基于缺陷短样的高压输电电缆局部放电模拟实验系统的制作方法

本发明涉及电力技术领域，更具体地，涉及一种基于缺陷短样的高压输电电缆局部放电模拟实验系统。

背景技术：

为保证城市的美观、方便城市的建设，高压输电电缆的应用越来越广泛，且常埋于地下。由于所处环境恶劣，易受潮，易受到化学腐蚀，电缆的绝缘容易劣化。除此之外，造成绝缘劣化的原因还有：线路长期过负荷运行、电缆本身质量问题、施工问题、自然灾害等，不同类型的绝缘缺陷都会造成电缆发生局部放电。以常用的交联聚乙烯电缆为例，其在正常环境下的寿命大致为30年，但实际中的寿命往往低于此数。近年来，因电缆故障造成大面积停电的事故屡见不鲜，这无疑对国民经济造成了严重损失。

为了解电缆发生局放时各类故障的数据特点，探究局放的数据特性，需要对其进行模拟实验。但电缆缺陷模型在设计制作时需要考虑较多的因素，研究难度较大，目前还未拥有较为成熟的电缆缺陷模型。因此，有必要对多种绝缘缺陷模型进行研究。

公开号为cn210777283u的中国实用新型专利，于2020年06月16日公开了一种配网电缆真型线路模拟局放缺陷快速设置装置，包括模拟缺陷设置柜、缺陷短样、快速连接装置以及均压装置。虽然该方案在一定程度上实现了缺陷短样的现场快速安装更换，但是并未能解决电缆缺陷模型构建困难、局部放电模拟实验不够准确的问题，因此，用户急需一种基于缺陷短样的高压输电电缆局部放电模拟实验系统。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术中电缆缺陷模型构建困难、局部放电模拟实验不够准确的问题，提供了一种基于缺陷短样的高压输电电缆局部放电模拟实验系统。

本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于缺陷短样的高压输电电缆局部放电模拟实验系统，包括缺陷短样制作模块、模拟实验系统搭建模块、局部放电信号采集模块和数据分析模块；其中：

所述缺陷短样制作模块输出端与模拟实验系统搭建模块输入端连接；

所述模拟实验系统搭建模块输出端与局部放电信号采集模块输入端连接；

所述局部放电信号采集模块输出端与数据分析模块输入端连接。

优选地，所述缺陷短样制作模块所制作的缺陷短样，包括应力锥移位缺陷短样、半导电粉末缺陷短样、打磨不规则气隙缺陷短样、半导电尖端缺陷短样、环刀缺陷短样。

优选地，所述缺陷短样的制作标准分别为：

所述应力锥移位缺陷短样：应力锥移位45毫米至55毫米；

所述半导电粉末缺陷短样：半导电粉末放置一半界面；

所述打磨不规则气隙缺陷短样：主绝缘直径打磨为15毫米至20毫米；

所述半导电尖端缺陷短样：尖端宽8毫米至12毫米，高50毫米至60毫米；

所述环刀缺陷短样：环刀深1毫米至5毫米，两刀间距10毫米至20毫米。

优选地，所述缺陷短样可以单一使用或多个组合使用。

优选地，所述缺陷短样均一一配置有绝缘箱。

优选地，所述绝缘箱顶部设置有手把。

优选地，所述模拟实验系统搭建模块包括无局放延长电缆、缺陷短样；所述缺陷短样串接至无局放延长电缆。

优选地，所述模拟实验系统搭建模块还包括工频耐压设备，用于对无局放延长电缆加压。

优选地，所述局部放电信号采集模块选用三通道局放检测仪进行信号采集。

优选地，所述局部放电信号采集模块的采集方式包括：加压端电缆终端屏蔽线卡ct、加压端电缆终端外半导电层贴薄膜电极、缺陷屏蔽线处卡ct、尾端屏蔽线加电容臂卡ct。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明通过缺陷短样的制作，在保证实验可靠性和准确性的前提下，降低了高压电缆模拟实验成本；另外，通过简化模块以及各模块之间的配合使用，也降低了模拟实验模型的构建难度，增强了可操作性。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

图2为所述缺陷短样的结构示意图；

图3为所述缺陷短样的侧视图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

如图1至图3所示，一种基于缺陷短样的高压输电电缆局部放电模拟实验系统，包括缺陷短样制作模块、模拟实验系统搭建模块、局部放电信号采集模块和数据分析模块；其中：

所述缺陷短样制作模块输出端与模拟实验系统搭建模块输入端连接；

所述模拟实验系统搭建模块输出端与局部放电信号采集模块输入端连接；

所述局部放电信号采集模块输出端与数据分析模块输入端连接。

上述方案中，缺陷短样制作模块将制作完成的缺陷短样传输至模拟实验系统搭建模块中进行搭建，模拟实验系统搭建模块将搭建好的实验系统传输至局部放电信号采集模块中进行信号采集，局部放电信号采集模块将采集好的信号传输至数据分析模块，最终进行数据的对比和分析。

具体地，所述缺陷短样制作模块所制作的缺陷短样，包括应力锥移位缺陷短样、半导电粉末缺陷短样、打磨不规则气隙缺陷短样、半导电尖端缺陷短样、环刀缺陷短样。

上述方案中，结合现实高压输电电缆所处环境和可能导致局部放电的情况，制作相应的缺陷短样，供模拟实验使用。

具体地，所述缺陷短样的制作标准分别为：

所述应力锥移位缺陷短样：应力锥移位50毫米；

所述半导电粉末缺陷短样：半导电粉末放置一半界面；

所述打磨不规则气隙缺陷短样：主绝缘原直径21毫米，打磨后为18.8毫米；

所述半导电尖端缺陷短样：尖端宽10毫米，高55毫米；

所述环刀缺陷短样：环刀深3毫米，两刀间距15毫米。

上述方案中，经检验，采取该缺陷短样制作标准，更加贴切现实情况，获取的数据更加具有代表性。

具体地，所述缺陷短样可以单一使用或多个组合使用。

上述方案中，通过单一使用或者多个组合，可以实现现实中各种缺陷情况的模拟。

具体地，所述缺陷短样均一一配置有绝缘箱。

上述方案中，能够防止缺陷短样被污染，保证模拟实验的准确性。

具体地，所述绝缘箱顶部设置有手把。

上述方案中，方便缺陷短样的取用和放置，避免不必要的损耗。

具体地，所述模拟实验系统搭建模块包括无局放延长电缆、缺陷短样；所述缺陷短样串接至无局放延长电缆。

上述方案中，将缺陷短样串接至两卷无局放延长电缆之间，模拟高压电缆损坏的情形。

具体地，所述模拟实验系统搭建模块还包括工频耐压设备，用于对无局放延长电缆加压。

上述方案中，采用工频耐压设备，对无局放延长电缆的一端加压，模拟高压输电的情形。

具体地，所述局部放电信号采集模块选用三通道局放检测仪进行信号采集。

上述方案中，三通道局放检测仪不仅灵敏度高，能检测到微弱信号；而且抗干扰能力强，适用于各种复杂的环境。

具体地，所述局部放电信号采集模块的采集方式包括：加压端电缆终端屏蔽线卡ct、加压端电缆终端外半导电层贴薄膜电极、缺陷屏蔽线处卡ct、尾端屏蔽线加电容臂卡ct。

上述方案中，应用不同的信号采集方式，满足模拟实验的对照需求，增加模拟实验的准确性。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。