高压电缆绝缘运行检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压电缆绝缘运行检测系统，包括振荡波发生电路、分压检测电路和控制单元；分压检测电路包括低通滤波器、带通滤波器、分压单元和阻抗检测电路；低通滤波器包括第一电阻至第五电阻、第一电容、第二电容和运算放大器，第一电阻分别与第二电阻的一端和第四电阻的一端连接，第二电阻的另一端分别与第二电容的一端和第五电阻的一端连接，第四电阻的另一端通过第一电容与所述运算放大器的输出端连接，第二电容的另一端接地，第五电阻的另一端与运算放大器的同相输入端连接，运算放大器的反相输入端与其输出端连接，运算放大器的输入端与第三电阻连接。本发明专利技术的体积较小、便于携带、电路结构简单、成本较低、保证电路输出信号不失真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆绝缘检测领域，特别涉及一种高压电缆绝缘运行检测系统。
技术介绍
交联聚乙烯电缆成为电缆发展和工程应用的主流。当前，国内电缆运行部门已经对高压、超高压交联电缆交接试验和投运后的诊断性试验高度重视，采取了多种检测手段和方法力图确保电缆的运行可靠性。阻尼振荡波检测技术是近年来国内外密切关注的一种用于交联电缆现场绝缘性能检测与诊断的新型技术，国内电缆运行、试验单位陆续从国外引进基于该技术的测试系统，并在配网中压电缆线路开展了实际应用，现场发现并解剖验证了因制造、敷设、安装引起的各类缺陷，取得了不错的效果。然而，现有的高压电缆绝缘运行检测设备体积较大，不便于携带。高压电缆绝缘运行检测设备有设有分压检测单元，分压检测单元中的滤波电路很多还都普遍采用无源阻抗网络构成简单的滤波电路，其成本虽低，但滤波效果并不好。另外，数字滤波虽然能够取得精度好的滤波效果，但是其系统复杂，成本过高。在信号传输的电路中，都存在谐波、杂波、干扰等信号，造成信号输出过程中出现失真现象。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种体积较小、便于携带、电路结构简单、成本较低、保证电路输出信号不失真的高压电缆绝缘运行检测系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高压电缆绝缘运行检测系统，包括振荡波发生电路、分压检测电路和控制单元，所述振荡波发生电路包括高压直流电源、固态高压开关、空心电感和高压电缆，所述高压直流电源的正极通过所述空心电感与所述高压电缆的一端连接，所述高压电缆的另一端接地，所述固态高压开关的一端与所述高压直流电源的正极连接，所述固态高压开关的另一端接地，所述分压检测电路的一端与所述高压电缆的一端连接，所述分压检测电路的另一端与所述控制单元连接，所述控制单元还分别与所述高压直流电源和固态高压开关连接；所述分压检测电路包括低通滤波器、带通滤波器、分压单元和阻抗检测电路，所述分压单元的一端与所述高压电缆的一端连接，所述分压单元的另一端通过所述阻抗检测电路接地，所述低通滤波器与所述分压单元连接、用于分离出所述高压电缆的电压信号并传送到所述控制单元，所述带通滤波器与所述阻抗检测电路连接、用于分离出所述高压电缆的局放信号并传送到所述控制单元；所述低通滤波器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和运算放大器，所述第一电阻分别与所述第二电阻的一端和第四电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第二电容的一端和第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端通过所述第一电容与所述运算放大器的输出端连接，所述第二电容的另一端连接参考电位，所述第五电阻的另一端与所述运算放大器的同相输入端连接，所述运算放大器的反相输入端与其输出端连接，所述运算放大器的输出端与所述第三电阻连接。在本专利技术所述的高压电缆绝缘运行检测系统中，所述低通滤波器还包括第六电阻，所述运算放大器的反向输入端通过所述第六电阻与其输出端连接。在本专利技术所述的高压电缆绝缘运行检测系统中，所述低通滤波器还包括第七电阻，所述运算放大器的一引脚通过所述第七电阻与所述高压直流电源连接。在本专利技术所述的高压电缆绝缘运行检测系统中，所述低通滤波器还包括第八电阻，所述运算放大器的另一引脚通过所述第八电阻连接所述参考电位。在本专利技术所述的高压电缆绝缘运行检测系统中，所述分压单元包括第一分压电阻、第二分压电阻、第一分压电容和第二分压电容，所述第一分压电阻的一端和第一分压电容的一端均与所述高压电缆的一端连接，所述第一分压电阻的另一端与所述第二分压电阻的一端连接，所述第一分压电容的另一端分别与所述第二分压电容的一端和低通滤波器连接，所述第二分压电阻的另一端与所述第二分压电容的另一端连接后，并分别与所述带通滤波器和阻抗检测电路连接，所述第一分压电阻的阻值与所述第二分压电阻的阻值的比值等于所述第一分压电容的阻抗与所述第二分压电容的阻抗的比值。在本专利技术所述的高压电缆绝缘运行检测系统中，所述阻抗检测电路包括检测电阻和检测电容，所述检测电阻与检测电容并联，其并联的一端分别与所述分压单元和带通滤波器连接，并联的另一端与所述带通滤波器连接，并联的另一端还接地。实施本专利技术的高压电缆绝缘运行检测系统，具有以下有益效果：由于设有振荡波发生电路、分压检测电路和控制单元，采用振荡波电压测试高压电缆的绝缘性能，振荡波电压测试设备体积小，便于携带，低通滤波器的电路结构简单，成本低，能够抵制谐波、杂波和干扰等信号，保证电路输出信号不失真；所以其体积较小、便于携带、电路结构简单、成本较低、保证电路输出信号不失真。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术高压电缆绝缘运行检测系统一个实施例中的结构示意图；图2为所述实施例中分压检测电路的电路结构示意图；图3为所述实施例中低通滤波器的电路结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术高压电缆绝缘运行检测系统实施例中，该高压电缆绝缘运行检测系统的结构示意图如图1所示。图1中，高压电缆绝缘运行检测系统包括振荡波发生电路1、分压检测电路2和控制单元3，振荡波发生电路1包括高压直流电源Uh、固态高压开关S、空心电感L和高压电缆(图中画出的是高压电缆的测测试电容Ct)，高压直流电源Uh的正极通过空心电感L与高压电缆的一端连接，高压电缆的另一端接地，固态高压开关S的一端与高压直流电源Uh的正极连接，固态高压开关S的另一端接地，分压检测电路2的一端与高压电缆的一端连接，分压检测电路2的另一端与控制单元3连接，控制单元3还分别与高压直流电源Uh和固态高压开关S连接。固态高压开关S保持关断，高压直流电源Uh首先通过线性连续升压方式对高压电缆的测试电容Ct进行线性连续充电，使之升压到预设值150kV后，此时，固态高压开关S耐受150kV的直流电压，固态高压开关S在1us内闭合，使得高压电缆的测试电容Ct与测试回路中的空心电感L形成回路，从而产生谐振，从而在高压电缆的测试电容Ct上产生振荡交流电压，由于高压电缆还存在阻性，振荡交流电压的幅值逐步减小，直至为零，持续时间为ms级。图2为本实施例中分压检测电路的电路结构示意图。图2中，分压检测电路2包括低通滤波器、带通滤波器、分压单元Ck和阻抗检测电路Zd，分压单元Ck的一端与高压电缆Uc的一端连接，分压单元Ck的另一端通过阻抗检测电路Zd接地，低通滤波器与分压单元Ck连接、用于分离出高压电缆的电压信号(具体是分离出高压电缆的电压Uc的分量信号Uc1)并传送到控制单元3，带通滤波器与阻抗检测电路Zd连接、用于分离出高压电缆的局放信号Upd并传送到控制单元3。低通滤波器的低通截止频率为300～1000Hz，带通滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电缆绝缘运行检测系统，其特征在于，包括振荡波发生电路、分压检测电路和控制单元，所述振荡波发生电路包括高压直流电源、固态高压开关、空心电感和高压电缆，所述高压直流电源的正极通过所述空心电感与所述高压电缆的一端连接，所述高压电缆的另一端接地，所述固态高压开关的一端与所述高压直流电源的正极连接，所述固态高压开关的另一端接地，所述分压检测电路的一端与所述高压电缆的一端连接，所述分压检测电路的另一端与所述控制单元连接，所述控制单元还分别与所述高压直流电源和固态高压开关连接；所述分压检测电路包括低通滤波器、带通滤波器、分压单元和阻抗检测电路，所述分压单元的一端与所述高压电缆的一端连接，所述分压单元的另一端通过所述阻抗检测电路接地，所述低通滤波器与所述分压单元连接、用于分离出所述高压电缆的电压信号并传送到所述控制单元，所述带通滤波器与所述阻抗检测电路连接、用于分离出所述高压电缆的局放信号并传送到所述控制单元；所述低通滤波器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和运算放大器，所述第一电阻分别与所述第二电阻的一端和第四电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第二电容的一端和第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端通过所述第一电容与所述运算放大器的输出端连接，所述第二电容的另一端连接参考电位，所述第五电阻的另一端与所述运算放大器的同相输入端连接，所述运算放大器的反相输入端与其输出端连接，所述运算放大器的输出端与所述第三电阻连接。...

【技术特征摘要】
1.一种高压电缆绝缘运行检测系统，其特征在于，包括振荡波发生电路、分压检测电路和控制单元，所述振荡波发生电路包括高压直流电源、固态高压开关、空心电感和高压电缆，所述高压直流电源的正极通过所述空心电感与所述高压电缆的一端连接，所述高压电缆的另一端接地，所述固态高压开关的一端与所述高压直流电源的正极连接，所述固态高压开关的另一端接地，所述分压检测电路的一端与所述高压电缆的一端连接，所述分压检测电路的另一端与所述控制单元连接，所述控制单元还分别与所述高压直流电源和固态高压开关连接；所述分压检测电路包括低通滤波器、带通滤波器、分压单元和阻抗检测电路，所述分压单元的一端与所述高压电缆的一端连接，所述分压单元的另一端通过所述阻抗检测电路接地，所述低通滤波器与所述分压单元连接、用于分离出所述高压电缆的电压信号并传送到所述控制单元，所述带通滤波器与所述阻抗检测电路连接、用于分离出所述高压电缆的局放信号并传送到所述控制单元；所述低通滤波器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和运算放大器，所述第一电阻分别与所述第二电阻的一端和第四电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第二电容的一端和第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端通过所述第一电容与所述运算放大器的输出端连接，所述第二电容的另一端连接参考电位，所述第五电阻的另一端与所述运算放大器的同相输入端连接，所述运算放大器的反相输入端与其输出端连接，所述运算放大器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：阚屹峰，
申请(专利权)人：合肥智博电气有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34