电力电缆振荡波局部放电检测设备的研制

摘要

交联聚乙烯电力电缆具有优越的电气性能、便于敷设等优点，在当前电力网络中的应用越来越广泛。电力电缆的大量投入，随之而来的是越来越多的电缆故障问题，电缆故障都是由绝缘缺陷发展而来的。电缆存在绝缘缺陷时，缺陷部位会产生局部放电，通过对电力电缆进行局部放电测量，可以及时发现电缆中存在的绝缘缺陷，有效避免因绝缘缺陷引起的电缆击穿故障，避免电力事故的发生，提高电缆运行的可靠性。传统的电力电缆局部放电现场试验方法存在着设备体积大、对电缆造成损伤等问题，振荡波检测方法因为设备便携性以及良好的检测效果得到了越来越多的认可和应用。
　　针对国内外目前采用的振荡波试验设备充电方法的不足，本文设计了一种全新的充电方法，并在此基础上设计了电力电缆现场试验用的振荡波检测设备，设备主体结构包括振荡波主电路、控制电路、信号采集系统；根据振荡波检测设备所需满足的系统指标，搭建仿真电路进行仿真，确定主电路中各部分所需满足的参数条件。
　　根据仿真所得的参数条件，完成振荡波设备中主要器件的设计，包括：可调直流高压电源、高压固态开关、触发控制系统、数据采集传感器。其中可调高压直流电源实现对振荡波设备中电容充电从而对试品电缆进行充电，高压固态开关完成电路中充电与振荡状态间的状态转换，触发控制系统实现对高压固态开关的可靠一致性导通，数据采集传感器实现对电力电缆局部放电信息的采集。目前普遍采用的基于峰值-时间序列的局部放电脉冲电流检测方法存在不足，本文介绍了实验室所设计的数据采集系统的检测方法。
　　搭建实际电路对所设计的振荡波设备进行试验，通过试验结果可以看出，本文采用的电缆充电方法具有充电速度快，对电缆损害小等优点；通过人工电缆缺陷下的局部放电试验，确定了本论文所设计的电缆振荡波局部放电检测设备的可行性，固态高压开关体积小、控制方便，触发电路高可靠性和抗干扰能力强，采集系统可以完成局部放电脉冲电流波形-时间（相位）的采集。系统各部分都达到了设计要求。

目录

声明

1绪论

1.1电力电缆局部放电研究背景及意义

1.2电力电缆局部放电研究现状

1.3论文主要研究内容

2电力电缆振荡波耐压系统设计

2.1振荡波试验电路原理

2.2电力电缆充电方式选择

2.3振荡波系统总体结构设计[29-32]

2.4振荡波电路仿真分析及元器件参数确定

2.5本章小结

3振荡波检测设备硬件设计

3.1可调直流高压电源的设计

3.2应用于振荡波电路的固态高压开关设计

3.3高压开关触发系统的设计

3.4局部放电电流传感器的设计

3.5本章小结

4局部放电产生基理及局部放电测量系统

4.1电力电缆局部放电产生机理

4.2局部放电测量系统结构

4.3局部放电信号的采集

4.4局部放电信号的提取

4.5数据采集系统参数

4.6本章小结

5振荡波电压下缺陷电缆试验

5.1振荡波电路试验

5.2电缆缺陷模型的制作及试验

5.3本章小结

6结论

致谢

参考文献