[发明专利]一种电力电缆变频串联谐振下局部放电测试平台

权利要求书

1.一种电力电缆变频串联谐振下局部放电测试平台，其特征在于，所述平台包括：

变频谐振系统和局部放电测试系统；所述变频谐振系统包括：变频电源、励磁变压器、分压器和电抗器；变频电源产生谐振频率的正弦波，励磁变压器将变频电源输出电压进行升压，升压后输入电抗器与电缆试品构成电感-电容串联谐振回路，分压器测量电缆试品高压端电压，测量的电压信号作为变频电源输出调节信号与局部放电测试系统触发信号；

局部放电测试系统包括：局部放电传感器、电流互感器、采集单元和数据处理单元；采集单元设有若干采集通道，分别采集分压器输出信号、局部放电传感器输出信号与电流互感器输出信号；数据处理单元对采集单元采集的数据进行处理与存储；

局部放电传感器面向变频电源，背向电缆试品，局部放电传感器与变频电源距离为d₁，局部放电传感器与电缆试品距离为d₂，其中，取d₁5cm，d₂1m；

所述数据处理单元用于对输入的原始信号进行滤波处理，滤除原始信号中窄带干扰，滤波处理后通过滑动时间窗分别对局部放电传感器与电流互感器两路数据进行脉冲提取；

设置阈值V_th1、V_th2与时间窗长T_w，滑动步长为T_w/2，V_th1为局部放电传感器所测信号白噪声幅值的2倍，V_th2为电流互感器所测信号白噪声幅值的2倍，T_w取1-2μs；将滤波后的原始信号取绝对值，利用滑动时间窗截取所采集的数据，与阈值进行比较，当出现时间窗内数据大于阈值的情况时，将时间窗起始位置记为脉冲起始时刻，滑动窗继续后移，直到出现时间窗内数据小于阈值的情况，将时间窗起始位置记为脉冲终止时刻；滑动窗滑至原始数据末端结束脉冲搜索，最终得到局部放电传感器与电流互感器脉冲及索引序列：P_UHF＝[P₁；P₂；…；P_m]；P_HFCT＝[P₁；P₂；…；P_n]；Loc_UHF＝[L₁,L₂,…,L_m]，Loc_HFCT＝[L₁,L₂,…,L_n]，其中P_i代表一个脉冲序列，L_i为对应脉冲在原始数据中的索引，m为UHF传感器检测到的脉冲个数，UHF传感器为局部放电传感器，n为HFCT检测到的脉冲个数，HFCT为电流互感器，n≥m，原始数据为滤波后的原始信号取绝对值获得的数据；

所述数据处理单元用于对干扰脉冲进行消除，具体包括：

判断由HFCT所采集的脉冲信号位置与UHF所采集到的脉冲信号位置是否存在交集，即判断Loc_HFCTi∩Loc_UHF(i∈[1,2,…,n])是否为空集，若为空集，记P_HFCTi为有效脉冲，保留Loc_HFCTi；若为非空集，则记P_HFCTi为干扰脉冲，删除P_HFCTi、Loc_HFCTi，UHF传感器为局部放电传感器，n为HFCT检测到的脉冲个数，HFCT为电流互感器；

局部放电传感器用于采集变频电源干扰脉冲：电流互感器卡扣于试品电缆终端引出的接地线上或试品电缆本体，同时采集变频电源干扰与电缆局放信号。

2.根据权利要求1所述的电力电缆变频串联谐振下局部放电测试平台，其特征在于，变频电源输出与励磁变压器相连，励磁变压器与电抗器一端相连，电抗器另一端与分压器高压侧及电缆试品缆芯相连，试品电缆屏蔽层通过接地线与大地相连，分压器输出端与采集单元中对应的采集通道连接。

3.根据权利要求1所述的电力电缆变频串联谐振下局部放电测试平台，其特征在于，局部放电传感器为超高频传感器即UHF传感器，采用平板型天线；电流互感器为高频电流传感器即HFCT，其结构为卡扣式，电流互感器的输出端与采集单元中对应的采集通道连接。