[發明專利]一種用于高溫超導直流電纜的失超檢測方法及電路

在審

• 申請號: 202010550716.4
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111679154A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 楊艷芳;張宏杰;丘明;李振明;諸嘉慧;陳盼盼
• 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
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/12
• 代理公司: 北京寶護知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 孟大帥

本發明公開了一種用于高溫超導直流電纜的失超檢測方法及電路，包括以下步驟：1)檢測超導直流電纜導體層的電流信號；檢測超導直流電纜骨架的電流信號；2)對超導直流電纜導體層的電流信號進行調理；對超導直流電纜骨架的電流信號進行調理；3)計算調理后超導直流電纜導體層的電流信號幅值與調理后超導直流電纜骨架的電流信號幅值之間的比值，并將該比值與電流幅值比閾值進行比較，再根據比較結果判斷高溫超導直流電纜是否發生失超故障，該方法及電路能夠實現高溫超導直流電纜的失超故障檢測。

技術領域

本發明屬于超導電力技術領域，涉及一種用于高溫超導直流電纜的失超檢測方法及電路。

背景技術

隨著人們對電能的需求量日益增長，電網輸電密度和輸電容量逐漸增大。高溫超導電纜具有傳輸容量大、功率密度高、體積小、重量輕、傳輸損耗低、無火災隱患、環境友好等優勢，是未來實現大容量電力傳輸的重要手段之一。

但高溫超導直流電纜的零電阻特性，只在電纜運行于超導狀態的前提下才能獲得，一旦因承受短路大電流、不平衡電流的沖擊，其中的運行電流超過帶材的臨界電流值，超導帶材將失去零電阻特性而成為常導體(簡稱失超故障)，此時若不能快速切除，不僅會由于帶材過電流和發熱對超導電纜本體造成嚴重損害，而且由于超導直流電纜線路的傳輸功率很大，會危及整個電力系統的安全、穩定運行。因此，高溫超導直流電纜失超故障的檢測是超導電纜設備在工程應用中需要迫切解決的問題，針對這一問題的研究具有著重要的意義，然而現有技術中沒有給出相應的高溫超導直流電纜失超故障的檢測技術。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種用于高溫超導直流電纜的失超檢測方法及電路，該方法及電路能夠實現高溫超導直流電纜的失超故障檢測。

為達到上述目的，本發明所述的用于高溫超導直流電纜的失超檢測方法包括以下步驟：

1)檢測超導直流電纜導體層的電流信號；檢測超導直流電纜骨架的電流信號；

2)對超導直流電纜導體層的電流信號進行調理；對超導直流電纜骨架的電流信號進行調理；

3)計算調理后超導直流電纜導體層的電流信號幅值與調理后超導直流電纜骨架的電流信號幅值之間的比值，并將該比值與電流幅值比閾值進行比較，再根據比較結果判斷高溫超導直流電纜是否發生失超故障。

步驟3)中，當調理后超導直流電纜導體層的電流信號幅值與調理后超導直流電纜骨架的電流信號幅值之間的比值大于等于電流幅值比閾值時，則說明高溫超導直流電纜發生失超故障。

還包括：當高溫超導直流電纜發生失超故障時，產生驅動信號，以驅動高溫超導直流電纜的保護電路動作。

步驟2)中對超導直流電纜導體層的電流信號進行調理的具體操作過程為：依次對超導直流電纜導體層的電流信號進行衰減及濾波處理。

步驟2)中對超導直流電纜骨架的電流信號進行調理的具體操作過程為：依次對超導直流電纜骨架的電流信號進行衰減及濾波處理。

一種用于高溫超導直流電纜的失超檢測電路，包括：

第一電流傳感器，用于檢測超導直流電纜導體層的電流信號；

第二電流傳感器，用于檢測超導直流電纜骨架的電流信號；

第一信號調理電路，與第一電流傳感器相連接，用于對超導直流電纜導體層的電流信號進行調理；

第二信號調理電路，與第二電流傳感器相連接，用于對超導直流電纜骨架的電流信號進行調理；

數字信號處理電路，與第一信號調理電路及第二信號調理電路相連接，用于計算調理后超導直流電纜導體層的電流信號幅值與調理后超導直流電纜骨架的電流信號幅值之間的比值，并將該比值與電流幅值比閾值進行比較，再根據比較結果判斷高溫超導直流電纜是否發生失超故障。