专利名称：用于交联电缆的高压无局放试验电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及电性能的测试装置和对电设备泄漏的测试装置，具体为用于交联 电缆的高压无局放试验电源。
背景技术：
近年来，随着我国城乡电网改造的进行，对llOkV及以上的电缆需求日益 加大，目前国内的近20条110kV交联电缆生产线已无法满足需求，越来越多的 电缆厂开始筹划增加110kV交联生产线，因此对相应的局放测试设备的需求也 越来越大。局部放电是一种很微小的放电，放电量的数量级一般在10pC，它以 放电电荷量的形式体现出来。国标规定，对于110kV的交联电缆，在96kV的工 频试验电压下，电缆的局部放电量不能超过10pC，等同于0.1V的脉冲放电，要 在如此高的试验电压下测到0.1V的脉冲放电，其难度可想而知，这既要提高检 测仪器的灵敏度，检测到这种微小的放电，又要避免设备本身的放电，同时还要 提高设备的抗干扰能力，排除外界原因，找到电缆缺陷。由于国内生产工艺及材 料质量的限制，现有的国产局放设备全部只能满足35kV及以下交联电缆的局放 试验，110kV交联电缆局放试验则是一个空白。发明内容为了克服现有技术的局限，提供一种无局放又灵敏度高的检测设备，本发明 公开了一种用于交联电缆的高压无局放试验电源，本发明通过如下技术方案达到目的一种用于交联电缆的高压无局放试验电源，由高压试验部分、测试部分、控制部分三部分组成，所述的高压试验部分包括10kV/380V独立供电单元、双屏 蔽静电隔离变压器、低压陷波滤波器、调压器、励磁变压器、高压电抗器、高压 陷波滤波器和循环水试验终端；10kV/380V独立供电单元由电力变压器和配套开 关柜组成，它的电流输出端通过电力电缆连接双屏蔽静电隔离变压器；双屏蔽静电隔离变压器的初级线圈和次级线圈均带有静电屏蔽层，它的电流输出端通过电 力电缆连接到低压陷波滤波器；低压陷波滤波器采用"J1"结构的无源网络，包括串联电感和并联电容，它的电流输出端通过电力电缆连接到调压器；调压器采 用电动控制调节，极限位置安装有限位开关，它的电流输出端通过电力电缆连接 到高压电抗器；高压电抗器的电流输出端通过电力电缆连接到高压陷波滤波器； 高压陷波滤波器由电感和电容组成L-C滤波回路，它有1个电流输出端和3个 信号输出端，它的电流输出端通过电力电缆连接到试验现场的循环水试验终端， 它的3个信号输出端中有2个用测量信号线连接至测试部分的局放仪，另一个信 号输出端用测量信号线连接至测试部分的示波器；高压电抗器和高压陷波滤波器 都通过共同的电力电缆连接至测试部分的分压电容；循环水试验终端内部有去离 子水在循环流动，它的电流输出端通过电力电缆连接到试验电缆；所述的测试部分包括耦合电容、检测单元、分压电容、局放仪和示波器；耦 合电容的两端分别用测量信号线连接至试验电缆和检测单元，检测单元的另一端 用测量信号线分别连接至局放仪和示波器；局放仪和示波器都通过电力电缆与控 制部分连接；所述的控制部分包括电压自动回零电路、零启动电路、零升压电路、回路调 谐电路、过流保护电路、ARC击穿保护电路、过压保护电路以及间隙％表、COSj 表、EVM表；控制部分通过控制电缆与高压试验部分的调压器、高压电抗器连 接，通过测量信号线与测试部分的耦合电容、检测单元和分压电容连接，通过电 力电缆与测试部分的局放仪和示波器连接。所述的用于交联电缆的高压无局放试验电源，在高压试验电路中，高压电抗 器中精密滚珠丝杆的螺杆材质选用含碳量在0.45%以上的高碳合金钢；并作表面 感应热处理；精密滚珠丝杠的螺帽材质选用如下成分的低碳合金钢，并作渗碳淬 火的硬化热处理含C量0.12% 0.24%，含Si量0.17% 0.40%，含Mn量0.40% 0.90%，含Cr量0.40。/。 1.10。/。，含Mo量0.15% 0.55%，含P量《0.04。/。，含 S量《0.04%。所述的用于交联电缆的高压无局放试验电源，在高压试验电路中，高压电抗 器套管选用局放量小于2pC的电容式高压套管，电容式高压套管包括电容芯子、 瓷套、油枕和接地法兰，并用强力弹簧和密封垫圈装配成整体，电容式高压套管采用电容式全密封结构，主绝缘电容芯子以电缆纸与打孔铝箔绕制成同心圆柱电 容器，并作真空干燥处理和真空压力浸油处理，浸渍电容器油。所述的用于交联电缆的高压无局放试验电源，在高压试验电路中，高压电抗 器顶部接有吸湿器，吸湿器是一个圆筒形的容器，下端分两头通过联管接到油箱 内，侧端有透明孔与大气相通，吸湿器空气进口处设有油封装置，在容器内部装 满干燥剂，干燥剂选用硅胶或氯化钙。所述的用于交联电缆的高压无局放试验电源，在高压试验电路中，高压陷波 滤波器是一个三级并C串L型低通滤波器。本发明工作原理如下该试验装置是利用在额定频率(50Hz)下串联谐振的原理来产生高压的， 典型的谐振试验系统的简化线路如图1所示，可调自耦变压器T1为励磁变压器 T2提供从零起至额定值的可变交流输入电压，励磁变压器T2供给谐振回路功率， 并将试品与电源回路隔开，电容器C代表试品电容及其它并联电容，例如电压 分压器电容，套管电容等等。电感器L代表可变电抗器，当其电感量调节至抵 消电容C的容抗时，回路将达到谐振状态。图2所示的是串联谐振系统的等效电路，假定励磁变压器无损耗，它的漏感 集中到电抗器L的电感内，系统的总损耗用串联电阻R表示。可写出下面的公式<formula>formula see original document page 6</formula>
在谐振状态下，xL=xc，即<formula>formula see original document page 6</formula>因此Uc=-^^，或UfQU (2) R<formula>formula see original document page 6</formula>
参数Q称为谐振回路的品质因素。对于高质量电容性负载，典型系统的Q 值在40 80之间。在谐振状态下，谐振回路中的电流I与励磁变压器电压V同 相，因此输入功率为纯有功功率'即cosq>=l (P=Uicoscp=UI 谐振状态下)， 电容负载C上的无功功率处在相同的条件下，艮P-PC=UCXI=QUI=QP (3)(3) 式中P是有功功率，Pc是无功功率因此，馈线负载，如断路器，调压器，接触器等的额定容量将降到所需无功 功率的1/Q，这就意味着对输入线路的容量要求大为降低。通过改变电抗器铁芯气隙，电抗器的电感可连续地从铁芯完全闭合时的最大 值改变到铁芯气隙完全打开时的最小值，调节电抗器组的电感值，使之与负载电 容匹配，以达到谐振，此时-4 (4)<formula>formula see original document page 7</formula>(4) 式中 L是电抗器电感c是负载电容 w是角频率试验装置的调谐范围由电抗器的几何尺寸决定，通常电抗器能在4%至90% 的铁芯气隙范围内进行调谐，调节精度及稳定性受丝杠影响很大。本发明的调谐范围由电抗器的几何尺寸决定，通常电抗器能在4%至90%的 铁芯气隙范围内进行调谐，调节精度及稳定性受丝杠影响很大。另夕卜，为了满足 试验需要，电抗器的容量达2500kVA，线圈及铁芯的体积非常庞大，铁芯的调节、 支撑完全靠丝杠来实现，而且又必须长期工作在振动的环境下，同时还要保证相 当的精度、稳定性和寿命，普通丝杠无法满足要求，所以，我们设计了特殊材质、 强度和机械特性的精密丝杠，精密滚珠丝杠的螺杆材质选用含碳量0.45%以上的 高碳合金钢，并作表面感应热处理，能使材料具有良好的表面硬度及表面耐磨耗 性，滚珠丝杠副因此具有优良的精度和使用寿命；同时由于材料的心部未作硬化， 保持不变韧铁组织，抗拉强度高而韧性强，故丝杠不易因为冲击性的负荷而发生 变形或断裂。螺帽材质使用选用SCM415H、 SCM420H、 SNCM220等牌号低碳 合金钢，并作渗碳淬火的硬化热处理。SCM415H化学成分为含(量0.12% 0.18%,含Si量0.20% 0.40%，含 Mn量0.40% 0.70%，含Cr量0.80% 1.10%，含Mo量0.40% 0.55%，含P 量《0.04%，含S量《0.04%。SCM420化学成分为含(量0.17% 0.24%，含Si量0.17% 0.37%，含 Mn量0.40% 0.70%，含Cr量0.80% 1.10%，含Mo量0.15% 0.25%，含P 量《0.04%，含S量《0.04%。SNCM220化学成分为含C量0.19。/。 0.23。/。，含Si量0.20% 0.35%，含 Mn量0.70% 0.90%，含Cr量0.40% 0.60%，含Mo量0.20% 0.35，含P量 《0.04%，含S量《0.04o/q。如上选材并热处理使材料具有良好的表面硬度及表面耐磨耗性，滚珠丝杠因 此具有更长的使用寿命；同时由于材料的心部未作硬化，保持不变韧铁组织，抗 拉强度高而韧性强。为了确保精度，严格控制有效行程偏差ep和行程变动量VUP;精密丝杠的 热变形将导致长度、定位精度变化，热变形可由下式给出-St=aXMXLu (5)(5)式中a——热膨胀系数，取1.20X10—5 At——温升，取2 4'CLu——有效行程，Lu-Lx+2La+Ln或 Lu=Ll-2Le Ll——螺纹全长 Le——余程Lu、 Lx、 La、 Ln、 Ll、 Le的关系如图4所示。设计加工时对上述参数严格控制，为了补偿由于热膨胀或弹性变形引起的丝 杠长度变化，将丝杠的导程制造得稍大于或小于公称导程，根据实际需要提出的 含有方向目标要求的导程叫目标导程。目标导程乘以丝杠上的有效圈数叫目标行 程。目标行程和公称行程之差叫行程偏差C，为了补偿热变形的影响，行程偏差 C=St (St见公式(5))并为负值。局部放电是一种很微小的放电，国标规定，对于UOkV的交联电缆，在9 万6千伏的工频试验电压下，电缆的局部放电量不能超过10pC，等同于0.1V的 脉冲放电，对短样的型式试验不能超过5pC,等同于0.05V的脉冲放电，要在如 此高的试验电压下测到如此微小的放电信号，不仅要提高检测仪器的灵敏度和抗 干扰能力，还必须防止电抗器本身在如此高的电压下出现如此'微小的放电，其难 度可想而知，普通的绝缘套管、电容套管都不能满足要求，为了使整个系统在 200kV输出电压下达到较高的局放指标，我们改进套管中电容的结构、材料和工 艺，设计出了二十万伏电压等级的无放电电容式套管，使用效果很好。设计采用局放量小于2pC的电容式高压套管。电容式高压套管设计有电容芯子、瓷套、油枕和接地法兰等，并增加强力弹簧和密封垫圈装配成整体。为满 足机械强度的需要还设了卡装。油枕可对套管内油在温度、压力变化时进行补偿， 并设有油表，作为油位指示之用。法兰起作套管的固定安装和接地的作用。法兰 上设有测量端子与电容芯子末屏连接，作为套管介质、局部放电量测量之用。电容式高压套管采用电容式全密封结构。主绝缘电容芯子的绕制在严格控制 的清洁空调房内进行，以优质电缆纸与打孔铝箔绕制成同心圆柱电容器，装配后 经0.2MPa氮气压力下的水浴法密封试验和高真空下的泄露率检査，电容芯子通 过先进的真空干燥工艺处理和真空压力浸油工艺、并浸渍已经严格处理的电容器 油。电容式高压套管加工完成后主要试验项目有介损测量、局部放电量测量、工 频耐压试验、绝缘裕度试验、密封性能检查和油性能试验等，另经外观和尺寸检 査测量，最终获得了优异的电气性能，密封可靠，保证了整个系统在200kV输 出电压下达到较高的局放指标。考虑到本发明的工作环境各不相同，有些环境比较潮湿，以往的结构使潮气 很容易进入电抗器内部，由于以往的电抗器仅在45千伏电压下测量局放，所以 没有问题，但现在这套设备是在96千伏电压下测局放，而且耐压试验电压高达 160千伏，以往的结构根本无法满足实验要求，所以我们把电抗器设计成全封闭 式，确保电抗器内部长期干燥。高压试验电路中，高压电抗器顶部接有吸湿器， 如图5所示，吸湿器是一个用钢板焊成的圆筒形的容器，下端分两头通过联管接 到油箱内，侧端有透明孔与大气相通。实际运行中绝缘油的温度变化时，在油箱 内要发生吸气和排气作用，空气就是通过吸湿器而进出油箱的，吸湿器空气进口 处设有油封装置，在容器内部装满硅胶或氯化钙等吸潮剂，用以除去吸入空气中 的尘埃和水分；由于上、下油层之间的温差，使得绝缘油从上向下经过吸湿器形 成对流，绝缘油与吸潮剂接触之后，其中的水分、渣滓、酸和氧化物等被吸收， 从而使油质保持清洁，确保绝缘油的性能稳定。 一般的吸湿器一直以块状粗孔硅 胶为吸附材料。实验证明，这种材料只在相对湿度较高时才有较大的吸附量，而 在相对湿度较低时，则吸附量很小。我们设计以84%的圆粒状细孔硅胶，掺入 16%的蓝胶指示剂为吸附材料，弥补了块状粗孔硅胶低湿度下吸附量小和吸湿后 无颜色显示等缺点。细孔硅胶是一种微孔状结构的高活性吸附材料，呈球状，半 透明体，具有较高的机械强度、较好的化学稳定性和热稳定性，无毒害，无污染。从图6的粗孔硅胶与细孔硅胶的相对湿度和吸湿率的特性曲线中可以看出，细孔 硅胶在相对湿度较低情况下，其吸湿能力明显占优。吸湿器的设计，在结构形式 和吸附材料的使用上，保证电抗器油的绝缘强度，从而保证整个系统的局放水平 可长期稳定。由于本发明运行电压高，局放要求也高，所以一方面想方设法降低电抗器的 放电量，另一方面还要设法进一步滤除电抗器的放电和干扰信号，为了能有效滤 除来自电抗器的干扰信号，把高压滤波器设计成一个三级并C串L型低通滤波 器，如图7所示，该低通滤波器的衰减曲线如图8所示。将原来的两级高压滤波器改为三级滤波并在设计参数上做了调整后，排除了 改为三级后在负载参数上对系统设备的影响。事实证明采用三级滤波有效的降低 了系统背景噪声，提高了系统测试精度。
图1是串联谐振试验装置简化原理图； 图2是串联谐振系统的等效电路； 图3是本发明的结构示意图；图4是精密滚珠丝杠工作时Lu、 Lx、 La、 Ln、 Ll和Le的示意图；图5是全封闭式且顶部有吸湿器的高压电抗器的立体图；图6是粗孔硅胶与细孔硅胶的相对湿度和吸湿率的特性曲线；图7是高压陷波滤波器电路图；图8是高压陷波滤波器的衰减曲线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于 下述的实施例。实施例1如图3所示， 一种用于交联电缆的高压无局放试验电源，由高压试验部分1、 测试部分2、控制部分3三部分组成，高压试验部分1包括10kV/380V独立供电单元11、双屏蔽静电隔离变压器 12、低压陷波滤波器13、调压器14、励磁变压器15、高压电抗器16、高压陷波 滤波器17和循环水试验终端18; 10kV/380V独立供电单元11由电力变压器和 配套开关柜组成，它的电流输出端通过电力电缆连接双屏蔽静电隔离变压器12; 双屏蔽静电隔离变压器12的初级线圈和次级线圈均带有静电屏蔽层，它的电流 输出端通过电力电缆连接到低压陷波滤波器13;低压陷波滤波器13采用"J1" 结构的无源网络，包括串联电感和并联电容，它的电流输出端通过电力电缆连接 到调压器14;调压器14采用电动控制调节，极限位置安装有限位开关，它的电流输出端通过电力电缆连接到高压电抗器16;高压电抗器16的电流输出端通过 电力电缆连接到高压陷波滤波器17;高压陷波滤波器17由电感和电容组成L-C 滤波回路，它有1个电流输出端和3个信号输出端，它的电流输出端通过电力电 缆连接到试验现场的循环水试验终端18，它的3个信号输出端中有2个用测量 信号线连接至测试部分2的局放仪24，另一个信号输出端用测量信号线连接至 测试部分2的示波器25;高压电抗器16和高压陷波滤波器17都通过共同的电 力电缆连接至测试部分2的分压电容23;循环水试验终端18内部有去离子水在 循环流动，它的电流输出端通过电力电缆连接到试验电缆4;10kV/380V独立供电单元11是安装在工厂配电站内的一台普通的电力变压 器及其配套开关柜，是一路普通的供电电源，但它仅为试验提供电源，不能借用 给其它电器。它的输出通过电力电缆连接到试验现场的专用的电源柜，经过这一 个专用的电源柜输出再用电缆连接到安装在试验区内的双屏蔽静电隔离变压器 12。双屏蔽静电隔离变压器12的初级线圈和次级线圈均带有静电屏蔽层，它在 系统中用于抑制来自电源的干扰信号，传输电源能量并将外部供电电源与试验系 统自用电源进行电隔离。它的输出通过电力电缆连接到试验现场的低压陷波滤波 器13。低压陷波滤波器13主要用来抑制来自电源的局放测量带宽内的杂波干扰， 提高局放测试的灵敏度，降低背景噪声。它设计采用无源网络，包括串联电感和 并联电容，"刀"结构，具有低通特性，通带损耗小，高频衰减大。它的输出通 过电力电缆连接到试验现场的调压器14。调压器14给励磁变压器15提供从零起至额定电压值的可变交流输入电压， 具有输出电压波形畸变小，功率损耗低，效率高，火花小等优点，采用电动控制 调节，极限位置有限位开关。它的输出通过电力电缆连接到试验现场的高压电抗 器16。高压电抗器16在本发明中作为主机，由它与高压陷波滤波器17以及由试验 电缆4所具有的负载电容构成串联谐振回路，当高压电抗器16的感抗与负载电 容试验电缆4的容抗相匹配时，达到谐振状态，产生系统高电压输出。它设计采 用变压器油绝缘，置于一个铁的外壳内，内部为一个铁芯，采用高等级优质硅钢 片制成，铁芯由两个U形部分组成，可通过精密滚珠丝杆传动来改变两个U形 部分铁芯的间隙，以改变电抗器的电感，电感的调节范围设计为20:1。间隙调整 机械传动机构采用精密滚珠丝杆传动，并由电动机带动；冷却方式采用油浸自冷。 它的输出通过电力电缆连接到试验现场的高压陷波滤波器17。高压陷波滤波器17用于滤除谐振电抗器产生的局部放电干扰，它由电感和 电容组成L-C滤波回路。通过低压检测阻抗，测量来自被试验电缆4的局部放 电量，及试验电缆4上施加的高压电压，同时为局放测试仪提供峰标信号。高压 陷波滤波器17的电容器可作为整个试验回路的基本负载，便于进行空载或短电 缆的试验。它的输出通过电力电缆连接到试验现场的循环水试验终端18。高压陷波滤波器17具有的频率范围15kHz lMHz，典型插入损耗(50Q /50Q):》60dB,阻抗为50Q，具体设计如下1) 滤波器参数电路阻抗Zo为50Q;阻带截止频率为3GHz;阻带衰减量 Ax为20dB。2) 计算元件级数取N-33) 计算低通原型滤波电路归一化元件值4) 选择"并C串L型"原型滤波电路作为所设计的实际滤波器，如图7所 示，计算该滤波器的实际电容值和电感值得4000pF和250mH，高压陷波滤波器17设计电路如图7所示，该电路的衰减曲线如图8所示。 循环水试验终端18是把高压连接到试验电缆4的一种接口，它的中间有脱离子水在循环流动，在其试验过程中，靠脱离子水来均匀电场分布。它的输出连接到试验现场的试验电缆4。12测试部分2包括耦合电容21、检测单元22、分压电容23、局放仪24和示 波器25;耦合电容21的两端分别用测量信号线连接至试验电缆4和检测单元22， 检测单元22的另一端用测量信号线分别连接至局放仪24和示波器25;局放仪 24和示波器25都通过电力电缆与控制部分3连接；耦合电容21作为局放信号耦合用，它的底座内装有检测单元23,信号经耦 合电容21后再经过检测单元23用控制信号线分别输送到局放仪24和示波器25 ， 局放仪采用JF2000局放仪，示波器采用TDS3000示波器25。分压电容23测量谐振电抗器的高压输出，为系统提供击穿保护信号。高压 测量信号和击穿信号分别用控制信号线连接到控制部分3。局放仪24是一台用于测量局部放电量的仪器，通过测量信号线与检测单元 22连接；通过220V电力电缆与控制部分3连接。示波器25是一台普通的通用示波器，用于测量试验电缆4中放电的图形。 它通过控制信号线与检测单元22连接；通过220V电力电缆与控制部分3连接。控制部分3包括电压自动回零电路、零启动电路、零升压电路、回路调谐电 路、过流保护电路、ARC击穿保护电路、过压保护电路以及间隙％表、COSj表、 EVM表；控制部分3通过控制电缆与高压试验部分1的调压器14、高压电抗器 16连接，通过测量信号线与测试部分2的耦合电容21、检测单元22和分压电容 23连接，通过电力电缆与测试部分2的局放仪24和示波器25连接。整个控制部分3都置于电气操作控制台内，用来完成系统的所有控制功能， 包括电压自动回零电路、零启动电路、零升压电路、回路调谐电路、过流保护电 路、ARC击穿保护电路、过压保护电路并放置间隙％表、COSO表、EVM表等 显示仪表。控制部分3通过控制电缆与高压试验部分1的调压器14、高压电抗 器16连接，来控制调压器14的升降、高压电抗器16的间隙调节等；通过测量 信号线与测试部分2的耦合电容21、检测单元22、分压电容23等连接，来实现 电压测量、击穿保护等功能，同时它通过电力电缆与局放仪24和示波器25连接， 为它们提供电源。实施例2如图3所示， 一种用于交联电缆的高压无局放试验电源，由高压试验部分1、 测试部分2、控制部分3三部分组成，高压试验部分1中，高压电抗器16中精密滚珠丝杆的螺杆材质选用含碳量在0.45%以上的高碳合金钢；并作表面感应热 处理；精密滚珠丝杠的螺帽材质选用牌号为SCM415H低碳合金钢，并作渗碳淬 火的硬化热处理也可以选用SCM420H或SNCM220牌号，SCM415H、SCM420H 和SNCM220牌号的合金钢，各组分含量范围是含<:量0.12% 0.24%，含Si 量0.17% 0.40%，含Mn量0.40% 0.90%，含Cr量0.40% 1.10%，含Mo量 0.15% 0.55%，含P量《0.04。/。，含S量《0.040/。。高压电抗器16的套管选用局放量小于2pC的电容式高压套管，电容式高压 套管包括电容芯子、瓷套、油枕和接地法兰，并用强力弹簧和密^"垫圈装配成整 体，电容式高压套管采用电容式全密封结构，主绝缘电容芯子以电缆纸与打孔铝 箔绕制成同心圆柱电容器，并作真空干燥处理和真空压力浸油处理，浸渍电容器 油。高压电抗器16的顶部接有吸湿器，吸湿器是一个圆筒形的容器，下端分两 头通过联管接到油箱内，侧端有透明孔与大气相通，吸湿器空气进口处设有油封 装置，在容器内部装满干燥剂，干燥剂选用硅胶或氯化钙。高压试验部分1中，高压陷波滤波器17是一个三级并C串L型低通滤波器。其他均和实施例l相同。本实施例的主要指标额定输入100kVA， 380V, 263A, 50Hz;额定输出I——2500kVA， 200kV， 12.5A; II——2000kVA， 100kV， 20A; III——800kVA， 40kV， 20A;典型噪声《75dB (离开设备2米处测量)； 品质因数Q》40; 电压测量误差《±3%;设备空载背景干扰零电压下，PD《0.05pC; 45kV时，PD《0.06pC; 96kV 时，PD《0.06pC; 161kV时，PD《12pC;负荷能力额定容量下运行1小时冷却1小时，8循环/天。 本实施例中的YKTY-2500kVA/200kV高压谐振电抗器采用了特殊设计的精 密丝杠，使调谐更加精确、稳定；采用局放量小于2pC的高压套管，使整个系 统的局放指标得到有效提高；高压谐振电抗器装有吸湿器，具有很好的防潮作用，使电抗器的局放水平可长期稳定。本实施例中的HVF-高压滤波器200kV/20A采用三级滤波，能有效滤除干扰 信号，降低系统背景噪声，提高了系统测试精度。
权利要求
1.一种用于交联电缆的高压无局放试验电源，由高压试验部分(1)、测试部分(2)、控制部分(3)三部分组成，所述的高压试验部分(1)包括10kV/380V独立供电单元(11)、双屏蔽静电隔离变压器(12)、低压陷波滤波器(13)、调压器(14)、励磁变压器(15)、高压电抗器(16)、高压陷波滤波器(17)和循环水试验终端(18)；10kV/380V独立供电单元(11)由电力变压器和配套开关柜组成，它的电流输出端通过电力电缆连接双屏蔽静电隔离变压器(12)；双屏蔽静电隔离变压器(12)的初级线圈和次级线圈均带有静电屏蔽层，它的电流输出端通过电力电缆连接到低压陷波滤波器(13)；低压陷波滤波器(13)采用“Л”结构的无源网络，包括串联电感和并联电容，它的电流输出端通过电力电缆连接到调压器(14)；调压器(14)采用电动控制调节，极限位置安装有限位开关，它的电流输出端通过电力电缆连接到高压电抗器(16)；高压电抗器(16)的电流输出端通过电力电缆连接到高压陷波滤波器(17)；高压陷波滤波器(17)由电感和电容组成L-C滤波回路，它有1个电流输出端和3个信号输出端，它的电流输出端通过电力电缆连接到试验现场的循环水试验终端(18)，它的3个信号输出端中有2个用测量信号线连接至测试部分(2)的局放仪(24)，另一个信号输出端用测量信号线连接至测试部分(2)的示波器(25)；高压电抗器(16)和高压陷波滤波器(17)都通过共同的电力电缆连接至测试部分(2)的分压电容(23)；循环水试验终端(18)内部有去离子水在循环流动，它的电流输出端通过电力电缆连接到试验电缆(4)；所述的测试部分(2)包括耦合电容(21)、检测单元(22)、分压电容(23)、局放仪(24)和示波器(25)；耦合电容(21)的两端分别用测量信号线连接至试验电缆(4)和检测单元(22)，检测单元(22)的另一端用测量信号线分别连接至局放仪(24)和示波器(25)；局放仪(24)和示波器(25)都通过电力电缆与控制部分(3)连接；所述的控制部分(3)包括电压自动回零电路、零启动电路、零升压电路、回路调谐电路、过流保护电路、ARC击穿保护电路、过压保护电路以及间隙％表、COSj表、EVM表；控制部分(3)通过控制电缆与高压试验部分(1)的调压器(14)、高压电抗器(16)连接，通过测量信号线与测试部分(2)的耦合电容(21)、检测单元(22)和分压电容(23)连接，通过电力电缆与测试部分(2)的局放仪(24)和示波器(25)连接。
2. 如权利要求1所述的用于交联电缆的高压无局放试验电源，其特征在于高 压试验部分(l)中，高压电抗器(16)中精密滚珠丝杆的螺杆材质选用含碳量在 0.45%以上的高碳合金钢；并作表面感应热处理；精密滚珠丝杠的螺帽材质选用 如下成分的低碳合金钢，并作渗碳淬火的硬化热处理含(量0.12% 0.24%, 含Si量0.17。/。 0.40。/。，含Mn量0.40%~0"0%，含Cr量0.40% 1.10%， 含Mo量0.15。/。 0.550/0，含P量《0.04Vo，含S量《0.040/。。
3. 如权利要求1所述的用于交联电缆的高压无局放试验电源，其特征在于高 压试验部分(l)中，高压电抗器(16)的套管选用局放量小于2pC的电容式高压套 管，电容式高压套管包括电容芯子、瓷套、油枕和接地法兰，并用强力弹簧和 密封垫圈装配成整体，电容式高压套管采用电容式全密封结构，主绝缘电容芯 子以电缆纸与打孔铝箔绕制成同心圆柱电容器，并作真空干燥处理和真空压力 浸油处理，浸渍电容器油。
4. 如权利要求1所述的用于交联电缆的高压无局放试验电源，其特征在于高压试验部分(l)中，高压电抗器(16)的顶部接有吸湿器，吸湿器是一个圆筒形的容器，下端分两头通过联管接到油箱内，侧端有透明孔与大气相通，吸湿器空气 进口处设有油封装置，在容器内部装满干燥剂，干燥剂选用硅胶或氯化钙。
5. 如权利要求1所述的用于交联电缆的高压无局放试验电源，其特征在于高 压试验部分(l)中，高压陷波滤波器(17)是一个三级并C串L型低通滤波。
全文摘要
一种用于交联电缆的高压无局放试验电源，本发明涉及电性能的测试装置和对电设备泄漏的测试装置，具体为用于交联电缆的高压无局放试验电源。本发明由高压试验部分、测试部分和控制部分三部分组成，高压试验部分包括10kV/380V独立供电单元、双屏蔽静电隔离变压器、低压陷波滤波器、调压器、励磁变压器、高压电抗器、高压陷波滤波器和循环水试验终端；测试部分包括耦合电容、检测单元、分压电容、局放仪和示波器；控制部分包括电压自动控制电路、保护电路以及测试仪表。本发明采用了特殊材质、强度和机械特性的精密丝杠，并且改进套管中电容的结构、材料和工艺，具有灵敏度高、抗干扰性强、能适用于110kV的优点。
文档编号G01R1/28GK101329382SQ20071004221
公开日2008年12月24日 申请日期2007年6月19日 优先权日2007年6月19日
发明者张志栋 申请人:上海蓝波高电压技术设备有限公司