CN204855711U - 电缆状态评估试验平台 - Google Patents

Abstract

一种电缆状态评估试验平台，包括水环境调节装置、升流装置、加压装置及温度监测装置；试验电缆放置在所述水环境调节装置中；所述试验电缆与所述升流装置形成电磁耦合并由所述升流装置控制所述试验电缆的电流；所述加压装置连接所述试验电缆；所述温度检测装置连接所述试验电缆的测温点。该电缆状态评估试验平台，可以使试验电缆在进行电缆状态评估试验时处于与现实场景实际情况相近的环境状态下进行试验，使试验电缆在进行电缆状态评估试验时，所获得的试验结果更接近实际情况，具有一定的可靠性与真实性。

Description

电缆状态评估试验平台

技术领域

本实用新型涉及电缆质量评估领域，尤其涉及一种电缆状态评估试验平台。

背景技术

为了节省大量不必要的维修费用，降低由于反复检修造成的人为损伤，延长电缆线路使用寿命，减少维护的停电时间，有效掌握线路运行状态，提高电缆线路供电可靠性，运行状态检修技术已成为供电企业检修方式转变和发展的方向。

电缆的运行状态检修是指根据电缆状态的劣化程度来实施对电缆的检修。根据电缆线路状态进行在线监测和定期巡检结果，比对电缆运行状态优劣的评判标准，判断当前电缆状态参数的变化是否超标，进而确定是否对该电缆线路进行检修。其中，电缆的状态参数包括能表示电缆线路的全部、部分或其某项功能、性能或参数的状态的数据、图表和曲线。

现行的供电企业应用的电缆绝缘诊断技术可大致分为基于非电气量的诊断技术和基于电气量的诊断技术。对于全绝缘结构的电力电缆线路，基于非电气量的诊断技术主要有红外测温方法和光纤测温方法。基于电气量的诊断技术检测的电气量主要有绝缘电阻、介质损耗角正切值(tanδ)和局部放电。

目前获取这些参数的方式与电缆实际运行情况有较大差异，因此，其所得到的参数不能较为真实地反映电缆实际运行情况，即为缺乏一定的可靠性与真实性。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种具有一定可靠性与真实性的电缆状态评估试验平台。

一种电缆状态评估试验平台，包括水环境调节装置、升流装置、加压装置及温度监测装置；

试验电缆放置在所述水环境调节装置中；所述试验电缆与所述升流装置形成电磁耦合并由所述升流装置控制所述试验电缆的电流；所述加压装置连接所述试验电缆；所述温度检测装置连接所述试验电缆的测温点。

该电缆状态评估试验平台，可以使试验电缆在进行电缆状态评估试验时处于与现实场景实际情况相近的环境状态下进行试验，使试验电缆在进行电缆状态评估试验时，所获得的试验结果更接近实际情况，具有一定的可靠性与真实性。

附图说明

图1为一种实施方式的电缆状态评估试验平台的结构示意图；

图2为图1的加压装置的接线图；

图3为图2的加压调压器的操作面板图；

图4为图1的水槽的钢结构框架的结构图；

图5为采用图1的电缆状态评估试验平台进行恒压负荷循环老化试验的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种电缆状态评估试验平台，包括水环境调节装置110、升流装置130、加压装置150及温度监测装置170。

试验电缆200放置在所述水环境调节装置110中；所述试验电缆200与所述升流装置130形成电磁耦合并由所述升流装置130控制所述试验电缆200的电流；所述加压装置150连接所述试验电缆200；所述温度检测装置170连接所述试验电缆200的测温点。

进行电缆状态评估试验时，尤其是进行10kV交联电缆恒压负荷循环老化试验时，试验电缆200的两个终端接头相互连接形成试验电缆回路，升流装置130为试验电缆回路提供持续的大电流，使得试验电缆200的线芯达到接近现实场景实际情况的试验温度。加压装置150为试验电缆200提供对地的连续的工频高电压，使试验电缆200绝缘承受接近现实场景实际情况的高强度的电场作用。温度检测装置170采集并记录试验电缆200的测温点的温度信息，以确保试验温度与现实场景实际情况的温度相近。水环境调节装置110为试验电缆200提供模拟现实场景的水环境。

如此，可以使试验电缆200在进行电缆状态评估试验时处于与现实场景实际情况相近的环境状态下进行试验，使试验电缆200在进行电缆状态评估试验时，所获得的试验结果更接近实际情况，具有一定的可靠性与真实性。

在其中一个实施例中，所述测温点包括终端接头处、中间接头处及本体外护套处中的任意一种位置点或几种位置点。适当的测温点的数量及位置的确定，可以使温度监测装置170采集并记录的温度信息更可靠。

在其中一个实施例中，所述升流装置130包括通过信号电缆依次连接的控制台131、升流调压器133及升流线圈135，控制台131连接所述升流调压器133，所述升流线圈135连接所述升流调压器133；所述试验电缆200穿过所述升流线圈135以与所述升流线圈133形成电磁耦合。在本实施例中，所述升流调压器133与所述升流线圈135一对一配合设置，且所述升流调压器133与所述升流线圈135均设置为3个，分别为升流调压器A、升流调压器B、升流调压器C及配合设置的A相升流线圈、B相升流线圈、C相升流线圈。

控制台131可以运用现有方式分别监控升流调压器A、升流调压器B、升流调压器C的电压信号，包括电源电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率和累计消耗功率。同时可接收并显示通过升流调压器A、升流调压器B、升流调压器C分别接收的A、B、C三相升流线圈中的电流信号，在本实施例中，A、B、C三相升流线圈中的电流信号即为试验电缆200的电流值。控制台131还可以采用现有方式对升流调压器A、升流调压器B、升流调压器C分别进行合闸操作；可以在升流调压器A、升流调压器B、升流调压器C同时合闸时，单独对升流调压器A、升流调压器B或升流调压器C进行电压的升压和降压操作。控制台131还可根据现有方式设置升流调压器133的电压高位提示、设备故障报警、升流调压器133电压自动回零以及紧急情况下急停等功能。控制台131的内部逻辑电路可由现有的继电器实现，以保证升流调压器133输出电压的连续可调和接入升流线圈135的试验电缆回路中的电流连续可调。

在其中一个实施例中，所述升流调压器133为单相柱式高压试验调压器。升流调压器133采用油浸自冷的冷却方式，额定容量50kVA，额定输入电压为380V。其中，升流调压器A可接输入电源的A相和B相，升流调压器B接输入电源的B相和C相，升流调压器C接输入电源的C相和A相。升流调压器133输出电压范围为0至440V。升流调压器133可采用现有方式设置电压高位整定值，具体为380V，当升流调压器133输出电压高于电压高位整定值时，向控制台131发送报警信息。控制台131可根据报警信息，点亮高位报警灯。升流调压器133还设有通过现有方式实现的电压保护装置，当升流调压器133输出电压高于电压高位整定值并持续升高超过电源输入电压时，升流调压器133的电压保护装置启动，使输出电压自动归零。

在其中一个实施例中，升流装置130中升流线圈135的输入侧和输出侧的变比为50：n，n为接入该升流线圈135的试验电缆200的回路数。当有且仅有一个试验电缆回路接入升流线圈时，输入侧和输出侧的变比为50:1。升流线圈135的输入电压范围为0至400V，最大输入电流为125A，则在试验电缆回路中感应产生的电动势幅值范围为0至8V，在不计试验电缆回路感抗时的试验电缆回路的理论电流最大值为6250A。

在其中一个实施例中，升流线圈135的底座上设有滚轮，以方便升流线圈135移动。

在其中一个实施例中，所述加压装置150包括相互连接的加压调压器151及变压器153；所述变压器153连接所述试验电缆200的一个终端接头。在本实施例中，所述加压调压器151为箱式调压器，所述变压器153为单相工频试验变压器。如此，为试验电缆200提供对地的连续的工频高电压，使试验电缆200绝缘承受接近现实场景实际情况的高强度的电场作用，以更真实、可靠地考核电缆的绝缘性能。

具体地，加压装置150的接线图如图2所示。加压调压器151的AX端子接入50Hz交流电源，加压调压器151的输出侧与变压器153的ax输入端子连接，加压调压器151的仪表端子分别与变压器153的EF端子连接，变压器15的高压出线端A与试验电缆200线芯连接。加压调压器151的PE端子、变压器153的仪表F端子和高压尾端子X连接地线。

在其中一个实施例中，加压调压器151的型号为XCJH-5，额定输入电压220V，输出电压范围0至200V，额定电流25A，绝缘等级A级，具有测量功能、过流保护和功能计时功能。加压调压器151的操作面板如图3所示。其中，1为计时整定；2为低压电流；3为高压电压；4为接地；5为仪表；6为输出；7为电源输入；8为过流保护整定；9为电源指示；10为送电指示；11为零位指示；12为声光报警；13为电流倍率/切除；14为输出调节；15为计时按钮；16为停止按钮；17为启动按钮。

在其中一个实施例中，变压器153的型号为YDQ-10kVA，绝缘介质为SF6气体，额定容量为10kVA，低压侧额定电压为200V，额定电流为50A，高压侧额定电压为50kV，额定电流为200mA，变比为250：1。变压器153在使用前应测量其绕组绝缘电阻，其阻值不低于0.5MΩ时方能正常使用，同时，变压器内气压应不低于0.2MPa，否则应及时充气。

表1加压装置运行工况

对于加压装置150主要有以下三种工况，如表1所示。在进行长期的耐压试验时，应在工况三下进行，加压调压器151和变压器153均应满足工况三的电压电流要求，即使用容量不超过额定容量的三分之一，以确保设备安全连续工作。

在其中一个实施例中，所述温度监测装置170包括温度传感器171及记录仪173；所述温度传感器171安装在所述测温点处，采集所述测温点处的温度信息，并将所述温度信息发送至所述记录仪173。如此，可对试验电缆200进行温度的点测、监视、长时间记录。

在其中一个实施例中，记录仪173的型号为TP-700，生产厂家为深圳市拓普瑞电子有限公司。记录仪173主要由触控液晶屏、按键、ARM微处理器为核心的主板、主电源、外供变送器电源、智能通道板、大容量FLASH等构成。

ARM微处理器可实现最多64路信号的采集、记录、显示和报警。记录仪173内置70MB大容量FLASH，如此，最快速度能够达到1秒钟记录一次所有通道的数据，可通过U盘快速将FLASH中的数据转存到计算机中，并具有断掉电保护功能。触控液晶屏为7寸彩色TFT触控LCD，可显示数字画面、棒状图画面、实时曲线画面和历史曲线画面，数字显示范围-999.99～1999.99。记录仪173的测量、显示基本误差为±0.2％F·S。记录仪173可采用现有方式对各测温点分别设置下下限、下限、上限、上上限中的一个或多个报警值，以方便用户对比采集到的温度信息与报警值之间的关系。

温度传感器171可以为热电阻或/和热电偶。其中热电阻可以为Pt100和Cu50，热电偶可以为K、S、R、B、N、E、J、T等类型中的任意一种或多种。在本实施例中，为实现电缆多点的远程温度测量和监控，选用Pt100热电阻和K型热电偶作为温度传感器171，并配有5m长的带有屏蔽的引线。

在其中一个实施例中，所述水环境调节装置110包括水槽111及为所述水槽111供水的水泵113；所述试验电缆200放置在所述水槽111中。

水槽111包括钢结构框架、绝缘垫以及隔水薄膜，绝缘垫与隔水薄膜贴合，并设置于钢结构框架的底面和侧面，形成一个凹形槽。在本实施例中，绝缘垫为5mm厚的硅橡胶垫，隔水薄膜为1mm厚的塑料薄膜。为满足不同长度试验电缆200、不同等级试验电缆200的试验要求，水槽111的钢结构框架设计为多个相同尺寸模块构成的可拆分组合结构，单个模块由四块长方形钢片构成，模块间由连接片连接。水槽111的钢结构框架的结构如图4所示。图中水槽111的钢结构框架的结构为长3m、宽0.5m、高0.25m，如此，可满足试验电缆200有1m左右长度均浸没在水中，也可根据试验时试验电缆200浸没水中部分长度的要求，增减水槽111的长度和宽度。

本实用新型的电缆状态评估试验平台，适用于恒压负荷循环老化试验。通过本电缆状态评估试验平台进行恒压负荷循环老化试验时，通过加压装置150给试验电缆200施加高于额定运行电压的恒定电压，并通过升流装置130在试验电缆200的线芯中施加较大的短路电流，模拟电缆现实场景实际运行时的负荷情况，通过焦耳效应使试验电缆200在热稳态下达到高于额定运行温度5℃至10℃，同时通过水环境调节装置110设置一定的水环境条件，来综合考核试验电缆200的运行状态的变化规律，评估试验电缆200及其附件的绝缘性能是否能满足比实际运行条件更为严苛的试验条件的要求。其试验流程如图5所示。

由于，该电缆状态评估试验平台可以使试验电缆200在进行电缆状态评估试验时处于与现实场景实际情况相近的环境状态下进行试验，使试验电缆200在进行电缆状态评估试验时，所获得的试验结果更接近实际情况，具有一定的可靠性与真实性。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电缆状态评估试验平台，其特征在于，包括水环境调节装置、升流装置、加压装置及温度监测装置；

试验电缆放置在所述水环境调节装置中；所述试验电缆与所述升流装置形成电磁耦合并由所述升流装置控制所述试验电缆的电流；所述加压装置连接所述试验电缆；所述温度检测装置连接所述试验电缆的测温点。

2.根据权利要求1所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述测温点包括终端接头处、中间接头处及本体外护套处中的任意一种位置点或几种位置点。

3.根据权利要求1所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述升流装置包括通过信号电缆依次连接的控制台、升流调压器及升流线圈，控制台连接所述升流调压器，所述升流线圈连接所述升流调压器；所述试验电缆穿过所述升流线圈以与所述升流线圈形成电磁耦合。

4.根据权利要求3所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述升流调压器与所述升流线圈一对一配合设置，且所述升流调压器与所述升流线圈均设置为3个。

5.根据权利要求3或4所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述升流线圈的底座上设有滚轮。

6.根据权利要求3所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述升流调压器为单相柱式高压试验调压器。

7.根据权利要求1所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述加压装置包括相互连接的加压调压器及变压器；所述变压器连接所述试验电缆的一个终端接头。

8.根据权利要求7所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述加压调压器为箱式调压器，所述变压器为单相工频试验变压器。

9.根据权利要求1所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述温度监测装置包括温度传感器及记录仪；所述温度传感器安装在所述测温点处，采集所述测温点处的温度信息，并将所述温度信息发送至所述记录仪。

10.根据权利要求1所述的电缆状态评估试验平台，其特征在于，所述水环境调节装置包括水槽及为所述水槽供水的水泵；所述试验电缆放置在所述水槽中。