[發明專利]一種用于高壓交聯海纜內部放電的模擬方法及系統

在審

• 申請號: 201910313699.X
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110045230A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 夏榮;肖世杰;胡列翔;鄭海;歐陽本紅;王昱力;劉松華
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/12
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發明公開了一種用于高壓交聯海纜內部放電的模擬方法及系統，其中方法包括：通過模擬信號發生裝置對局部放電帶電檢測傳感器檢測回路施加具有典型缺陷放電特征的擬合信號；調節所述模擬信號發生裝置，使得所述模擬信號發生裝置施加的所述具有典型缺陷放電特征的擬合信號達到模擬高壓交聯海纜內部典型放電。

技術領域

本發明涉及技術領域高壓電纜狀態檢修技術領域，更具體地，涉及一種用于高壓交聯海纜內部放電的模擬方法及系統。

背景技術

高壓海電纜系統與高壓陸纜系統雖然皆用于電力傳輸，但高壓海電纜系統與高壓陸纜系統存在顯著差異，主要體現在內部結構、接地形式和運行環境，此外高壓海纜段長(即附件之間連續長度)通常遠大于高壓陸纜線路。

高壓單芯交聯海纜與高壓單芯交聯陸纜在內部結構上差異性：以500kV交聯聚乙烯絕緣海底電纜和陸地電纜為例，為滿足海下運行環境，從內至外在結構層上，交聯海纜比交聯陸纜在外護套的外面多了光單元層、內襯層、鎧裝層以及聚丙烯繩混合著瀝青的外被層。增加光單元層用以實現海底電纜的光/電復合傳輸；增加內襯層用以實現光單元和鎧裝之間緩沖、隔墊；增加鎧裝層以增加現場敷設施工的機械強度；增加外被層以實現防海水腐蝕和耐施工磨損。此外，不同于交聯陸纜，海纜采用鉛合金作為金屬護套材料，具備徑向阻水能力，并能耐受海洋環境下化學腐蝕。

高壓單芯交聯海纜與高壓單芯交聯陸纜在接地方式上差異性：110kV及以上電壓等級的高壓陸纜線路均為單芯電纜。因電纜金屬護套與導體中交流電流產生的磁力線相鉸鏈，使其出現較高的感應電壓，故需采取接地措施。通常，短線路(500m)陸纜的金屬護層采用一端直接接地、另一端經間隙或保護電阻接地的方式；長線路(1000m以上)陸纜的金屬護層則采用三相分段交叉互聯兩端接地的方式。由于海纜運行環境的特殊性，無法在海纜線路中間進行類似于陸纜那樣的交叉換位互聯布置及接地。高壓單芯海纜一般較長，為了限制長距離海纜的感應電壓，在鉛護套和金屬鎧裝兩端實施互聯直接接地，中間段的鉛護套和金屬鎧裝相互連接方式則根據實際情況和過電壓工況可能采用一點短接、分段短接或者不短接。不管哪種情況，高壓單芯海纜的鉛護套和金屬鎧裝都將與海水(大地)構成回流通路。

總之，局部放電檢測作為一種電力設備絕緣狀態檢測手段，必須與被測對象具體結合才能發揮效用。而海纜與陸纜在被測對象特征上的差別，必然將對局放檢測技術方法的確立、技術手段的選取造成對應的影響。局部放電測試雖未列入海底電纜標準規定檢測試驗項目，但局部放電作為高壓、超高壓海底電纜線路絕緣故障早期的主要表現形式，既是引起絕緣老化的主要原因，又是表征絕緣狀況的主要特征參數。若面向在運海底電纜開展局部放電檢測，進一步發掘交聯絕緣海底電纜本體及接頭中存在的局部放電物理現象，是當前判斷該電纜線路運行狀態和絕緣品質的直觀、理想且有效的狀態檢測方法。目前國內還沒有針對高壓交聯海纜的內部放電模擬裝置與方法，造成了實驗室局部放電檢測研究無法直接模擬高壓交聯海纜內部放電物理現象及特征放電信號，也無法有效支撐高壓交聯海纜局放帶電檢測技術的深化研究開發。

因此，需要一種技術，以實現對高壓交聯海纜內部放電的模擬。

發明內容

本發明技術方案提供一種用于高壓交聯海纜內部放電的模擬方法，以解決如何對高壓交聯海纜內部放電進行模擬的技術。

為了解決上述問題，本發明提供了一種用于高壓交聯海纜內部放電的模擬方法，所述方法包括：

通過模擬信號發生裝置對局部放電帶電檢測傳感器檢測回路施加具有典型缺陷放電特征的擬合信號；

調節所述模擬信號發生裝置，使得所述模擬信號發生裝置施加的所述具有典型缺陷放電特征的擬合信號達到模擬高壓交聯海纜內部典型放電。

優選地，所述典型缺陷放電特征的擬合信號包括：所述高壓交聯海纜絕緣內部氣隙放電、所述高壓交聯海纜接觸高壓導體的絕緣氣隙放電、所述高壓交聯海纜絕緣內部金屬雜質放電、所述高壓交聯海纜絕緣外半導電層開裂放電和所述高壓交聯海纜絕緣內部電樹枝放電。