高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置，包括干扰信号发生单元，模拟高频电流互感器检测高频局部放电电流时的环境干扰；耦合电容分别设置在高压电缆上后通过铜带接入干扰信号发生单元，以模拟高频电流互感器的远端干扰；同轴电缆串入高频电流互感器内部，其两端分别接入干扰信号发生单元，形成封闭回路，以模拟高频电流互感器的近端干扰；射频天线，发射电磁波信号，以模拟对高频电流互感器的空间电磁干扰。与现有技术相比，本发明专利技术提供的一种高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置，能够模拟高频电流互感器的远端干扰、近端干扰和空间电磁干扰，与高压电缆现场电磁环境等效性高。

【技术实现步骤摘要】
高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置
本专利技术涉及一种高压电缆环境干扰的模拟装置，具体涉及一种高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置。
技术介绍
局部放电指的是在电场作用下，绝缘体中部分区域发生放电短路的现象，但在电极之间不形成通路。电场集中，绝缘中存弱点(缺陷)，在这样的区域中其电场强度达到介质击穿场强时，该区域就发生放电。如在固体或液体介质中含有气泡，电压的作用下，气泡中场强是介质中场强的εr倍(εr为固体绝缘的相对介电数常数)，气体或者气泡的击穿场强通常比固体或液体介质强度低，气泡首先击穿，即发生了局部放电。在电线电缆，环氧浇铸互感器及变压器中都会因生产过程中气泡而因生产过程的热胀冷缩，有机物的分解等作用产生气隙等，这些生产中出现的缺陷都可能发生局部放电的现象电缆局部放电带电检测是对电缆运行状态及可靠性评估的重要手段之一，其优势在于有效、精确地检出电缆线路绝缘的微小缺陷及初期劣化状态。目前局部放电带电检测系统所采用的局部放电检测手段主要以高频电流法与电容耦合法为主。这两类局部放电检测手段均具有良好的测量精度与现场可操作性，但该类方法均采用的是电、磁耦合式的测量方式，极易受到高压电缆运行环境中存在的电磁干扰信号影响。因此，对高压电缆局部放电带电检测的抗干扰性能研究是提升局部放电检测精度的核心技术难点。目前还没有针对高压电缆运行电磁环境的模拟装置与方法，造成了实验室局部放电检测研究无法直接模拟现场电磁环境干扰，研究成果无法有效应用于现场局部放电带电检测中，因此需要提供一种高压电缆高频局部放电带电检测中环境电磁干扰的模拟装置，通过对局部放电检测回路注入模拟高压电缆运行电磁信号，达到对电缆运行电磁环境模拟的目的。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本专利技术提供了一种高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置，所述高压电缆设置在高压电缆绝缘接头两端，高频电流互感器串入所述高压电缆绝缘接头的接地引出线中，所述装置包括干扰信号发生单元、耦合电容、同轴电缆和射频天线；所述干扰信号发生单元，模拟所述高频电流互感器检测高频局部放电电流时的环境干扰；所述耦合电容的数目为2，分别设置在所述高压电缆上后通过铜带接入干扰信号发生单元，以模拟高频电流互感器的远端干扰；所述同轴电缆串入高频电流互感器内部后，其两端分别接入所述干扰信号发生单元，形成封闭回路，以模拟高频电流互感器的近端干扰；所述射频天线，发射电磁波信号，以模拟对所述高频电流互感器的空间电磁干扰。优选的，所述干扰信号发生单元包括电力系统噪声发生模块、随机脉冲干扰发生模块、连续脉冲干扰发生模块、用电设备接触不良干扰发生模块和电晕干扰信号发生模块；优选的，所述电力系统噪声发生模块，输出与电力系统频率相同的连续的非正弦周期信号，以模拟电力系统由于电气设备引入的高频谐波噪声，所述非正弦周期信号的电压幅值为0～10V，频率为1～50MHz；所述随机脉冲干扰发生模块，周期性输出脉冲信号，以模拟电力系统中电力电子器件在通断暂态过程中引入的电磁干扰；通过调整所述脉冲信号的相位模拟不同电气设备中电力电子器件在不同调制运行模式下的通断暂态过程所引入的电磁干扰，以及依据所述环境干扰的要求设置干扰信号与高频局部放电信号间的相位关系；所述脉冲信号的电压幅值为0～10V，频率为1～100MHz；所述连续脉冲干扰发生模块，随机输出脉冲信号，以模拟电力系统中电气设备引入的随机性电磁干扰；所述脉冲信号的电压幅值为0～10V，频率为1～300MHz；所述用电设备接触不良干扰发生模块，随机输出脉冲信号，以模拟电力系统中用电设备由于接触不良带来的电磁干扰，所述脉冲信号的放电量为1～5000pC，频率为1～50MHz；所述电晕干扰信号发生模块，随机输出脉冲信号，以模拟电力系统中的电晕干扰，所述脉冲信号的放电量为1～5000pC，频率为1～50MHz；优选的，射频天线发射的电磁波信号为干扰信号发生单元中电力系统噪声发生模块、随机脉冲干扰发生模块、连续脉冲干扰发生模块、用电设备接触不良干扰发生模块和电晕干扰信号发生模块中任一模块的输出信号，或者任意两个模块输出信号的混叠信号；优选的，所述干扰信号发生单元包括四条输出通道；所述输出通道通过铜带接入耦合电容，以及通过同轴电缆串入所述高频电流互感器；所述输出通道输出的干扰信号为所述电力系统噪声发生模块、随机脉冲干扰发生模块、连续脉冲干扰发生模块、用电设备接触不良干扰发生模块和电晕干扰信号发生模块中任一模块的输出信号，或者任意两个模块输出信号的混叠信号；优选的，所述高压电缆绝缘接头为圆柱形绝缘接头，所述圆柱形绝缘接头的两端分别套置一个环形耦合电容，该环形耦合电容通过电缆接入局部放电检测仪；所述环形耦合电容以电场耦合方式检测流经所述高压电缆的局部放电信号，向所述局部放电检测仪输出高频电流信号；优选的，所述高频电流互感器的输出端通过电缆接入局部放电检测仪，以电磁耦合方式检测流经所述接地引出线的局放放电信号，向所述局部放电检测仪输出高频电压信号。与最接近的现有技术相比，本专利技术的优异效果是：1、本专利技术采用了电容电场耦合、HFCT电磁耦合以及天线空间电磁辐射的干扰信号注入方式有效实现了对高频电流互感器的远端干扰、近端干扰和空间电磁干扰的模拟；2、本专利技术通过可控信号输出装置、典型电力电子整流逆变器件以及高压电极等结构共同模拟干扰信号有效地降低了单一干扰模拟源在输出功率、频带宽度等方面的技术要求，大幅提升了模拟装置的经济性与应用直观性；3、本专利技术通过多类电磁干扰信号的可控调节与时域信号混叠实现了对高压电缆现场电磁环境高效模拟；4、本专利技术采用了逻辑编程控制系统实现自定义的干扰信号调控与自定义范围内的随机输出模拟，更加真实的模拟了高压电缆现场的电磁环境；5、本专利技术采用的高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置及实施方案应用简便并具有良好的稳定性。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是：本专利技术实施例中高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置结构图；其中，1-干扰信号发生单元；2-耦合电容；3-高压电缆绝缘接头上的环形耦合电容；4-高压电缆绝缘接头；5-高压电缆；6-高压电缆绝缘接头的接地引出线；7-铜带；8-同轴电缆；9-射频天线；10-高频电流互感器；11-局部放电检测仪；12-检测信号电缆。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提供了一种高压电缆高频局部放电带电检测中环境电磁干扰的模拟装置，采用干扰信号发生单元通过信号注入回路或通过空间电磁波辐射的形式对高压电缆局部放电带电检测传感器检测回路施加干扰信号，并通过五类典型的电磁干扰信号的独立或混叠输出模拟出高压电缆运行的典型电磁环境。该装置实施方案简便、稳定性好、与现场电磁环境等效性高、结构简单，尤其适用于高压电缆局部放电带电检测实验室内的电磁环境模拟。高压电缆5设置在高压电缆绝缘接头4两端，高频电流互感器10(HighFrequencyCurrentTransformer，HF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置，所述高压电缆设置在高压电缆绝缘接头两端，高频电流互感器串入所述高压电缆绝缘接头的接地引出线中，其特征在于，所述装置包括干扰信号发生单元、耦合电容、同轴电缆和射频天线；所述干扰信号发生单元，模拟所述高频电流互感器检测高频局部放电电流时的环境干扰；所述耦合电容的数目为2，分别设置在所述高压电缆上后通过铜带接入干扰信号发生单元，以模拟高频电流互感器的远端干扰；所述同轴电缆串入高频电流互感器内部后，其两端分别接入所述干扰信号发生单元，形成封闭回路，以模拟高频电流互感器的近端干扰；所述射频天线，发射电磁波信号，以模拟对所述高频电流互感器的空间电磁干扰。

【技术特征摘要】
1.一种高压电缆高频局部放电带电检测中环境干扰的模拟装置，所述高压电缆设置在高压电缆绝缘接头两端，高频电流互感器串入所述高压电缆绝缘接头的接地引出线中，其特征在于，所述装置包括干扰信号发生单元、耦合电容、同轴电缆和射频天线；所述干扰信号发生单元，模拟所述高频电流互感器检测高频局部放电电流时的环境干扰；所述耦合电容的数目为2，分别设置在所述高压电缆上后通过铜带接入干扰信号发生单元，以模拟高频电流互感器的远端干扰；所述同轴电缆串入高频电流互感器内部后，其两端分别接入所述干扰信号发生单元，形成封闭回路，以模拟高频电流互感器的近端干扰；所述射频天线，发射电磁波信号，以模拟对所述高频电流互感器的空间电磁干扰。2.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述干扰信号发生单元包括电力系统噪声发生模块、随机脉冲干扰发生模块、连续脉冲干扰发生模块、用电设备接触不良干扰发生模块和电晕干扰信号发生模块。3.如权利要求2所述的模拟装置，其特征在于，所述电力系统噪声发生模块，输出与电力系统频率相同的连续的非正弦周期信号，以模拟电力系统由于电气设备引入的高频谐波噪声，所述非正弦周期信号的电压幅值为0～10V，频率为1～50MHz；所述随机脉冲干扰发生模块，周期性输出脉冲信号，以模拟电力系统中电力电子器件在通断暂态过程中引入的电磁干扰；通过调整所述脉冲信号的相位模拟不同电气设备中电力电子器件在不同调制运行模式下的通断暂态过程所引入的电磁干扰，以及依据所述环境干扰的不同要求设置干扰信号与高频局部放电信号间的相位关系；所述脉冲信号的电压幅值为0～10V，频率为1～100MHz；所述连续脉冲干扰发生模块，随机输出脉冲信号，以模拟电力系统中电气设备引入的随机性电磁干扰...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昱力，夏荣，赵健康，蒙绍新，杨丹，李文杰，刘松华，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11