专利名称：一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及介质损耗值测量技术，更具体地说，涉及一种交联聚乙烯电力电缆介 质损耗值的现场测量系统。
背景技术：
介质损耗是指绝缘介质在电压作用下的能量损耗，介质损耗值(简称介损值)为表 征介质损耗大小的参数，如果介损值过大，会使电介质温度升高，促使材料发生老化，导致 电介质绝缘性能降低或者丧失，导致热击穿。交联聚乙烯电力电缆作为电力传输系统的重 要组成部分，交联聚乙烯电力电缆的介损值的大小直接关系到交联聚乙烯电力电缆输电容 量以及交联聚乙烯电力电缆的使用寿命，因此测量交联聚乙烯电力电缆的介损值显得尤为 重要。
目前测量电力设备介损值的传统方法主要有西林电桥法、电流比较型电桥法和M 型介质试验器法，然而这些传统的测量方法的工作电压一般较低并且测量设备的试变容量 较�。皇屎显谑笛槭叶阅扯斡邢蕹ざ鹊慕涣垡蚁┑缌Φ缋�(如O至100米的长度)进行 介损值的测量，若采用这些传统的测量方法进行交联聚乙烯电力电缆介损值的现场测量， 那么针对现场几公里甚至数十公里的交联聚乙烯电力电缆，测量所需的试验电源容量和测 量设备的试变容量将十分庞大，其体积也将十分巨大，很难进行现场的实施。传统的介损 值测量方法对于现场大容量的交联聚乙烯电力电缆的介损值测量而言存在局限性，并不适 用。发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系 统，以解决传统的介损值测量方法不适用现场大容量的交联聚乙烯电力电缆的介损值测量 的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案
一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统，包括
谐振电源；
与所述谐振电源相连的标准电容；
与所述谐振电源相连的第一待测交联聚乙烯电力电缆；
与所述第一待测交联聚乙烯电力电缆相连，测量所述第一待测交联聚乙烯电力电 缆的低压电流信号并输出所述低压电流信号的第一电流互感器；
分别与所述标准电容和所述第一电流互感器相连，测量所述标准电容输出的电流 信号，及接收所述第一电流互感器输出的低压电流信号，采用正接法根据所述标准电容输 出的电流信号和所述低压电流信号计算所述第一待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下 的介损值的正接监测单元。
可选的，所述系统还包括
与所述谐振电源相连的第二待测交联聚乙烯电力电缆；
与所述第二待测交联聚乙烯电力电缆相连，测量所述第二待测交联聚乙烯电力电 缆的高压电流信号并输出所述高压电流信号的第二电流互感器；
分别与所述正接监测单元和所述第二电流互感器相连，接收所述高压电流信号， 将所述高压电流信号转换为数字信号，将所述数字信号传送给所述正接监测单元，以便所 述正接监测单元采用反接法根据所述标准电容输出的电流信号和所述数字信号计算所述 第二待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的反接监测单元，所述反接监测单元 通过光纤与所述正接监测单元相连。
可选的，所述正接监测单元包括
对输送入所述正接监测单元的电流信号进行采样，将采样的电流信号转换为数字 信号的模数转换器。
可选的，所述正接监测单元还包括
将所述标准电容输出的电流信号转换为电压信号的电流至电压转换电路；
与所述电流至电压转换电路相连，将所述电流至电压转换电路转换的电压信号变 换为对应的频率波形的比较器；
分别与所述模数转换器，所述电流至电压转换电路和所述比较器相连，依据所述 标准电容输出的电流信号，所述转换的电压信号和所述频率波形计算对应的频率值，依据 所述频率值对所述模数转换器的采样速度进行调节的处理器。
可选的，所述正接监测单元通过低压屏蔽线与所述第一电流互感器相连，所述谐 振电源通过高压引线与所述标准电容和所述第一待测交联聚乙烯电力电缆相连。
可选的，所述反接监测单元通过高压屏蔽线与所述第二电流互感器相连，所述谐 振电源通过高压引线与所述第二待测交联聚乙烯电力电缆相连；
所述反接监测单元与所述高压引线相连，所述监测单元设置于所述标准电容与所 述谐振电源之间。
可选的，所述系统还包括
与所述正接监测单元相连，将所述正接监测单元计算的当前频率下的介损值换算 为预设频率下的介损值，并控制所述正接监测单元工作状态的上位机；
所述将所述正接监测单元计算的当前频率下的介损值换算为预设频率下的介损 值包括将当前频率和预设频率的比值，与所述当前频率下的介损值相乘，所述乘积为预设 频率下的介损值。。
本发明实施例还提供一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统，包 括
谐振电源；
与所述谐振电源相连的标准电容；
与所述谐振电源相连的第一待测交联聚乙烯电力电缆；
与所述第一待测交联聚乙烯电力电缆相连，测量所述第一待测交联聚乙烯电力电 缆的高压电流信号并输出所述高压电流信号的第一电流互感器；
与所述第一电流互感器相连，接收所述高压电流信号，将所述高压电流信号转换 为数字信号，输出所述数字信号的反接监测单元；
分别与所述标准电容和所述反接监测单元相连，测量所述标准电容输出的电流信 号，及接收所述反接监测单元输出的数字信号，采用反接法根据所述标准电容输出的电流 信号和所述数字信号计算所述第一待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的正 接监测单元，所述正接监测单元通过光纤与所述反接监测单元相连。
可选的，所述系统还包括
与所述谐振电源相连的第二待测交联聚乙烯电力电缆；
分别与所述第二交联聚乙烯电力电缆和所述正接监测单元相连，测量所述第二待 测交联聚乙烯电力电缆的低压电流信号，将所述低压电流信号传送给所述正接监测单元， 以便所述正接监测单元采用正接法根据所述标准电容输出的电流信号和所述低压电流信 号计算所述第二待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的第二电流互感器。
可选的，所述正接监测单元包括
对输送入所述正接监测单元的电流信号进行采样，将采样的电流信号转换为数字 信号的模数转换器；
将所述标准电容输出的电流信号转换为电压信号的电流至电压转换电路；
与所述电流至电压转换电路相连，将所述电流至电压转换电路转换的电压信号变 换为对应的频率波形的比较器；
分别与所述电流至电压转换电路、所述比较器和所述模数转换器相连，计算与所 述标准电容输出的电流信号、所述转换的电压信号和所述频率波形对应的频率值，依据所 述频率值对所述模数转换器的采样速度进行调节的处理器。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场 测量系统，通过谐振电源对测量系统进行供电，使得测量系统的工作电源能够满足现场测 量交联聚乙烯电力电缆介损值的需要；同时采用正接法，引入标准电容、第一电流互感器和 正接监测单元对第一待测交联聚乙烯电力电缆当前频率的介损值进行测量，避免了测量设 备庞大的试变容量的需求；本发明解决了传统的介损值测量方法不适用现场大容量的交联 聚乙烯电力电缆的介损值测量的问题，实现了大规模大容量的交联聚乙烯电力电缆介质损 耗值的现场测量。
为了更清楚地说明本发明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 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的 结构示意图2为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的 另一结构不意图3为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的 又另一结构不意图4为本发明实施例提供的正接监测单元的结构示意图5为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的再一结构示意图6为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的 又再一结构示意图7为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的另再一结构不意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的 结构示意图，参照图1，该系统可以包括谐振电源1，标准电容2，第一待测交联聚乙烯电力 电缆3，第一电流互感器4和正接监测单元5 ;其中，谐振电源I分别与标准电容2和第一待 测交联聚乙烯电力电缆3相连，第一待测交联聚乙烯电力电缆3与第一电流互感器4相连， 正接检测单元5分别与标准电容2和第一电流互感器4相连。
标准电容2采用介损值几乎可忽略不计的无损耗电容，可认为谐振电源I输入标 准电容2的电流与标准电容2输出的电流相等。
第一待测交联聚乙烯电力电缆3为本发明实施例需要进行介损值测量的对象，第 一待测交联聚乙烯电力电缆3与谐振电源I相连的一端(即电流输入端)的电流信号为高压 电流信号，第一待测交联聚乙烯电力电缆3的电流输出端的电流信号为介质损耗后的低压 电流信号；本发明实施例采用正接法进行第一待测交联聚乙烯电力电缆3的介损值测量， 因此第一电流互感器4可接于第一待测交联聚乙烯电力电缆3的电流输出端，测量第一待 测交联聚乙烯电力电缆3的低压电流信号，第一电流互感器4将测量得到的低压电流信号 传送给正接监测单元5。
正接监测单元5与标准电容2和第一电流互感器4相连，测量标准电容2输出的 电流信号，及接收第一电流互感器4传送的低压电流信号，采用正接法根据标准电容2输出 的电流信号和第一电流互感器4传送的低压电流信号计算第一待测交联聚乙烯电力电缆3 在当前频率下的介损值；
如图1所示，正接监测单元5可采用第一接口测量标准电容2输出的电流信号，第 二接口接收第一电流互感器4传送的低压电流信号。
值得注意的是，正接监测单元为能够采用正接法进行介损值测量的实体装置，从 事高压介损值测量的技术人员均可以知晓。
本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统，通过谐振 电源对测量系统进行供电，使得测量系统的工作电源能够满足现场测量交联聚乙烯电力电 缆介损值的需要；同时采用正接法，引入标准电容、第一电流互感器和正接监测单元对第一 待测交联聚乙烯电力电缆当前频率的介损值进行测量，避免了测量设备庞大的试变容量的 需求；本发明解决了传统的介损值测量方法不适用现场大容量的交联聚乙烯电力电缆的介损值测量的问题，实现了大规模大容量的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量。
可选的，图1所示系统中，正接监测单元5通过低压屏蔽线与第一电流互感器4相 连，谐振电源I通过高压引线与标准电容2和第一待测交联聚乙烯电力电缆3相连。
本发明实施例还可采用正接法结合反接法的形式，进行交联聚乙烯电力电缆介损 值的现场测量，以实现多根交联聚乙烯电力电缆介损值的同时测量。图2为本发明实施例 提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的另一结构示意图，结合图1和图 2所示，图2所示系统在图1所示系统的基础上，还可以包括第二待测交联聚乙烯电力电 缆6，第二电流互感器7和反接监测单元8 ;其中，第二待测交联聚乙烯电力电缆6和谐振电 源I相连，第二电流互感器7和第二待测交联聚乙烯电力电缆6相连，反接监测单元8分别 与第二待测交联聚乙烯电力电缆6和第二电流互感器7相连。
第二待测交联聚乙烯电力电缆6为本发明实施例另一个需要进行介损值测量的 对象，与第一待测交联聚乙烯电力电缆3相似，第二待测交联聚乙烯电力电缆6与谐振电源 I相连的一端(即电流输入端)的电流信号为高压电流信号，第二待测交联聚乙烯电力电缆6 的电流输出端的电流信号为介质损耗后的低压电流信号；本发明实施例采用正接法结合反 接法的形式进行第一待测交联聚乙烯电力电缆3和第二待测交联聚乙烯电力电缆6的介损 值测量，因此在第一待测交联聚乙烯电力电缆3采用图1所示正接法进行介损值测量的基 础上，可使第二电流互感器7接于第二待测交联聚乙烯电力电缆6的电流输入端，测量第二 待测交联聚乙烯电力电缆6的高压电流信号，第二电流互感器7将测量到的高压电流信号 传送给反接监测单元8。
反接监测单元8与第二电流互感器7和正接监测单元5相连，其中，反接监测单元 8与正接监测单元5通过光纤进行通信，实现正接监测单元5和反接监测单元8间的数据 同步和数据汇总，反接监测单元8接收第二电流互感器7测量的高压电流信号，将该高压电 流信号转换为数字信号，将该数字信号通过光纤传送给正接监测单元5，以使正接监测单元 5采用反接法根据标准电容2输出的电流信号和反接监测单元8传送的数字信号计算第二 待测交联聚乙烯电力电缆6在当前频率下的介损值。
在本发明实施例中正接监测单元5除了采用正接法进行第一待测交联聚乙烯电 力电缆3的介质值计算，还采用反接法进行第二待测交联聚乙烯电力电缆6的介质值计算， 因此正接监测单元5在接收到第二电流互感器7传送的数字信号后，开始第二待测交联聚 乙烯电力电缆6在当前频率下的介损值的计算。
值得注意的是，反接监测单元为能够配合正接监测单元采用反接法进行介损值测 量的实体装置，从事高压介损值测量的技术人员均可以知晓。
图2所示系统结合正接法和反接法可同时对多根交联聚乙烯电力电缆的进行介 损值的测量，提高了交联聚乙烯电力电缆介损值现场测量的效率。
可选的，反接监测单元8通过高压屏蔽线与第二电流互感器7相连，谐振电源I通 过高压引线与第二待测交联聚乙烯电力电缆6相连。
可选的，反接监测单元8可设置于标准电容2与谐振电源I之间，接在高压引线之 上，如图3所示，图3为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系 统的又另一结构示意图。
目前谐振电源多用于现场交联聚乙烯电力电缆串联谐振耐压试验，因此本发明的交联聚乙烯电力电缆介损值的现场测量系统可与通用的交联聚乙烯电力电缆串联谐振交 流耐压试验装置相结合，在进行交联聚乙烯电力电缆串联谐振交流耐压试验的同时，采用 交流耐压试验的谐振电源进行交联聚乙烯电力电缆介损值的现场测量，然而目前现场交联 聚乙烯电力电缆串联谐振耐压试验的频率范围一般为30至300HZ (赫兹)，该范围存在超出 交联聚乙烯电力电缆介损值测量的频率范围的部分，存在不利于交联聚乙烯电力电缆介损 值现场测量的情况。
基于上述情况，在本发明实施例所提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场 测量系统的基础上，本发明实施例提供一个AD (模拟信号至数字信号)采样速度可调的正 接监测单元，以实现在高频率范围(如30HZ至300HZ)内的交联聚乙烯电力电缆介损值的现 场测量。
图4为本发明实施例提供的正接监测单元的结构示意图，参照图4，正接监测单元 可以包括
对输送入正接监测单元的电流信号进行采样，将采样的电流信号转换为数字信号 的模数转换器100 ；
由于正接监测单元接入的电流信号多是模拟信号，而目前通常采用数字化方式计 算介损值，因此正接监测单元内存在一个能进行AD采样的装置，本发明实施例中AD采样的 装置为模数转换器100 ;模数转换器100将采样的电流信号转换为数字信号，以便正接监测 单元进行后续的介损值计算。
将标准电容输出的电流信号转换为电压信号的电流至电压转换电路200 ；
与电流至电压转换电路200相连，将电流至电压转换电路200转换的电压信号变 换为对应的频率波形的比较器300 ；
分别与模数转换器100，电流至电压转换电路200和比较器300相连，依据所述标 准电容输出的电流信号，所述转换的电压信号和所述频率波形计算对应的频率值，依据所 述频率值对所述模数转换器的采样速度进行调节的处理器400。
一个具体的应用为当正接监测单元外部谐振电压升高时，正接检测单元获取通 过标准电容的电流，然后通过其内部的1-V转换电路(电流至电压转换电路)，把电流信号转 换为电压信号，电压信号通过比较器得出其频率波形，正接监测单元内部的处理器实时采 样频率波形，转换后的电压信号和标准电容的电流信号，计算出与频率波形，转换后的电压 信号和标准电容的电流信号对应的频率值，然后根据计算得到的频率值来实时调节AD (模 数转换器)的采样速度。
本发明实施例通过保持最佳的AD采样速度来跟踪和适应高频率范围(如30HZ至 300Hz)下的被采样的信号，更好的实现了高频率范围下的交联聚乙烯电力电缆介损值的现 场测量。
图5为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的 再一结构示意图，结合图2和图5所示，图5在图2所示系统的基础上还包括上位机9。
上位机9与正接监测单元5相连,将正接监测单元5计算的当前频率下的介损值 换算为预设频率下的介损值，并控制正接监测单元5的工作状态。
目前国家标准均是在50HZ的频率下进行交联聚乙烯电力电缆间的介损值比较， 而本发明是在高频率范围下进行交联聚乙烯电力电缆的介损值测量，所测量的介损值可能为30HZ至300Hz异频下的介损值，为了更好的在国家标准50HZ的频率下进行交联聚乙烯电力电缆间的介损值比较，因此在正接监测单元5计算当前频率下的交联聚乙烯电力电缆介损值后，上位机9可将正接监测单元5所计算的介损值换算为与50HZ频率对应的交联聚乙烯电力电缆介损值，以实现在国家标准下的交联聚乙烯电力电缆间的介损值比较。
显然，本发明实施例也可按照实际需要预设频率值，将正接监测单元5所计算的介损值换算为预设频率下的介损值。
为了更好的说明本发明实施例上位机9将正接监测单元5计算的当前频率下的介损值换算为预设频率下的介损值的实现方式，下面结合下述表达式进行说明。
假设在当前频率fx下测量得到的介损值为tgx，根据功率关系，介损值也可以等价为有功功率除以无功功率，所以
tgx=Ir*U/Ic*U=Ir/Ic,其中U为交联聚乙烯电力电缆电压，Ir为交联聚乙烯电力电缆的电阻电流，Ic为交联聚乙烯电力电缆的电容电流；
又因为Ir=U/Rx，Ic=2* π *fx*C*U，其中Rx为交联聚乙烯电力电缆的电阻，C为交联聚乙烯电力电缆的等效电容；
因此tgx=l/ (2* *fx*C*U*Rx)；
假设在50Hz下测量得到的交联聚乙烯电力电缆介损值为tgxl，则
tgxl=l/ (2* *50*C*U*Rx)；
因此tgxl=tgx*fx/50 ；
可见，上位机9将正接监测单元5计算的当前频率下的介损值换算为50HZ频率下的介损值包括将当前频率和50HZ的比值，与所述当前频率下的介损值相乘，所得乘积为 50HZ频率下的介损值；对应的，若要换算为预设频率下的介损值，只需将当前频率和预设频率的比值，与所述当前频率下的介损值相乘，所得乘积为预设频率下的介损值。
此外，上位机9还可控制正接监测单元5的工作状态，对正接监测单元5测量电流信号、计算介损值等工作进行触发。
显然，图1所示系统中也可包括上述上位机。
本发明实施例通过上位机将正接监测单元所测量的当前频率下的交联聚乙烯电力电缆介损值换算为与预设频率对应的介损值，可实现同一频率下的多个交联聚乙烯电力电缆间的介损值比较，为计算交联聚乙烯电力电缆的介损值后的后续处理做好了基础。
本发明实施例还可单独采用反接法进行交联聚乙烯电力电缆介损值的现场测量， 下面对本发明实施例提供的单独采用反接法进行交联聚乙烯电力电缆介损值的现场测量的系统进行说明。
图6为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的又再一结构示意图，参照图6，该系统可以包括
谐振电源I ;
与谐振电源I相连的标准电容2 ；
与谐振电源I相连的第一待测交联聚乙烯电力电缆3 ；
与第一待测交联聚乙烯电力电缆3相连，测量第一待测交联聚乙烯电力电缆3的高压电流信号并输出所述高压电流信号的第一电流互感器4 ；
与第一电流互感器4相连，接收所述高压电流信号，将所述高压电流信号转换为数字信号，输出所述数字信号的反接监测单元5 ；
分别与标准电容2和反接监测单元5相连，测量标准电容2输出的电流信号，及接 收反接监测单元5输出的数字信号，采用反接法根据所述标准电容输出的电流信号和所述 数字信号计算第一待测交联聚乙烯电力电缆3在当前频率下的介损值的正接监测单元6， 其中，正接监测单元6与反接监测单元5采用光纤相连，通过光纤进行两者间的数据同步和 汇总。
值得注意的是，上文所介绍的测量系统与图1所示系统均是通过测量标准电容输 出的电流信号和待测交联聚乙烯电力电缆的电流信号，通过正接监测单元计算待测交联聚 乙烯电力电缆的当前频率下的介损值，因此图6所示系统与图1所示系统应认为同属于一 个发明构思。
本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统，通过谐振 电源对测量系统进行供电，使得测量系统的工作电源能够满足现场测量交联聚乙烯电力电 缆介损值的需要；同时采用反接法，引入标准电容、第一电流互感器、反接监测单元和正接 监测单元对第一待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值进行测量，避免了测量设 备庞大的试变容量的需求；本发明解决了传统的介损值测量方法不适用现场大容量的交联 聚乙烯电力电缆的介损值测量的问题，实现了大规模大容量的交联聚乙烯电力电缆介质损 耗值的现场测量。
与图2所示系统类似，本发明实施例除了单独采用反接法实现交联聚乙烯电力电 缆的介损值的现场测量外，还可结合正接法实现多个交联聚乙烯电力电缆介损值的现场测 量。图7为本发明实施例提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统的另再一 结构示意图，结合图6和图7所示，图7所示系统在图6所示系统的基础行,还可以包括
与谐振电源相连I的第二待测交联聚乙烯电力电缆7 ；
分别与第二交联聚乙烯电力电缆7和正接监测单元6相连，测量第二待测交联聚 乙烯电力电缆7的低压电流信号，将所述低压电流信号传送给正接监测单元6的第二电流 互感器8。
第二电流互感器8将所述低压电流信号传送给正接监测单元6，可使得正接监测 单元6采用正接法根据标准电容2输出的电流信号和所述低压电流信号计算第二待测交联 聚乙烯电力电缆7在当前频率下的介损值。
需要说明的是，图6和图7所示系统中的正接监测单元的结构可如图4所示，图6 和图7所示系统中还可包括上位机，对应的正接监测单元和上位机的设置在此不再赘述， 可参照图4所示说明。图6和图7所示系统，与图1和图2所示系统存在很多类似之处，对 此可相互进行参照，此处不再赘述。
本发明所提供的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统，通过谐振电源 对测量系统进行供电，使得测量系统的工作电源能够满足现场测量交联聚乙烯电力电缆介 损值的需要；同时引入标准电容、采集标准电容和待测交联聚乙烯电力电缆的电流信号，通 过正接监测单元实现了待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的现场测量，避免 了测量设备庞大的试变容量的需求；本发明解决了传统的介损值测量方法不适用现场大容 量的交联聚乙烯电力电缆的介损值测量的问题，实现了大规模大容量的交联聚乙烯电力电 缆介质损耗值的现场测量。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发 明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相 一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统，其特征在于，包括 谐振电源； 与所述谐振电源相连的标准电容； 与所述谐振电源相连的第一待测交联聚乙烯电力电缆； 与所述第一待测交联聚乙烯电力电缆相连，测量所述第一待测交联聚乙烯电力电缆的低压电流信号并输出所述低压电流信号的第一电流互感器； 分别与所述标准电容和所述第一电流互感器相连，测量所述标准电容输出的电流信号，及接收所述第一电流互感器输出的低压电流信号，采用正接法根据所述标准电容输出的电流信号和所述低压电流信号计算所述第一待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的正接监测单元。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括 与所述谐振电源相连的第二待测交联聚乙烯电力电缆； 与所述第二待测交联聚乙烯电力电缆相连，测量所述第二待测交联聚乙烯电力电缆的高压电流信号并输出所述高压电流信号的第二电流互感器； 分别与所述正接监测单元和所述第二电流互感器相连，接收所述高压电流信号，将所述高压电流信号转换为数字信号，将所述数字信号传送给所述正接监测单元，以便所述正接监测单元采用反接法根据所述标准电容输出的电流信号和所述数字信号计算所述第二待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的反接监测单元，所述反接监测单元通过光纤与所述正接监测单元相连。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述正接监测单元包括 对输送入所述正接监测单元的电流信号进行采样，将采样的电流信号转换为数字信号的模数转换器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述正接监测单元还包括 将所述标准电容输出的电流信号转换为电压信号的电流至电压转换电路； 与所述电流至电压转换电路相连，将所述电流至电压转换电路转换的电压信号变换为对应的频率波形的比较器； 分别与所述模数转换器，所述电流至电压转换电路和所述比较器相连，依据所述标准电容输出的电流信号，所述转换的电压信号和所述频率波形计算对应的频率值，依据所述频率值对所述模数转换器的采样速度进行调节的处理器。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述正接监测单元通过低压屏蔽线与所述第一电流互感器相连，所述谐振电源通过高压引线与所述标准电容和所述第一待测交联聚乙烯电力电缆相连。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述反接监测单元通过高压屏蔽线与所述第二电流互感器相连，所述谐振电源通过高压引线与所述第二待测交联聚乙烯电力电缆相连； 所述反接监测单元与所述高压引线相连，所述监测单元设置于所述标准电容与所述谐振电源之间。
7.根据权利要求1、2、4、5或6所述的系统，其特征在于，还包括 与所述正接监测单元相连，将所述正接监测单元计算的当前频率下的介损值换算为预设频率下的介损值，并控制所述正接监测单元工作状态的上位机； 所述将所述正接监测单元计算的当前频率下的介损值换算为预设频率下的介损值包括将当前频率和预设频率的比值，与所述当前频率下的介损值相乘，所述乘积为预设频率下的介损值。
8.一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统，其特征在于，包括 谐振电源； 与所述谐振电源相连的标准电容； 与所述谐振电源相连的第一待测交联聚乙烯电力电缆； 与所述第一待测交联聚乙烯电力电缆相连，测量所述第一待测交联聚乙烯电力电缆的高压电流信号并输出所述高压电流信号的第一电流互感器； 与所述第一电流互感器相连，接收所述高压电流信号，将所述高压电流信号转换为数字信号，输出所述数字信号的反接监测单元； 分别与所述标准电容和所述反接监测单元相连，测量所述标准电容输出的电流信号，及接收所述反接监测单元输出的数字信号，采用反接法根据所述标准电容输出的电流信号和所述数字信号计算所述第一待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的正接监测单元，所述正接监测单元通过光纤与所述反接监测单元相连。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括 与所述谐振电源相连的第二待测交联聚乙烯电力电缆； 分别与所述第二交联聚乙烯电力电缆和所述正接监测单元相连，测量所述第二待测交联聚乙烯电力电缆的低压电流信号，将所述低压电流信号传送给所述正接监测单元，以便所述正接监测单元采用正接法根据所述标准电容输出的电流信号和所述低压电流信号计算所述第二待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的第二电流互感器。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述正接监测单元包括 对输送入所述正接监测单元的电流信号进行采样，将采样的电流信号转换为数字信号的模数转换器； 将所述标准电容输出的电流信号转换为电压信号的电流至电压转换电路； 与所述电流至电压转换电路相连，将所述电流至电压转换电路转换的电压信号变换为对应的频率波形的比较器； 分别与所述电流至电压转换电路、所述比较器和所述模数转换器相连，计算与所述标准电容输出的电流信号、所述转换的电压信号和所述频率波形对应的频率值，依据所述频率值对所述模数转换器的采样速度进行调节的处理器。
全文摘要
本发明提供一种交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量系统，包括谐振电源；与谐振电源相连的标准电容；与谐振电源相连的第一待测交联聚乙烯电力电缆；与所述第一待测交联聚乙烯电力电缆相连，测量所述第一待测交联聚乙烯电力电缆的低压电流信号并输出所述低压电流信号的第一电流互感器；分别与所述标准电容和所述第一电流互感器相连，测量所述标准电容输出的电流信号，及接收所述第一电流互感器输出的低压电流信号，采用正接法根据所述标准电容输出的电流信号和所述低压电流信号计算所述第一待测交联聚乙烯电力电缆在当前频率下的介损值的正接监测单元。本发明实现了大规模大容量的交联聚乙烯电力电缆介质损耗值的现场测量。
文档编号G01R27/26GK103018573SQ20121030056
公开日2013年4月3日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者吴明祥, 金祖山, 胡文堂, 陈伟中, 刘黎, 王少华, 曹俊平 申请人:浙江省电力公司电力科学研究院, 杭州西湖电子研究所, 国家电网公司
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