[發明專利]一種基于多參量的直流電纜絕緣診斷及性能測試系統

在審

• 申請號: 202011271685.5
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112462208A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 孫璐;樂彥杰;張磊;盧正通;彭維龍;李世強;盧志飛;張引賢
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司舟山供電公司;浙江舟山海洋輸電研究院有限公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/52;G01R31/58;G01R29/24;G01K11/32;G01K7/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王曉燕

1.一種基于多參量的直流電纜絕緣診斷及性能測試系統，包括兩段相同型號的被試電纜樣品，其中一段為試驗電纜，一段為模擬電纜；試驗電纜的兩端之間設用于向試驗電纜施加直流高壓的直流高壓施加單元，并形成試驗回路；模擬電纜兩端短接形成模擬回路；模擬電纜的各層設有溫度傳感器，試驗電纜的表面設有溫度傳感器，其特征在于還包括：

光纖測溫單元：包括纏繞在試驗電纜外部的光纖，用于測量試驗電纜外護層溫度；

環境控制單元：用于控制電纜外界環境溫度；

線芯溫控單元：包括設于試驗電纜、模擬電纜上的升流器、電流互感器和用于采集試驗電纜、模擬電纜溫度的所述溫度傳感器；

空間電荷測量單元：用于測量試驗電纜空間電荷；

泄漏電流測量單元：用于測量試驗電纜泄漏電流；

局部放電測量單元：用于測量試驗電纜局部放電值；

控制主機：與光纖測溫單元、環境控制單元、線芯溫控單元、直流高壓施加單元、空間電荷測量單元、泄漏電流測量單元、局部放電測量單元相連；其設有溫控模塊、模擬工況模塊、多工況運行參數計算模塊、模擬缺陷模塊；溫控模塊基于線芯溫控單元和環境控制單元信息，實現線芯溫度和絕緣溫度梯度的控制；模擬工況模塊模擬電纜運行過程中面臨的不同工況，每一個線芯溫度和絕緣溫度梯度的組合均能代表一種運行工況；多工況運行參數計算模塊基于采集的空間電荷、泄漏電流和局部放電值，根據不同參數的變化趨勢，得到不同工況下多種運行參數變化規律；模擬缺陷模塊模擬制造電纜不同缺陷，得到不同缺陷下各參數變化趨勢，得到直流電纜系統絕緣缺陷的發生、發展以及導致絕緣失效表征規律，以直接、真實地反映直流電纜絕緣實際狀態。

2.根據權利要求1所述的一種基于多參量的直流電纜絕緣診斷及性能測試系統，其特征在于：環境控制單元采用微氣候室，部分試驗電纜和部分模擬電纜位于微氣候室中，環境控制單元控制氣微氣候室的溫度。

3.根據權利要求2所述的一種基于多參量的直流電纜絕緣診斷及性能測試系統，其特征在于：所述的空間電荷測量單元設于微氣候室中，用于測量在微氣候室中試驗電纜的空間電荷信息。

4.根據權利要求3所述的一種基于多參量的直流電纜絕緣診斷及性能測試系統，其特征在于：所述的溫度傳感器設于微氣候室中的試驗電纜和模擬電纜上，用于采集試驗電纜和模擬電纜溫度信息；所述的光纖測溫單元的光纖位于微氣候室外的試驗電纜上。

5.根據權利要求4所述的一種基于多參量的直流電纜絕緣診斷及性能測試系統，其特征在于：在模擬電纜上多處打孔，打孔深度包含至導體層、絕緣層、填充層，在打孔處安裝溫度傳感器；設于模擬電纜上的溫度傳感器測溫范圍覆蓋導體層、絕緣層、填充層及外表皮；在試驗電纜外表皮處安裝溫度傳感器；通過溫度傳感器實時監測模擬電纜各結構層溫度狀態，認為模擬電纜與試驗電纜在同一條件溫度一致，即模擬電纜絕緣溫度即為試驗電纜絕緣溫度。

6.根據權利要求5所述的一種基于多參量的直流電纜絕緣診斷及性能測試系統，其特征在于：模擬電纜外套1個升流器及1個電流互感器；試驗電纜上設有多個升流器及1個電流互感器；試驗電纜的兩端處設應力錐；直流高壓施加單元設于兩應力錐之間；模擬電纜的兩端之間通過短接端子對接形成模擬回路。