一种10kV高压电缆交流耐压及局放测试系统及方法与流程

本发明涉及电力电缆绝缘检测领域，尤其是指一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统及方法。

背景技术：

随着新敷设10kv高压电力电缆的主绝缘材料已普遍是xlpe，其交接和状态检修试验按国标及国家电网相关规程要求使用交流耐压试验方法。目前，现有技术和方法没有能同时完成交流耐压试验和局放检测试验设备。电缆局部放电，简称局放，是电缆绝缘击穿事故中最主要的原因。因此研制更好的局放检测和定位装置有着重要的意义和经济价值。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统及方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统，包括mcu，串联变频谐振电路，振荡波发生器、局部放电采集器和局部放电定位模块，mcu同时与串联变频谐振电路、震荡波发生器、局部放电采集器和局部放电定位模块相连接，mcu还连接有信号传输单元，信号传输单元与控制端通过无线连接，控制端设有存储单元，用于存储信号传输单元发送的信息。

作为一种优选方案，局部放电采集器中设有隔离器。

作为一种优选方案，mcu和局部放电采集器之间还设有信号放大电路。

一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试方法，基于10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统，其特征是，包括以下步骤：

步骤1，mcu控制串联变频谐振电路进行工作，对10kv高压电缆进行交流耐压测试；

步骤2，mcu控制震荡波发生器工作，使10kv高压电缆进行交流充电震荡激励产生局部放电；

步骤3，局部放电采集器对局部放电进行采集，同时局部放电定位模块对放电位置进行定位，完成局部放电检测及局部放电定位过程。

作为一种优选方案，放电定位模块的定位方法为：

10kv高压电缆测试长度为l，假设在距测试端处距离电缆一端距离x处发生局部放电，脉冲将沿电缆向两个相反方向传播，其中一个脉冲经过时间t1到达测试端；另一个脉冲向测试对端传播，并在对端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t2到达测试端。根据两个脉冲到达测试端的时间差，可计算局放发生位置，即

t1=xv---(1-1)

t2=(l-x)+lv---(1-2)

x=l-12•v•(t2-t1)=l-12•v•δt---(1-3)。

作为一种优选方案，放电定位模块定位后还通过小波分析得到精确的定位。

作为一种优选方案，存储单元存储有局部放电的数据，系统每隔一定时间对此处放电数据进行采样，并以时间为x轴，放电值大小为y轴构建放电数据图形，将放电数据图形与经验函数构成的图形比较，若在某一个时间内两者的差值超过设定的阈值，则表明此时间局部放电数据异常，需要相关人员进行关注。

本发明的有益效果是，10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统及方法采用串联变频谐振进行交流耐压试验，同时选择适当时刻激励产生振荡波，同时在振荡波条件下检测高压电缆的局部放电及定位，既满足交流耐压试验，同时实现局部放电检测及局放定位。达到通过局部放电检测预先发现高压电缆隐患的目的，且按照相关标准和规程同时完成高压电缆交流耐压试验和局部放电检测，节能高效。

附图说明

图1是本发明的一种电路原理连接图。

其中：1、mcu，2、串联变频谐振电路，3、振荡波发生器，4、局部放电采集器，5、局部放电定位模块，6、信号放大电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。

实施例：一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统，如图1所示，包括mcu1，串联变频谐振电路2，振荡波发生器3、局部放电采集器4和局部放电定位模块5，mcu同时与串联变频谐振电路、震荡波发生器、局部放电采集器和局部放电定位模块相连接，mcu还连接有信号传输单元，信号传输单元与控制端通过无线连接，控制端设有存储单元，用于存储信号传输单元发送的信息。所述的局部放电采集器中设有隔离器。所述的mcu和放电采集器之间还设有信号放大电路6。

一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试方法，基于10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统，包括以下步骤：

步骤1，mcu控制串联变频谐振电路进行工作，对10kv高压电缆进行交流耐压测试；

步骤2，mcu控制震荡波发生器工作，使10kv高压电缆进行交流充电震荡激励产生局部放电；

步骤3，局部放电采集器对局部放电进行采集，同时局部放电定位模块对放电位置进行定位，完成局部放电检测及局部放电定位过程。

所述的放电定位模块的定位方法为：

10kv高压电缆测试长度为l，假设在距测试端处距离电缆一端距离x处发生局部放电，脉冲将沿电缆向两个相反方向传播，其中一个脉冲经过时间t1到达测试端；另一个脉冲向测试对端传播，并在对端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t2到达测试端。根据两个脉冲到达测试端的时间差，可计算局放发生位置，即

t1=xv---(1-1)

t2=(l-x)+lv---(1-2)

x=l-12•v•(t2-t1)=l-12•v•δt---(1-3)。

放电定位模块定位后还通过小波分析得到精确的定位。

存储单元存储有局部放电的数据，系统每隔一定时间对此处放电数据进行采样，并以时间为x轴，放电值大小为y轴构建放电数据图形，将放电数据图形与经验函数构成的图形比较，若在某一个时间内两者的差值超过设定的阈值，则表明此时间局部放电数据异常，需要相关人员进行关注。

10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统及方法采用串联变频谐振进行交流耐压试验，同时选择适当时刻激励产生振荡波，同时在振荡波条件下检测高压电缆的局部放电及定位，既满足交流耐压试验，同时实现局部放电检测及局放定位。达到通过局部放电检测预先发现高压电缆隐患的目的，且按照相关标准和规程同时完成高压电缆交流耐压试验和局部放电检测，节能高效。

技术特征：

1.一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统，其特征是，包括mcu，串联变频谐振电路，振荡波发生器、局部放电采集器和局部放电定位模块，mcu同时与串联变频谐振电路、震荡波发生器、局部放电采集器和局部放电定位模块相连接，mcu还连接有信号传输单元，信号传输单元与控制端通过无线连接，控制端设有存储单元，用于存储信号传输单元发送的信息。

2.根据权利要求1所述的一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统，其特征是，所述的局部放电采集器中设有隔离器。

3.根据权利要求1或2所述的一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统，其特征是，所述的mcu和局部放电采集器之间还设有信号放大电路。

4.一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试方法，基于10kv高压电缆交流耐压及局放测试系统，其特征是，包括以下步骤：

步骤1，mcu控制串联变频谐振电路进行工作，对10kv高压电缆进行交流耐压测试；

步骤2，mcu控制震荡波发生器工作，使10kv高压电缆进行交流充电震荡激励产生局部放电；

步骤3，局部放电采集器对局部放电进行采集，同时局部放电定位模块对放电位置进行定位，完成局部放电检测及局部放电定位过程。

5.根据权利要求4所述的一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试方法，其特征是，所述的放电定位模块的定位方法为：

10kv高压电缆测试长度为l，假设在距测试端处距离电缆一端距离x处发生局部放电，脉冲将沿电缆向两个相反方向传播，其中一个脉冲经过时间t1到达测试端；另一个脉冲向测试对端传播，并在对端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t2到达测试端。

6.根据两个脉冲到达测试端的时间差，可计算局放发生位置，即

t1=xv---(1-1)

t2=(l-x)+lv---(1-2)

x=l-12·v·(t2-t1)=l-12·v·δt---(1-3)。

7.根据权利要求5所述的一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试方法，其特征是，放电定位模块定位后还通过小波分析得到精确的定位。

8.根据权利要求4所述的一种10kv高压电缆交流耐压及局放测试方法，其特征是，存储单元存储有局部放电的数据，系统每隔一定时间对此处放电数据进行采样，并以时间为x轴，放电值大小为y轴构建放电数据图形，将放电数据图形与经验函数构成的图形比较，若在某一个时间内两者的差值超过设定的阈值，则表明此时间局部放电数据异常，需要相关人员进行关注。

技术总结
本发明公开了一种10kV高压电缆交流耐压及局放测试系统，包括MCU，串联变频谐振电路，振荡波发生器、局部放电采集器和局部放电定位模块，MCU同时与串联变频谐振电路、震荡波发生器、局部放电采集器和局部放电定位模块相连接，MCU还连接有信号传输单元，信号传输单元与控制端通过无线连接，控制端设有存储单元，用于存储信号传输单元发送的信息。10kV高压电缆交流耐压及局放测试系统及方法采用串联变频谐振进行交流耐压试验，同时选择适当时刻激励产生振荡波，同时在振荡波条件下检测高压电缆的局部放电及定位，既满足交流耐压试验，同时实现局部放电检测及局放定位。

技术研发人员：汪泽州;童磊;陈刚;鲍建飞;顾跃华;干玉成;杨春环;顾卫华;徐笛;谢益峰;刘群;陆岳平;方风雷;陆升华;陈宁宁;余允涛;谢军民;赵长颜;赵佳炜;查云杰;胡松松;朱杰;孙豪豪;宋丽;李玉想;段先栋;方李明
受保护的技术使用者：国网浙江海盐县供电有限公司
技术研发日：2019.12.20
技术公布日：2020.05.12