，構(gòu)成一個閉合通流回路，升流系統(tǒng)通過穿心變壓器對該閉合通流回路進行升流，升壓系統(tǒng)通過GIS組合開關(guān)同時對三個回路進行升壓。
【文檔編號】G01R19/00GK106066452SQ201610635530
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月3日
【發(fā)明人】王少華, 曹俊平, 胡文堂, 劉黎, 劉浩軍, 任廣振, 蔣愉寬, 李思南, 李特, 周象賢, 于淼, 溫典
【申請人】國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司