一种振荡波测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种振荡波测试系统，包括脉冲发生器，包括Marx主拓扑电路、输出控制模块及低压直流供电模块；所述Marx主拓扑电路采用全桥逆变的拓扑结构，用于确定所述脉冲发生器的工作状态；所述输出控制模块用于控制所述Marx主拓扑电路的工作状态；所述低压直流供电模块用于为所述脉冲发生器供电；局放检测电路，用于获取被测电缆的振荡电压信号及局放信号；控制模块，用于发送控制指令至所述脉冲发生器，并对接收的所述振荡电压信号及所述局放信号进行处理。本发明专利技术通过采用双极性高压重频方波脉冲发生器，避免了开关动作带来的扰动以及振荡电感匹配、等待恒流源充电的繁琐，具有易控制、体积小、成本低、测量时间短及精度高的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种振荡波测试系统


[0001]本专利技术涉及电力设备测试
，具体涉及一种振荡波测试系统。

技术介绍

[0002]电缆在投入运行后，随时运行时间的增加，会出现一系列影响电缆安全运行的因素，例如机械冲击、绝缘受潮、化学腐蚀、温度异常等。这些因素会使电缆的绝缘强度逐渐降低，并在早期形成局部缺陷，最后演变成故障，严重影响电网的正常运行。因此，电缆故障排查十分重要。
[0003]目前，对电缆的故障排查主要通过局部放电试验，通过检测分析电缆的局部放电信号，以判断电缆当前的健康状况。其中，常用的手段为震荡波测试系统，如采用阻尼振荡波电压(DAC)进行局放测试，在实验中，由于衰减振荡交流电压的产生，会使得该方法存在明显缺点：第一，衰减振荡交流电压需要恒流电源进行充电，而较于恒压电源来说，恒流电源不仅难以控制且成本较高；第二，在闭合固态高压开关时，其切换时间较长，会对波形造成影响，进而降低设备的精度；第三，被测电缆的电容要与系统中的高压电压谐振，即会限制被测电缆的种类和长度，使被测对象的局限性强，且由电感和电容引起的振荡难以进行人为控制；第四，由于回路中存在限流电阻，其发热效果会提高原有装置的散热要求，进而导致整个测试系统的体积过大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种振荡波测试系统，以解决现有技术中采用衰减振荡交流电压会导致测试系统成本高、体积大、精度低、测量对象限制高、控制复杂的技术问题。
[0005]为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种振荡波测试系统，包括：
[0006]脉冲发生器，包括Marx主拓扑电路、输出控制模块及低压直流供电模块；
[0007]所述Marx主拓扑电路采用全桥逆变的拓扑结构，用于确定所述脉冲发生器的工作状态；
[0008]所述输出控制模块用于控制所述Marx主拓扑电路的工作状态；
[0009]所述低压直流供电模块用于为所述脉冲发生器供电；
[0010]局放检测电路，用于获取被测电缆的振荡电压信号及局放信号；
[0011]控制模块，用于发送控制指令至所述脉冲发生器，并对接收的所述振荡电压信号及所述局放信号进行处理。
[0012]进一步地，所述脉冲发生器采用双极性高压重频方波脉冲发生器。
[0013]进一步地，所述脉冲发生器还包括：辅助模块，用于对所述输出控制模块和所述Marx主拓扑电路进行过流保护及过压保护。
[0014]进一步地，所述辅助模块还用于满足所述控制模块的电磁兼容要求，包括：
[0015]采用高压屏蔽线传递驱动信号；采用光纤、光耦或者磁环进行电气隔离；及采用滤波电容防止所述Marx主拓扑电路误导通。
[0016]进一步地，所述Marx主拓扑电路包括：
[0017]多组全控开关，用于根据不同的开关状态决定所述脉冲发生器的工作状态；
[0018]其中，所述脉冲发生器的工作状态包括充电状态、正脉冲输出状态和负脉冲输出状态。
[0019]进一步地，所述输出控制模块采用FPGA控制所述全控开关的导通和切换时间。
[0020]进一步地，所述全控开关采用MOSFET。
[0021]进一步地，所述局放检测电路包括：
[0022]振荡电压信号处理模块，包括高压分压器单元，用于将所述振荡电压信号中的高压信号分压为低压信号；放大器单元用于放大所述低压信号；
[0023]局放信号处理模块，包括局放耦合单元，用于将局放信号从所述振荡电压信号及干扰信号中耦合出来；放大器单元，用于放大所述局放信号；滤波器单元，用于滤除所述干扰信号；
[0024]数据采集模块，用于采集所述振荡电压信号和所述局放信号，并上传至所述控制模块。
[0025]进一步地，所述控制模块包括：
[0026]数据处理模块，用于处理所述振荡电压信号和所述局放信号，并以波形图显示处理结果；
[0027]试验控制模块，用于发送控制指令至所述脉冲发生器，所述控制指令用于调整脉冲电压的幅值、频率及脉宽。
[0028]进一步地，所述控制模块采用上位机。
[0029]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0030]1)采用全固态双极性高压重频方波脉冲发生器代替原有的振荡电路，因此免去了振荡电感的匹配、等待恒流源充电带来的麻烦；
[0031]2)基于“并联充电、串联放电”的方式，使用低压直流电源，避免了高压直流源自身的局放问题；
[0032]3)不需要高压开关的动作，开关动作过程中带来的扰动也可避免；同时，脉冲电压的控制更为简单快捷；
[0033]4)本专利技术提供的振荡波测试系统具有占用体积更小，造价更低，操作简便易于控制、测量时间短、测量结果精度高等优点。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本专利技术某一实施例提供的振荡波测试系统的结构示意图；
[0036]图2是本专利技术另一实施例提供的振荡波测试系统的结构示意图；
[0037]图3是本专利技术某一实施例提供的Marx主拓扑电路的拓扑结构示意图。
具体实施方式
[0038]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作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。
[0039]应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
[0040]应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0041]术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0042]术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0043]请参阅图1，本专利技术某一实施例提供了一种振荡波测试系统，包括：
[0044]脉冲发生器，包括Marx主拓扑电路、输出控制模块及低压直流供电模块；
[0045]所述Marx主拓扑电路采用全桥逆变的拓扑结构，用于确定所述脉冲发生器的工作状态；
[0046]所述输出控制模块用于控制所述Marx主拓扑电路的工作状态；
[0047]所述低压直流供电模块用于为所述脉冲发生器供电；
[0048本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振荡波测试系统，其特征在于，包括：脉冲发生器，包括Marx主拓扑电路、输出控制模块及低压直流供电模块；所述Marx主拓扑电路采用全桥逆变的拓扑结构，用于确定所述脉冲发生器的工作状态；所述输出控制模块用于控制所述Marx主拓扑电路的工作状态；所述低压直流供电模块用于为所述脉冲发生器供电；局放检测电路，用于获取被测电缆的振荡电压信号及局放信号；控制模块，用于发送控制指令至所述脉冲发生器，并对接收的所述振荡电压信号及所述局放信号进行处理。2.根据权利要求1所述的振荡波测试系统，其特征在于，所述脉冲发生器采用双极性高压重频方波脉冲发生器。3.根据权利要求1或2所述的振荡波测试系统，其特征在于，所述脉冲发生器还包括：辅助模块，用于对所述输出控制模块和所述Marx主拓扑电路进行过流保护及过压保护。4.根据权利要求3所述的振荡波测试系统，其特征在于，所述辅助模块还用于满足所述控制模块的电磁兼容要求，包括：采用高压屏蔽线传递驱动信号；采用光纤、光耦或者磁环进行电气隔离；及采用滤波电容防止所述Marx主拓扑电路误导通。5.根据权利要求1所述的振荡波测试系统，其特征在于，所述Marx主拓扑电路包括：多组全控开关，用于根据不同的开关状态决定所述脉冲发生器...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪进锋，郑晓光，杨贤，象阳，吕鸿，彭发东，黄杨珏，陈鹏，姚瑶，金杨，夏英男，林一峰，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：