一种基于工频串联谐振的耐压测距装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于工频串联谐振的耐压测距装置，包括：调压器、励磁变、可调电感、分压器、控制器、行波测距仪、耦合器；调压器的输入端连接交流电源，输出端接励磁变；励磁变的二次侧绕组一端接地，另一端经可调电感接待测试品，并将待测试品接地；可调电感的输出端接有分压器；分压器的输出端接耦合器输入端，耦合器输出端接地；控制器与可调电感、分压器连接；行波测距仪连接耦合器的耦合端；调压器对工频电源调压产生高压，励磁变对调压器输出的高压升压处理后输出至可调电感，可调电感将升压处理后的电压加到试品上，行波测距仪通过耦合器采集行试品产生的波信号对故障点测距。本实用新型实具有交流耐压和故障测距同时完成的优点。
【专利说明】一种基于工频串联谐振的耐压测距装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种耐压测距装置，尤其涉及一种基于工频串联谐振的耐压测距 装置，属于高电压试验【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 电力线路是传输电能的通道，是电网的主要组成部分，通常采用高压架空线路，部 分用地紧张或者对线路防雷、防爆要求高的区域，更多的采用电力电缆。发电机和变压器引 出线往往采用封闭母线和管型母线，也有部分采用架空线或电力电缆。
[0003]电力系统中电力线路的故障数大约占总故障数的80%以上，架空线路处于野外， 易遭雷击、大风等气象影响，瞬时故障占多数，故障点查找费时费工，很多时候只能通过试 送电冲击解决。通常，架空线路距离保护均可以计算故障点距离，近年来架空线路故障行波 测距得到了很多应用，都是基于行波传输和波阻抗变化点包括故障点和线路终端、T接头的 折反射原理实现的，部分需要GPS高精度时钟的支持，故障测距精度得到了提高，并有研宄 者开发了行波保护。以上架空线路一般不采用耐压的方法试验，线路两端设有通讯和电压 互感器，一般采用在线测距方案。
[0004] 电力电缆线路发生故障后一般认为会转成永久故障，采用脉冲放电进行电缆故障 测距的方法，包括低压脉冲法、高压脉冲法、和二次脉冲法和双端法同前述架空线路一样， 都是基于行波传输、折反射原理进行的。
[0005] 电缆故障点一般分为低阻、中阻和高阻，中高阻故障需要用脉冲电压或电流对故 障点进行击穿，以保证故障点阻抗降低，从而产生放电和行波折反射。高压脉冲放电一般采 用高压直流向电容器充电，通过放电间隙或发电开关向试品放电。这种方法存在几个问 题：1、直流脉冲对电缆未损坏处固体绝缘有累积效应，影响电缆寿命，现有试验规程已明确 规定不进行电缆直流耐压试验；2、直流脉冲破坏力较差，甚至可能导致故障点电阻升高，甚 至击穿不了；3、放电间隙或开关需要开断直流电流，故障率高。
[0006] 电缆振荡波测试仪使用高压电容储存直流高压电能，直流储能通过电感线圈对电 缆放电，电感线圈和电缆对地分布电容发生低频谐振产生低频振荡波，实现电缆的试验。当 电缆内部绝缘破坏产生放电时，放电脉冲在电缆内传输，同样可以采用行波测距方法，实现 故障点测距。该设备部分的解决了直流脉冲放电的问题，放电开关不需要开断直流电流，成 本低、使用寿命长；产生的交流分量对故障点击穿效果好，内置行波测距准确度高，因此得 到了较好的应用效果，部分供电部门正在推广应用。但是，该设备产生的振荡波高压叠加有 很高的直流分量，同样存在电缆绝缘的直流累积效应，不满足现行试验规程要求；同时交直 流叠加的耐压电压和交流耐压电压的等效性没有成熟的验证。 实用新型内容
[0007] 针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于工频串 联谐振的耐压测距装置，采用工频串联谐振高压击穿故障点，将交流耐压和故障测距组合 成一套试验装置，实现线路耐压试验过程中发生故障的自动测距的目的。
[0008] 为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述的技术方案：
[0009] 本实用新型提供一种基于工频串联谐振的耐压测距装置，包括：包括：
[0010] 调压器、励磁变、可调电感、分压器、控制器、行波测距仪、耦合器；
[0011] 所述调压器的输入端连接至交流电源，进行调压后将输出电压输入到所述励磁 变；所述励磁变的二次侧绕组一端接地，另一端经所述可调电感接入到待测试品，并将所述 待测试品的接地部分接地；所述可调电感的输出端还连接有所述分压器；所述分压器的输 出端接耦合器输入端，耦合器接地端接地；所述控制器与所述可调电感、所述分压器连接； 所述行波测距仪连接所述耦合器的输出端；所述控制器采集分压器的分压信号控制所述可 调电感；
[0012] 所述调压器对工频电源调压产生高压，所述励磁变对所述调压器输出的高压升压 处理后输出至可调电感，并通过可调电感加到试品上，通过调节可调电感的感抗使回路形 成谐振，从而在试品上产生谐振高电压，所述试品产生的放电高频脉冲行波信号及折返射 行波信号传输至所述耦合器，所述行波测距仪通过所述耦合器采集行波信号进行故障点的 测距。
[0013] 其中较优地，所述分压器为电容分压器及阻容分压器；所述耦合器是行波电压耦 合器；
[0014] 所述分压器输出端连接行波电压耦合器输入端，所述行波电压耦合器的输出端和 所述励磁变的二次侧绕组连接并接地。
[0015] 其中较优地，所述分压器是电阻分压器；所述耦合器是行波电流耦合器；
[0016] 所述分压器输出端与所述励磁变的二次侧绕组连接行波电流耦合器输入端，所述 行波电流耦合器的输出端接地。
[0017] 其中较优地，交流电源的频率是45-70HZ。
[0018] 其中较优地，所述可调电感的电感值满足：
【权利要求】
1. 一种基于工频串联谐振的耐压测距装置，其特征在于，包括： 调压器、励磁变、可调电感、分压器、控制器、行波测距仪、耦合器； 所述调压器的输入端连接至交流电源，进行调压后将输出电压输入到所述励磁变；所 述励磁变的二次侧绕组一端接地，另一端经所述可调电感接入到待测试品，并将所述待测 试品的接地部分接地；所述可调电感的输出端还连接有所述分压器；所述分压器的输出端 接耦合器输入端，耦合器接地端接地；所述控制器与所述可调电感、所述分压器连接；所述 行波测距仪连接所述耦合器的输出端；所述控制器采集分压器的分压信号控制所述可调电 感； 所述调压器对工频电源调压产生高压，所述励磁变对所述调压器输出的高压升压处 理后输出至可调电感，并通过可调电感加到试品上，通过调节可调电感的感抗使回路形成 谐振，从而在试品上产生谐振高电压，所述试品产生的放电高频脉冲行波信号及折返射行 波信号传输至所述耦合器，所述行波测距仪通过所述耦合器采集行波信号进行故障点的测 距。
2. 如权利要求1所述的耐压测距装置，其特征在于，所述分压器为电容分压器及阻容 分压器；所述耦合器是行波电压耦合器； 所述分压器输出端连接行波电压耦合器输入端，所述行波电压耦合器的输出端和所述 励磁变的二次侧绕组连接并接地。
3. 如权利要求1所述的耐压测距装置，其特征在于，所述分压器是电阻分压器；所述耦 合器是行波电流耦合器； 所述分压器输出端与所述励磁变的二次侧绕组连接行波电流耦合器输入端，所述行波 电流耦合器的输出端接地。
4. 如权利要求1-3任意一项所述的耐压测距装置，其特征在于，交流电源的频率是 45-70HZ。
5. 如权利要求1-3任意一项所述的耐压测距装置，其特征在于，所述可调电感的电感 值满足：
其中，L是电感值，C为试品电容量。
【文档编号】G01R31/12GK204241626SQ201420634198
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】时振堂, 李志远, 王乐, 钱志红, 杜红勇, 秦文杰 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院