CN106645980A - 一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法 - Google Patents

一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106645980A
CN106645980A CN201611251003.8A CN201611251003A CN106645980A CN 106645980 A CN106645980 A CN 106645980A CN 201611251003 A CN201611251003 A CN 201611251003A CN 106645980 A CN106645980 A CN 106645980A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
cable
current
processor
dynamic continuous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611251003.8A
Other languages
English (en)
Inventor
张源斌
赵保平
宋振
闫力美
宋义顺
耿少强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Shiji Hangkai Electric Power Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Shiji Hangkai Electric Power Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Shiji Hangkai Electric Power Technology Co Ltd filed Critical Beijing Shiji Hangkai Electric Power Technology Co Ltd
Priority to CN201611251003.8A priority Critical patent/CN106645980A/zh
Publication of CN106645980A publication Critical patent/CN106645980A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2688—Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor
    • G01R27/2694—Measuring dielectric loss, e.g. loss angle, loss factor or power factor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高压电缆动态连续介质损耗测量***，包括：电缆试品(1)、低频电源(2)、信号采集部分(3)和处理器(6)，所述低频电源(2)连接电缆试品(1)和信号采集部分(3)，信号采集部分(3)连接电缆试品(1)和处理器(6)。本发明实现对电缆在不同介质条件下，特别是随电压变化时的介质损耗测量。通过多组介质损耗(TD)连续数据，得出升压、恒压、降压各个阶段的介质损耗(TD)随电压、时间变化曲线，进而得到升压、降压时介质损耗(TD)曲线增长趋势是否线性、是否重合等信息，并依此判断电缆运行状况和剩余寿命，填补了当前技术的空白。且测量步长自选，可以满足不同情况下的测量数据需求，***稳定可靠。

Description

一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法
技术领域
本发明涉及一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法，属于介质损耗测量领域。
背景技术
由于电缆电容量太大用50HZ电源对电力电缆试验设备过于庞大，无法进入现场试压，但人们发现用0.1HZ的交流可以替代50HZ下的耐压，所以***广泛的使用0.1HZ的耐压试压方法。
电力电缆介质损耗(TD)是随外施加电压变化的。当前技术中，在某一电压下介质损耗(TD)只有横向的比较价值，即和同类电缆比、和自己以往在相同条件下介质损耗(TD)做比较，没有纵向数据(即和自己在不同条件下的介质损耗数据)可以比较。
传统的0.1HZ试验主要是针对高压电力电缆现场的耐压试验，近几年在做耐压的基础上，发展测量介质损耗(TD)，但测量介质损耗(TD)是基于整周期的过零检测技术；即先计电压过零的时刻为零时刻，再记录电流过零时刻，然后找出电压与电流之间的相角差，通过计算机算出介质损耗(TD)角。由于0.1HZ是低频，整周期测量介质损耗(TD)需要在10秒种才能完成，10秒内的介质损耗(TD)随电压变化的情况无法得知，而电缆随电压变化的介质损耗(TD)值曲线是判断电力电缆运行正常与否最有价值的数据，在这方面有待改进。
发明内容
本发明的目的在于，提供高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法，它可以解决当前技术中存在的问题，实现对电缆在不同介质条件下，特别是随电压变化时的介质损耗测量，并由此判断电缆的状态和寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种高压电缆动态连续介质损耗测量***，包括：电缆试品、低频电源、信号采集部分和处理器，所述低频电源连接电缆试品和信号采集部分，信号采集部分连接电缆试品和处理器。
优选的，所述信号采集部分包括阻容分压器、电流互感器、一号采集器、二号采集器，所述阻容分压器一端连接低频电源和电缆试品，另一端连接电流互感器，电流互感器连接低频电源和电缆试品，所述一号采集器连接阻容分压器的低压端，用于***的电压测量，二号采集器连接电流互感器的输出端，用于***的电流测量，一号采集器、二号采集器连接处理器。
优选的，还包括网路传输模块和数据终端，所述网路传输模块连接微处理器和数据终端。
优选的，还包括天线，所述天线连接微处理器，从而处理器向数据终端传输数据时更为稳定。
前述的低频电源由380V动力电供电，经大功率直流整流器整流，将交流变为直流供IGBT管，***本身的振荡回路产生的一定频率的方波驱动IGBT管再将直流变成一定频率的且占空比可调电压方波，此方波经高频变压器升压再经倍压，最终形成极高的极性可变的直流高压，可以稳定的输出极高的极性可变的直流高压，方便测量。
一种高压电缆动态连续介质损耗测量方法，具体步骤包括：
S1，对电缆试品施加极性可变的电压，获得电压电流信号；
S2，处理器将获得的电压电流信号幅值归一化处理到标幺值，并得到电压电流的相角差关系曲线图；
S3，改变曲线图上Y轴的位置在±1.0之间变动，每变动一处，在X轴上找到电压、电流的相角差，这里的X轴为相角差值，Y轴为标幺后的电压、电流幅值，由电压电流相角差得到介质损耗因素值。
前述的一种高压电缆动态连续介质损耗测量方法中，还包括步骤S4，由相角差计算介质损耗后代入原来的实际电压、电流值进行计算，得到0°～360°之间任意点耐压值、介质损耗和局放量。
前述的一种高压电缆动态连续介质损耗测量方法中，还包括由多组介质损耗拟合得到升压、恒压、降压各个阶段的介质损耗随电压、时间变化曲线，进而得到升压、降压时介质损耗曲线增长趋势是否线性、是否重合，并依此判断电缆运行状况和剩余寿命。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：电力电缆介质损耗(TD)是随外施加电压变化的，本发明实现对电缆在不同介质条件下，特别是随电压变化时的介质损耗测量。通过多组介质损耗(TD)连续数据，得出升压、恒压、降压各个阶段的介质损耗(TD)随电压、时间变化曲线，进而得到升压、降压时介质损耗(TD)曲线增长趋势是否线性、是否重合等信息，并依此判断电缆运行状况和剩余寿命，填补了当前技术的空白。且测量步长自选，可以满足不同情况下的测量数据需求，***稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的部分结构示意图；
图2是本发明的一种实施例的***连接框图；
图3是本发明的流程图；
图4是本发明一种实施例的测量电压变化曲线图。
附图标记：1-电缆试品，2-低频电源，3-信号采集部分，4-阻容分压器，5-电流互感器，6-处理器，8-一号采集器，9-二号采集器，11-网路传输模块，12-数据终端，13-天线。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例：一种高压电缆动态连续介质损耗测量***，如图1和图2所示，包括
电缆试品1、低频电源2、信号采集部分3和处理器6，所述低频电源2连接电缆试品1和信号采集部分3，信号采集部分3连接电缆试品1和处理器4。所述信号采集部分3包括阻容分压器4、电流互感器5、一号采集器8、二号采集器9，所述阻容分压器4一端连接低频电源2和电缆试品1，另一端连接电流互感器5，电流互感器5连接低频电源2和电缆试品1，所述一号采集器8连接阻容分压器4的低压端，用于***的电压测量，二号采集器9连接电流互感器5的输出端，用于***的电流测量，一号采集器8和二号采集器9连接处理器6。还包括网路传输模块11和数据终端12，所述网路传输模块11连接微处理器4和数据终端12。还包括天线13，所述天线13连接微处理器4。
其中低频电源2由380V动力电供电，经大功率直流整流器整流，将交流变为直流供IGBT管，***本身的振荡回路产生的一定频率的方波驱动IGBT管再将直流变成一定频率的且占空比可调电压方波，此方波经高频变压器升压再经倍压，最终形成极高的极性可变的直流高压，可以稳定的输出极高的极性可变的直流高压，方便测量。0.1-1HZ低频电源加压于电力电缆，由于电缆数是容性负载的当电压升高时形成充电，可到电压下降时电缆中的电荷无处释放，即无法实现电压的交变，为此在直流高压输出端并联能量吸收阻容分压器4，以吸收多余的电荷，从而保证输出一个标准的0.1-1HZ低频高压。使其始终输出幅值、频率不变标准的低频高压。数据采集有两个独立测量采集***，且是同时、同步采样，其中一路连接阻容分压器4的低压端，用于***的电压测量。第二路与电流互感器5输出端相连测量流过电缆芯线中的电流值，电压和电流值经归一化处理后，改变Y轴的位置在±1.0之间变动，每变动一处，在X轴上都可以找到电压、电流的相角差，由此得到介质损耗因素值。数据经处理器6计算出最终结果后，经网路传输模块11发送至数据终端12。
由于电力电缆介质损耗是随外施加电压变化的，当前技术下，在某一电压下介质损耗只有横向的比较价值，即和同类电缆比、和自己以往在相同条件下介质损耗做比较，没有纵向数据可以比较。比如电压是0.1HZ下20KV，整个升压过程是由零开始到20KV,在20KV时刻保持60S结束，并由20KV向零降压结束，如图4所示。在这个过程中传统方法只能在20KV电压稳定时进行介质损耗测量，而升压、降压过程中没有介质损耗数据产生。本发明提供了这种可能。通过多组介质损耗连续数据，得出升压、恒压、降压各个阶段的介质损耗随电压、时间变化曲线，进而得到升压、降压时介质损耗曲线增长趋势是否线性、是否重合等信息，并依此判断电缆运行状况和剩余寿命，填补了当前技术的空白。且测量步长自选，可以满足不同情况下的测量数据需求，***稳定可靠。
一种高压电缆动态连续介质损耗测量方法，如图3所示，具体步骤包括：
S1，对电缆试品施加极性可变的电压，获得电压电流信号；
S2，处理器将获得的电压电流信号幅值归一化处理到标幺值，并得到电压电流的相角差关系曲线图；
S3，改变曲线图上Y轴的位置在±1.0之间变动，每变动一处，在X轴上找到电压、电流的相角差，这里的X轴为相角差值，Y轴为标幺后的电压、电流幅值，由电压电流相角差得到介质损耗因素值。还里还可以包括步骤S4，由相角差计算介质损耗因素值后代入原来的实际电压、电流值进行计算，得到0°～360°之间任意点耐压值、介质损耗和局放量，并且由多组介质损耗拟合得到升压、恒压、降压各个阶段的介质损耗随电压、时间变化曲线，进而得到升压、降压时介质损耗曲线增长趋势是否线性、是否重合，并依此判断电缆运行状况和剩余寿命。本发明实现对电缆在不同介质条件下，特别是随电压变化时的介质损耗测量，填补了当前技术的空白，且测量步长自选，可以满足不同情况下的测量数据需求，***稳定可靠。

Claims (7)

1.一种高压电缆动态连续介质损耗测量***，其特征在于，包括：电缆试品(1)、低频电源(2)、信号采集部分(3)和处理器(6)，所述低频电源(2)连接电缆试品(1)和信号采集部分(3)，信号采集部分(3)连接电缆试品(1)和处理器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种高压电缆动态连续介质损耗测量***，其特征在于，所述信号采集部分(3)包括阻容分压器(4)、电流互感器(5)、一号采集器(8)、二号采集器(9)，所述阻容分压器(4)一端连接低频电源(2)和电缆试品(1)，另一端连接电流互感器(5)，电流互感器(5)连接低频电源(2)和电缆试品(1)，所述一号采集器(8)连接阻容分压器(4)的低压端，用于***的电压测量，二号采集器(9)连接电流互感器(5)的输出端，用于***的电流测量，一号采集器(8)和二号采集器(9)连接处理器(6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种高压电缆动态连续介质损耗测量***，其特征在于，还包括网路传输模块(11)和数据终端(12)，所述网路传输模块(11)连接处理器(6)和数据终端(12)。
4.根据权利要求1或2所述的一种高压电缆动态连续介质损耗测量***，其特征在于，还包括天线(13)，所述天线(13)连接处理器(6)。
5.一种高压电缆动态连续介质损耗测量方法，具体步骤包括：
S1，对电缆试品施加极性可变的电压，获得电压电流信号；
S2，处理器将获得的电压电流信号幅值归一化处理到标幺值，并得到电压电流的相角差关系曲线图；
S3，改变曲线图上Y轴的位置在±1.0之间变动，每变动一处，在X轴上找到电压、电流的相角差，这里的X轴为相角差值，Y轴为标幺后的电压、电流幅值，由电压电流相角差得到介质损耗因素值。
6.根据权利要求5所述的一种高压电缆动态连续介质损耗测量系方法，其特征在于，还包括S4，由相角差计算介质损耗因素值后代入原来的实际电压、电流值进行计算，得到之间任意点耐压值、介质损耗和局放量。
7.根据权利要求6所述的一种高压电缆动态连续介质损耗测量系方法，其特征在于，还包括由多组介质损耗拟合得到升压、恒压、降压各个阶段的介质损耗随电压、时间变化曲线，进而得到升压、降压时介质损耗曲线增长趋势是否线性、是否重合，并依此判断电缆运行状况和剩余寿命。
CN201611251003.8A 2016-12-29 2016-12-29 一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法 Pending CN106645980A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611251003.8A CN106645980A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611251003.8A CN106645980A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106645980A true CN106645980A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58836728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611251003.8A Pending CN106645980A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106645980A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109061315A (zh) * 2018-11-01 2018-12-21 伟宸科技（武汉）有限公司 一种超低频介质损耗测试仪
CN109541320A (zh) * 2018-11-19 2019-03-29 国网北京市电力公司 一种测量水分影响电缆损耗因数的方法
CN109557430A (zh) * 2018-11-19 2019-04-02 国网北京市电力公司 一种通过接头注水检测电缆介电性能的方法
CN110346632A (zh) * 2019-07-05 2019-10-18 杭州西湖电子研究所 一种代表广域介损的角差二维图谱表达方法
TWI676901B (zh) * 2018-10-26 2019-11-11 中原大學 移動電力電纜剩餘壽命在線估計方法
CN110632396A (zh) * 2019-11-05 2019-12-31 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 一种电缆介质损耗测量方法
CN113740613A (zh) * 2021-07-23 2021-12-03 深圳供电局有限公司 输电电缆介质损耗的测试装置及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2729735Y (zh) * 2004-03-23 2005-09-28 哈尔滨凯讯电子有限责任公司 0.1Hz电子式超低频交流电压试验装置
CN101470058A (zh) * 2007-12-27 2009-07-01 大连理工大学 一种评估船用低压橡胶绝缘电缆剩余寿命的方法
CN102435860A (zh) * 2011-10-21 2012-05-02 江苏技术师范学院 一种介质损耗电流测试仪的工作方法
CN202770953U (zh) * 2012-07-24 2013-03-06 江苏省电力公司电力科学研究院 一种交联电缆振荡波局部放电检测***
CN103018573A (zh) * 2012-08-22 2013-04-03 浙江省电力公司电力科学研究院 一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量***
CN103558458A (zh) * 2013-11-19 2014-02-05 国家电网公司 一种电缆的绝缘特性优劣的判断方法
CN103630814A (zh) * 2013-12-11 2014-03-12 国家电网公司 高压电缆在交叉互联下绝缘介质损耗角趋势在线监测方法
CN203595758U (zh) * 2013-12-12 2014-05-14 上海工程技术大学 一种在线检测矿用高压电缆介质损耗的装置
CN104880608A (zh) * 2015-04-15 2015-09-02 大连理工大学 基于相关分析法的电缆介损扫频测试方法
CN105319447A (zh) * 2015-11-06 2016-02-10 西安科技大学 一种介质损耗角正切值测试方法及测试仪

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2729735Y (zh) * 2004-03-23 2005-09-28 哈尔滨凯讯电子有限责任公司 0.1Hz电子式超低频交流电压试验装置
CN101470058A (zh) * 2007-12-27 2009-07-01 大连理工大学 一种评估船用低压橡胶绝缘电缆剩余寿命的方法
CN102435860A (zh) * 2011-10-21 2012-05-02 江苏技术师范学院 一种介质损耗电流测试仪的工作方法
CN202770953U (zh) * 2012-07-24 2013-03-06 江苏省电力公司电力科学研究院 一种交联电缆振荡波局部放电检测***
CN103018573A (zh) * 2012-08-22 2013-04-03 浙江省电力公司电力科学研究院 一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量***
CN103558458A (zh) * 2013-11-19 2014-02-05 国家电网公司 一种电缆的绝缘特性优劣的判断方法
CN103630814A (zh) * 2013-12-11 2014-03-12 国家电网公司 高压电缆在交叉互联下绝缘介质损耗角趋势在线监测方法
CN203595758U (zh) * 2013-12-12 2014-05-14 上海工程技术大学 一种在线检测矿用高压电缆介质损耗的装置
CN104880608A (zh) * 2015-04-15 2015-09-02 大连理工大学 基于相关分析法的电缆介损扫频测试方法
CN105319447A (zh) * 2015-11-06 2016-02-10 西安科技大学 一种介质损耗角正切值测试方法及测试仪

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈安伟: "《输变电设备状态检修》", 31 August 2012, 中国电力出版社 *
陈寿孙 等: "《现代文明之轮》", 30 April 2001, 山东人民出版社 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI676901B (zh) * 2018-10-26 2019-11-11 中原大學 移動電力電纜剩餘壽命在線估計方法
CN109061315A (zh) * 2018-11-01 2018-12-21 伟宸科技（武汉）有限公司 一种超低频介质损耗测试仪
CN109541320A (zh) * 2018-11-19 2019-03-29 国网北京市电力公司 一种测量水分影响电缆损耗因数的方法
CN109557430A (zh) * 2018-11-19 2019-04-02 国网北京市电力公司 一种通过接头注水检测电缆介电性能的方法
CN110346632A (zh) * 2019-07-05 2019-10-18 杭州西湖电子研究所 一种代表广域介损的角差二维图谱表达方法
CN110346632B (zh) * 2019-07-05 2021-08-24 杭州西湖电子研究所 一种代表广域介损的角差二维图谱表达方法
CN110632396A (zh) * 2019-11-05 2019-12-31 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 一种电缆介质损耗测量方法
CN110632396B (zh) * 2019-11-05 2021-09-14 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 一种电缆介质损耗测量方法
CN113740613A (zh) * 2021-07-23 2021-12-03 深圳供电局有限公司 输电电缆介质损耗的测试装置及方法
CN113740613B (zh) * 2021-07-23 2023-08-25 深圳供电局有限公司 输电电缆介质损耗的测试装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106645980A (zh) 一种高压电缆动态连续介质损耗测量***和方法
CN100347554C (zh) 无局放变频谐振试验***
CN101706535B (zh) 高电压互感器介质损耗测试装置及测试方法
CN101382577A (zh) 配电网单相接地故障定位装置
CN202217031U (zh) 一种变压器高压套管绝缘检测装置
CN105353335A (zh) 一种交流分压器自动校验装置及方法
CN201796095U (zh) 电容器组故障测试仪
CN107045097A (zh) 一种铁心电抗器匝间绝缘测试用间歇式感应耐压试验装置及试验方法
CN108957380A (zh) 电容式电压互感器变比、极性试验仪器的研制
CN114487734A (zh) 短时交流输电电缆线路绝缘一体化综合测试装置及方法
CN103543317A (zh) 用于测量iec标准电压闪变的方法
CN105372617A (zh) 一种三相电容式电压互感器误差整体检定方法
CN103869113B (zh) 高压串联谐振装置和利用该装置的耐压试验方法
CN112881785B (zh) 一种基于电容电流分析的电缆缓冲层修复效果评价方法
CN107045099A (zh) 一种双极性多脉冲匝间绝缘测试***及测试方法
CN107064612A (zh) 单相架空输电线路相电压测量方法
CN207423264U (zh) 变配电***综合检测装置以及数据机房供配电***
CN107015130B (zh) 一种复合式电缆绝缘性能测试装置
CN103338025B (zh) 工频调感谐振装置及其调频判断工频串联谐振状态的方法
CN109839537B (zh) 一种变电站cvt谐波测量准确性的判断方法
CN109374978A (zh) 一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路及方法
CN206248770U (zh) 一体式干式空心电抗器缺陷检测装置
CN207851157U (zh) 利用电阻分压器采集对比电流信号的高压介损测试装置
CN106226604A (zh) 水内冷发电机定子绕组介质损耗测量装置及方法
CN201852888U (zh) 一种高电压下测试介质损耗的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170510

RJ01 Rejection of invention patent application after publication