一种基于低噪声短时近工频高压激励的电力电缆测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于低噪声短时近工频高压激励的电力电缆测试装置，涉及电缆绝缘的现场测试领域，其构成包括多电平直流供电模块、多电平储能模块、正向线性功放模块、反向线性功放模块、逆变单元、主机系统、功放驱动模块、逆变单元驱动模块、控制模块、采样电路、限流电阻、谐振电抗。通过多电平直流供电模块向多电平储能模块充电至目标电压并断开，使多电平储能模块作为多电平直流电压源。采用线性功率放大器模式，控制驱动电路产生正弦半波电压，通过分级导通电路，控制正向线性功放模块、反向线性功放模块中的开关器件输出正弦半波电压，通过逆变单元将正弦半波电压转换为正弦电压，控制正弦电压的频率介于30‑300Hz之间，回路到达自然谐振状态。测试过程中，所有开关器件均处于线性导通状态，设备自身噪声水平极低，输出持续时间不大于1秒、峰值达到指定测试电压的短时近工频电压，在电缆绝缘的诊断性测试中具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及电缆绝缘测试技术及其应用领域，是一种基于低噪声短时近工频高压激励的电缆测试装置。

技术介绍

1、随着经济社会的发展，稳定可靠的电能供应的重要性愈发凸显，电网对电气设备运行安全性和可靠性的要求越来越严格，电力电缆作为电网输配电网络的重要组成部分，其绝缘状况对电网的安全稳定运行十分重要，为了保障电缆线路的正常供电，需要定期对电缆进行绝缘检测，以满足长期稳定运行的性能要求。

2、1998年，荷兰学者提出并采用了一种称为振荡波的电缆测试方法，近二十多年来，在国内外得到广泛工业应用，但该技术存在一个缺陷：在产生振荡波之前需要对电缆直流充电，然而，直流充电会带来电缆中空间电荷积聚的问题，在后续的振荡波阶段存在电缆绝缘受损的危险。鉴于此，2021年国际大电网组织(cirge)发布技术指南(tb 841),明确指出了这一问题，甚至不再推荐直流振荡波用于220kv以上交联聚乙烯(xlpe)电缆测试。为此，我国学者提出了交流振荡波技术，采用脉宽调制(pwm)开关变频电源克服了直流振荡波存在的空间电荷积聚问题，但是pwm产生宽频带电压脉冲，这种高频本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于低噪声短时近工频高压激励的电力电缆测试装置，其特征在于整个装置由多电平直流供电模块、多电平储能模块、正向线性功放模块、反向线性功放模块、逆变单元、主机系统、功放驱动模块、逆变单元驱动模块、控制模块、采样电路、限流电阻、谐振电抗构成。

2.根据权利要求1所述的基于低噪声短时近工频高压激励的电力电缆测试装置，其特征在于所述多电平直流供电模块其由隔离变压器、整流电路、充电限流电阻、稳压电容及12路DC-DC变换电路组成，12路DC-DC变换电路的输出电压是基于免疫遗传算法综合考虑电源效率及成本得到的12级直流电压确定的，各DC-DC变换电路的输出电压比值为78：42：3...

【技术特征摘要】

1.一种基于低噪声短时近工频高压激励的电力电缆测试装置，其特征在于整个装置由多电平直流供电模块、多电平储能模块、正向线性功放模块、反向线性功放模块、逆变单元、主机系统、功放驱动模块、逆变单元驱动模块、控制模块、采样电路、限流电阻、谐振电抗构成。

2.根据权利要求1所述的基于低噪声短时近工频高压激励的电力电缆测试装置，其特征在于所述多电平直流供电模块其由隔离变压器、整流电路、充电限流电阻、稳压电容及12路dc-dc变换电路组成，12路dc-dc变换电路的输出电压是基于免疫遗传算法综合考虑电源效率及成本得到的12级直流电压确定的，各dc-dc变换电路的输出电压比值为78：42：33：30：26：24：21：20：18：15：13：10；该模块可以在10s-20s的时间内通过限流电阻将多电平储能模块电压充电至目标电压。

3.根据权利要求1所述的基于低噪声短时近工频高压激励的电力电缆测试装置，其特征在于所述多电平储能模块由多个大容量的电容串并联构成，提供12个不同等级的直流电压节点，各电压节点的电压由多电平直流供电模块中的各dc-dc变换电路的输出电压比值决定。

4.根据权利要求1所述的基于低噪声短时近工频高压激励的电力电缆测试装置，其特征在于所述正向线性功放模块由12路射极跟随器构成，每一路射极跟随器由一个npn沟道的igbt及其辅助电路构成，每个igbt的集电极分别经防回流二极管连接至多电平储能模块中对应的直流电压节点，每个igbt的发射极均连接至逆变单元的高压端。

5.根据权利要求1所述的基于低噪声短...

【专利技术属性】
技术研发人员：王生杰，蒋玲，王晓峰，包正红，杨应仓，张永胜，张毅涛，朱广秀源，李秋阳，张成磊，董生成，李渊，王利，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：