[發明專利]一種直流輸電換流變網側套管的可靠性檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201310193042.7
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103278716A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 鄧軍;夏谷林;楚金偉;張良;徐德增;張晗;黎衛國;張興華;陳偉
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12;G01M3/02;G08C17/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術領域

本發明涉及直流系統檢修技術領域，具體涉及一種直流輸電換流變網側套管的可靠性檢測系統以及采用該系統進行可靠性檢測的方法。

背景技術

隨著中國社會經濟的騰飛和科技的不斷進步，整個社會對電能的需求越來越大，因此電網規模不斷的擴大。然而中國能源分布和經濟發展存在嚴重不對稱的問題，東部和南部經濟發達能源少，西部能源豐富但經濟較落后，因此將西部能源有效的輸送到東部和南部，有助于國家經濟的可持續發展。高電壓直流輸電技術因其在遠距離大容量輸送中優勢明顯，在中國的大地上已有多交超特高壓直流輸電系統投入運行。

換流變是高電壓直流輸電技術中最主要的一次電力設備，其中換流變網側套管是換流變中重要的組成部分。多年來發生了多起換流變網側套管事故，嚴重影響了電力供給的正常運行。換流變網側套管發生故障的特征有一些共同的特點，套管的電容芯子均存在層間移位、卷電容芯子的導管與導桿連接處焊點均出現了斷裂現象等。因此開發一種換流變網側套管可靠性檢測系統，對早日恢復電力供給和保障系統穩定有著重要的意義，對電力供給保障有著重要的技術支持，同時帶來重大的經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于針對上述換流變網側套管事故特點，提供一種穩定性好、可靠性高的直流輸電換流變網側套管的可靠性檢測系統以及采用該系統進行可靠性檢測的方法，用于提高換流變網側套管更換的可行性效率。

為實現以上目的，本發明采取了以下的技術方案：

一種直流輸電換流變網側套管的可靠性檢測系統，其包括：

充氮氣裝置，用于對換流變網側套管的各密封面有無滲漏現象進行測試；

試驗儀器，用于對換流變網側套管的耐高壓和絕緣性能進行測試；

控制器，用于向充氮氣裝置或試驗儀器發送試驗項目指令，并接收充氮氣裝置和試驗儀器對換流變網側套管進行測試的試驗數據，判斷該換流變網側套管的可靠性；

通訊裝置，所述通訊裝置的一端分別與充氮氣裝置、試驗儀器相連，另一端與控制器相連，用于實現充氮氣裝置與控制器之間以及試驗儀器與控制器之間的通訊；

其中：所述試驗儀器包括設置于換流變網側套管和通訊裝置之間的1.2/50μs的雷電沖擊電壓發生器、250/2500μS的標準操作沖擊發生器、長時間工頻耐受電壓試驗裝置、60s工頻耐受電壓及裕度耐受電壓試驗裝置、介質損耗因數tanδ及電容量測量儀、絕緣油性能試驗儀和溫升試驗儀。

所述通訊裝置包括第一現場無線收發器、第二現場無線收發器，所述第一現場無線收發器的一端與充氮氣裝置、試驗儀器分別相連，其另一端通過無線網絡與連接控制器的第二現場無線收發器無線通訊。

所述第一現場無線收發器、第二現場無線收發器均為無線路由器。

所述試驗儀器與換流變網側套管通過高壓防暈導線相連。

采用所述的直流輸電換流變網側套管的可靠性檢測系統進行可靠性檢測的方法，其包括以下步驟：

所述充氮氣裝置對換流變網側套管施加壓力為0.2MPa的氮氣試驗，并維持1小時；

所述1.2/50μs的雷電沖擊電壓發生器依次進行正極性全波沖擊15次、負極性全波沖擊1次、負極性截波沖擊5次、負極性全波沖擊14次的試驗；

所述250/2500μS的標準操作沖擊發生器進行正極性沖擊15次、負極性沖擊15次的試驗；

所述長時間工頻耐受電壓試驗裝置依次進行5分鐘的局放（局部放電）測量、5分鐘的局放測量、1分鐘的U_m局放測量、60分鐘的局放測量、以及5分鐘的局放測量的試驗，相鄰二次測量間隔為5分鐘，其中所述U_m為換流變網側電壓的有效值；

所述60s工頻耐受電壓及裕度耐受電壓試驗裝置對換流變網側套管進行1分鐘的耐壓測試試驗；

所述介質損耗因數tanδ及電容量測量儀進行換流變網側套管的介質損耗因數tanδ和電容量測量試驗；

所述絕緣油性能試驗儀進行絕緣油的氣體組份進行分析試驗，所述氣體組份包括氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、總碳含量；

所述溫升試驗儀將換流變壓器油流溫升保持比環境溫度高（60±2）K，換流變網側套管的溫度比環境溫度高（40±2）K的試驗。

控制器判斷換流變網側套管滿足可靠性的條件為：

充氮氣裝置進行的氮氣試驗：換流變網側套管各密封面無滲漏現象；