專利名稱：一種絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為適應(yīng)變電站主變?nèi)萘康募哟笠约白儔浩鞯蛪簜?cè)出線額定電流的增加，電力部門采用一種載流量大的新型導(dǎo)電產(chǎn)品一一交聯(lián)屏蔽絕緣銅管母線，來替代原有的矩形母線，并獲得了一定效果。絕緣銅管母線，實(shí)質(zhì)就是利用銅管作導(dǎo)體、外敷絕緣的一種母線產(chǎn)品。一旦銅管包裹不全，如絕緣內(nèi)部出現(xiàn)微小氣隙，或者由于外界環(huán)境的侵蝕造成絕緣破裂及損壞，將會(huì)造 成電場(chǎng)集中而放電。因此，很有必要對(duì)絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試。絕緣銅管母線絕緣發(fā)生劣化時(shí)所產(chǎn)生的的物理現(xiàn)象多為局部放電或者局部高溫點(diǎn)，因此可通過測(cè)試其局部放電及溫度分布來獲取其絕緣狀況。目前，測(cè)量局部放電的常用方法有脈沖電流法、超聲檢測(cè)法和特高頻檢測(cè)法。脈沖電流法目前應(yīng)用最為廣泛，為市場(chǎng)上大部分電類局放測(cè)試儀所采用。超聲檢測(cè)法在放電源定位方面有獨(dú)到優(yōu)點(diǎn)，但由于聲波在傳播途徑中衰減、畸變嚴(yán)重，一般不獨(dú)立使用，而將其與脈沖電流法結(jié)合起來使用。特高頻檢測(cè)法抗干擾能力強(qiáng)，可基本無損的再現(xiàn)放電脈沖，在多種電力設(shè)備中都獲得了相關(guān)應(yīng)用。此外，設(shè)備表面的溫度分布也能反映其絕緣狀況，在測(cè)量局部放電的同時(shí)，用紅外成像儀獲取設(shè)備表面的溫度分布，能更好的獲知其絕緣狀況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確的絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以獲取絕緣銅管母線的脈沖電流信號(hào)、超聲波信號(hào)、特高頻信號(hào)及表面溫度信號(hào)，從而對(duì)其絕緣狀態(tài)進(jìn)行綜合分析。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，包括交流電壓源，其特征在于還包括電容分壓器、測(cè)量阻抗、局放測(cè)試儀、電流傳感器、紅外成像儀、特高頻傳感器、超聲傳感器、示波器；待測(cè)絕緣銅管母線一端與所述交流電壓源輸出端連接以獲取電壓，交流電壓源的輸出端同時(shí)還通過依次連接的電容分壓器、測(cè)量阻抗接地，局放測(cè)試儀輸入端連接電容分壓器的低壓臂，待測(cè)絕緣銅管母線的絕緣通過一根以上的接地導(dǎo)線分段接地，所述電流傳感器一一對(duì)應(yīng)的連接在所述接地導(dǎo)線上，所述紅外成像儀設(shè)置在所述待測(cè)絕緣銅管母線外圍以便從不同角度拍攝獲得待測(cè)絕緣銅管母線表面的溫度分布，所述特高頻傳感器設(shè)置在所述待測(cè)絕緣銅管母線端部附近，所述超聲傳感器緊貼所述待測(cè)絕緣銅管母線的表面設(shè)置并可沿其表面移動(dòng)，所述的特高頻傳感器、超聲傳感器和各電流傳感器的信號(hào)輸出端分別通過導(dǎo)線連接示波器。所述交流電壓源為工頻無暈試驗(yàn)變壓器，以便盡量減少電暈干擾。[0011]所述待測(cè)絕緣銅管母線兩端的銅管上均可拆式安裝有均壓環(huán)，以便實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)的均勻分布，避免產(chǎn)生電暈干擾。[0012]所述電流傳感器為套裝在所述接地導(dǎo)線上的羅格夫斯基線圈，使系統(tǒng)搭建起來更加簡(jiǎn)單。所述的電容分壓器由一個(gè)稱合電容構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所述的連接示波器與各傳感器信號(hào)輸出端的導(dǎo)線采用波阻抗為50 Q的屏蔽同軸電纜，與輸出信號(hào)進(jìn)行匹配，避免信號(hào)的折反射。本實(shí)用新型具有如下有益效果單一的絕緣狀態(tài)測(cè)試方法很難對(duì)絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試，本實(shí)用新型通過局放測(cè)試儀、電流傳感器、超聲傳感器、特高頻傳感器和紅外成像儀，采用多種方法對(duì)絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)絕緣銅管母線絕緣的不同缺陷情況，利用各方法的優(yōu)點(diǎn)對(duì)絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行全面分析、準(zhǔn)確測(cè)試；示波器不僅可用于顯示，還可儲(chǔ)存每次的測(cè)試結(jié)果，以便研究絕緣銅管母線在不同缺陷情況下的檢測(cè)結(jié)果并得出規(guī)律，為評(píng)估銅管絕緣母線的絕緣狀況提供有效參考。

附圖I為本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)描述如附圖所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)包括交流電壓源I、電容分壓器2、測(cè)量阻抗3、局放測(cè)試儀4、均壓環(huán)5、兩個(gè)電流傳感器7、紅外成像儀8、特高頻傳感器9、超聲傳感器10、示波器11。本實(shí)施例中，交流電壓源I采用工頻無暈試驗(yàn)變壓器，電容分壓器2采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的耦合電容。如附圖所示，待測(cè)絕緣銅管母線6 —端與工頻無暈試驗(yàn)變壓器I輸出端連接以獲取電壓，另一端懸空。工頻無暈試驗(yàn)變壓器I的輸出端同時(shí)還通過依次連接的耦合電容2、測(cè)量阻抗3接地。工頻無暈試驗(yàn)變壓器I的額定電壓為200kV，額定功率為20kVA，200kV下局部放電量小于5pC，耦合電容2采用高壓無暈電容器，額定電壓為200kV，電容量為1000pF。局放測(cè)試儀4輸入端連接耦合電容2的低壓臂，該局放測(cè)試儀4的檢測(cè)頻帶為IOOkHz 30MHz，檢測(cè)靈敏度為lpC，可生成基于相位分析的放電譜圖PRTO譜圖。待測(cè)絕緣銅管母線6兩端高壓銅管裸露部分可拆卸地裝設(shè)有均壓環(huán)5，使電場(chǎng)均勻，避免測(cè)試過程中端部電暈的產(chǎn)生。待測(cè)絕緣銅管母線6的絕緣通過兩根接地導(dǎo)線分段接地，兩個(gè)電流傳感器7 —一對(duì)應(yīng)的連接在所述接地導(dǎo)線上。電流傳感器7為羅格夫斯基線圈，帶寬為IOOkHf 30MHz，套裝在所述接地導(dǎo)線進(jìn)行局部放電接地電流的測(cè)量。紅外成像儀8設(shè)置在待測(cè)絕緣銅管母線6外圍，可通過手持方式使其繞待測(cè)絕緣銅管母線6轉(zhuǎn)動(dòng)，以便從不同角度拍攝獲得待測(cè)絕緣銅管母線6表面的溫度分布。紅外成像儀8測(cè)溫范圍-25° (T350。C，可有效檢測(cè)待測(cè)絕緣銅管母線6測(cè)試過程中的溫度分布。特高頻傳感器9設(shè)置在待測(cè)絕緣銅管母線6端部附近距離待測(cè)絕緣銅管母線6約IOcm處，用于測(cè)量絕緣內(nèi)部發(fā)生放電時(shí)的特高頻電磁波信號(hào)。特高頻傳感器9采用雙螺旋阿基米德天線，帶寬為300MHz I. 5GHz ο超聲傳感 器10緊貼待測(cè)絕緣銅管母線6的表面設(shè)置，并手動(dòng)使其沿待測(cè)絕緣銅管母線6表面移動(dòng)，以便確定缺陷的位置。超聲傳感器10用于測(cè)量絕緣內(nèi)部發(fā)生放電時(shí)的超聲波信號(hào)，超聲傳感器10采用美國(guó)物理聲學(xué)公司的R15a型傳感器，其帶寬為55 200kHz，中心頻率為75kHz。特高頻傳感器9、超聲傳感器10和兩個(gè)電流傳感器7的信號(hào)輸出端分別通過50 Ω的屏蔽同軸電纜連接數(shù)字示波器11。示波器11采用泰克4054，其采樣率最大2. 5GHz，帶寬500MHz，共有四個(gè)通道，可同時(shí)進(jìn)行四路信號(hào)的采集和分析。上述實(shí)施例的運(yùn)作流程如下工頻試驗(yàn)變壓器I施加電壓在待測(cè)絕緣銅管母線6上，當(dāng)待測(cè)絕緣銅管母線6發(fā)生局部放電時(shí)，耦合電容2上耦合出電流脈沖，局放測(cè)試儀4測(cè)量此放電脈沖并顯示出PRPD譜圖并記錄相應(yīng)放電特征。同時(shí)，待測(cè)絕緣銅管母線6兩接地線上也會(huì)感應(yīng)出電流脈沖，電流傳感器7將此電流脈沖轉(zhuǎn)換成電壓，輸送給數(shù)字示波器11，在示波器上可以直觀的獲得放電脈沖波形，并將此放電波形保存，可進(jìn)行后期處理以獲得更多的放電數(shù)據(jù)。超聲傳感器10需緊貼待測(cè)絕緣銅管母線6的表面，將局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并送入數(shù)字示波器U。特高頻傳感器9將局部放電產(chǎn)生的特高頻電磁波轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，然后輸給數(shù)字示波器11。數(shù)字示波器11 一次可獲得4個(gè)通道的放電數(shù)據(jù)，既可以直觀的觀察不同的放電波形，做出初步的判斷，也可以保存放電波形，再進(jìn)行后期處理，獲得更多更量化的放電信息。紅外成像儀8可以直觀的獲得物體表面的溫度分布，通過從不同的角度拍攝，就可獲得母線整個(gè)表面的溫度分布，溫度出現(xiàn)異常的地方很可能就是存在絕緣缺陷的地方。本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，在本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容所做出其它多種形式的修改、替換或變更，均在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種絕緣銅管母線(6)的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，包括交流電壓源(1)，其特征在于還包括電容分壓器(2)、測(cè)量阻抗(3)、局放測(cè)試儀(4)、電流傳感器(7)、紅外成像儀(8)、特高頻傳感器(9)、超聲傳感器(10)、示波器(11)； 待測(cè)絕緣銅管母線(6) —端與所述交流電壓源(I)輸出端連接以獲取電壓，交流電壓源(I)的輸出端同時(shí)還通過依次連接的電容分壓器(2)、測(cè)量阻抗(3)接地，局放測(cè)試儀(4)輸入端連接電容分壓器(2)的低壓臂，待測(cè)絕緣銅管母線(6)的絕緣通過一根以上的接地導(dǎo)線分段接地，所述電流傳感器(7)—一對(duì)應(yīng)的連接在所述接地導(dǎo)線上，所述紅外成像儀(8)設(shè)置在所述待測(cè)絕緣銅管母線(6)外圍以便從不同角度拍攝獲得待測(cè)絕緣銅管母線(6)表面的溫度分布，所述特高頻傳感器(9)設(shè)置在所述待測(cè)絕緣銅管母線(6)端部附近，所述超聲傳感器(10)緊貼所述待測(cè)絕緣銅管母線(6)的表面設(shè)置并可沿其表面移動(dòng)，所述的特高頻傳感器(9)、超聲傳感器(10)和各電流傳感器(7)的信號(hào)輸出端分別通過導(dǎo)線連接示波器(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述交流電壓源(I)為工頻無暈試驗(yàn)變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述待測(cè)絕緣銅管母線(6)兩端的銅管上均可拆式安裝有均壓環(huán)(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述電流傳感器(7)為套裝在所述接地導(dǎo)線上的羅格夫斯基線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的電容分壓器(2)由一個(gè)I禹合電容構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的連接示波器(11)與各傳感器信號(hào)輸出端的導(dǎo)線為50Q的屏蔽同軸電纜。
專利摘要一種絕緣銅管母線(6)的絕緣狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，包括交流電壓源(1)，還包括電容分壓器(2)、測(cè)量阻抗(3)、局放測(cè)試儀(4)、電流傳感器(7)、紅外成像儀(8)、特高頻傳感器(9)、超聲傳感器(10)、示波器(11)。單一的絕緣狀態(tài)測(cè)試方法很難對(duì)絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試，本實(shí)用新型通過局放測(cè)試儀、電流傳感器、超聲傳感器、特高頻傳感器和紅外成像儀，采用多種方法對(duì)絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)絕緣銅管母線絕緣的不同缺陷情況，利用各方法的優(yōu)點(diǎn)對(duì)絕緣銅管母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行全面分析、準(zhǔn)確測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202661585SQ201220204098
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者譚梓榮, 譚家勇, 胡志鵬, 韋曼芳, 李軍浩, 張亮, 李彥明 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司佛山供電局, 西安交通大學(xué)