一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法，涉及局部放电现场检测技术领域。目前，直流电压下高压电缆的局部放电还没有完善的检测方法。本发明专利技术包括以下步骤：1）搭建局部放电测量平台；2）在电缆回路中叠加额定负荷；3）在电缆回路中进行直流升压；4）绝缘缺陷判断。通过给电缆回路施加额定负荷电流，当对被测电缆叠加上额定负荷之后，导体温度上升，此时高压直流输出装置提供运行直流电压，直流局部放电测量装置检测被测电缆回路是否放电，有效地实现了针对直流电压下高压电缆绝缘缺陷的局部放电检测。

【技术实现步骤摘要】
一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法
本专利技术涉及局部放电现场检测
，尤其涉及一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法。
技术介绍
柔性直流输电系统在全球远距离输电等领域发展迅速，在欧洲的海上风电系统中也通过高压直流海缆实现了对欧洲大陆上的发电、输电，我国也已有汕头南澳、浙江舟山、福建厦门等代表性柔性直流输电系统，高压直流电缆是其重要组成部件。高压直流电缆如在生产过程中存在质量不良，或经过长时间运行，绝缘层遭受外力破坏或中间接头老化等会导致绝缘破损及电缆劣化,都需要通过试验方法提前发现。通过直流耐压试验，可以发现电缆绝缘的整体劣化情况，然而耐压试验只关注电缆整体能否完整承受试验电压的考验，许多类型的电缆潜伏缺陷需要通过局部放电的检测来发现，主要可以发现电缆绝缘介质中的损伤等局部缺陷，并且在高压交流电缆进行现场综合诊断具有一定的效果，但直流电压下高压电缆的局部放电还没有完善的检测方法,也没有相应的标准和专门的测量仪器。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法，以有效实现针对直流电压下高压电缆绝缘缺陷的局部放电检测为目的。为此，本专利技术采取以下技术方案。一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法，包括以下步骤：1）搭建局部放电测量平台：用导线短接被测电缆的两端形成电流回路，被测电缆接地，被测电缆的外表布置温度测量装置，被测回路中连接高压直流输出装置、负荷电流叠加装置和直流局部放电测量装置，直流局部放电测量装置通过检测传感器连接被测电缆的接地线上；2）在电缆回路中叠加额定负荷：启动负荷电流叠加装置，给被测电缆回路叠加上额定运行负荷电流，并通过温度测量装置实时监测电缆回路温度，待温度稳定之后，认为被测电缆回路导体温度也已经达到额定温度并且已经稳定；3）在电缆回路中进行直流升压：打开高压直流输出装置给回路施加直流电压，升压后，操作直流局部放电测量装置测试和记录在带负荷情况下电缆回路的直流局部放电，若未检测到重复性放电，则继续升压，直至记录到重复性放电后便不再升压；4）绝缘缺陷判断：直流局部放电测量装置判断其检测传感器是否耦合到局部放电信号，当检测传感器耦合到信号时，直流局部放电测量装置显示局部放电信号，判断被测电缆存在绝缘缺陷，当检测传感器没有耦合到信号时，则被测电缆不存在绝缘缺陷。通过给电缆回路施加额定负荷电流，当对被测电缆叠加上额定负荷之后，导体温度上升，此时高压直流输出装置提供运行直流电压，直流局部放电测量装置检测被测电缆回路是否放电，有效地实现了针对直流电压下高压电缆绝缘缺陷的局部放电检测。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本专利技术还包括以下附加技术特征。高压直流输出装置包括交流升压器、倍压整流电路、限流电阻，高压直流输出装置的输出端通过第一终端与被测电缆相连；负荷电流叠加装置的输出端通过电流互感器与导线相连；导线一端与第一终端相连，导线的另一端与第二终端相连。限流电阻用于保护电路，防止电流过大。所述的被测电缆包括第一被测电缆和第二被测电缆，第一被测电缆的一端与第一终端相连，第一被测电缆的另一端通过接头与第二被测电缆的一端相连，第二被测电缆的另一端与第二终端相连；接头的应力锥在被测电缆的轴向位置上偏置。叠加负荷电流进行直流电压下局部放电的测量，结果显示可以大大降低缺陷的放电起始电压，并且放电量也会大大增大，放电也将更加稳定，更加利于直流电缆的局部放电测量。接头至第一被测电缆、第二被测电缆的偏置距离为10～20mm。高压直流输出装置并联分压电路，所述的直流局部放电测量装置一端通过高频电流传感器与被测电缆相连，直流局部放电测量装置的另一端与分压电路相连。直流局部放电测量装置检测第一电缆的局放；温度测量装置检测第二电缆的温度。在电缆回路中进行直流升压时，直流电压逐级升压，每一级的持续时间不短于2分钟。逐级升压，直流电压升压不宜太快。温度测量装置的测温传感器采用热电偶。应用普遍、结构简单、制造方便、测量范围广、精度高。检测传感器采用检测阻抗或HFCT。反应速度快，适于检测高频电流信号，实现局部放电检测。有益效果：通过给电缆回路施加额定负荷电流，当对被测电缆叠加上额定负荷之后，导体温度上升，此时高压直流输出装置提供运行直流电压，局部放电检测仪器检测被测电缆回路是否放电，实现局部放电检测和实现绝缘缺陷判断，该技术方法操作方便，检测回路结构简单，能有效检测出XLPE电缆回路中存在的绝缘缺陷。附图说明图1是本专利技术直流电缆叠加负荷进行局部放电测试的原理图。图2是本专利技术中试验采用的应力锥缺陷模型示意图。图3为不带负荷下缺陷在起始电压-124kV下30min放电q-t图。图4为不带负荷下缺陷在起始电压-124kV下30min放电n-t图。图5为带额定负荷下缺陷在起始电压-65kV下30min放电q-t图。图6为带额定负荷下缺陷在起始电压-65kV下30min放电n-t图。图中：1-电缆；2-导线；3-负荷电流叠加装置；4-温度测量装置；5-直流局部放电测量装置；6-高压直流输出装置；7-HFCT；8-接头。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。如图1所示，一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法，过程如下：1）搭建局部放电测量平台：用导线2短接被测电缆1的两端形成电流回路，被测电缆1接地，被测电缆1的外表布置测温传感器采用热电偶的温度测量装置4，被测回路中连接高压直流输出装置6、负荷电流叠加装置3和直流局部放电测量装置5，直流局部放电测量装置5通过HFCT7连接被测电缆1的接地线上；2）在电缆回路中叠加额定负荷：启动负荷电流叠加装置3，给被测电缆回路叠加上额定运行负荷电流，并通过温度测量装置4实时监测电缆回路温度，待温度稳定之后，认为被测电缆回路导体温度也已经达到额定温度并且已经稳定；3）在电缆回路中进行直流升压：打开高压直流输出装置6给回路施加直流电压，在电缆回路中进行直流升压时，按照GB/T7354进行升压操作，直流电压升压应逐级升压，由于直流局放的特点，直流电压升压不宜太快，每一级的持续时间不短于2分钟，升压后，操作直流局部放电测量装置5测试和记录在带负荷情况下电缆回路的直流局部放电，若未检测到重复性放电，则继续升压，直至记录到重复性放电后便不再升压；4）绝缘缺陷判断：直流局部放电测量装置5判断HFCT7是否耦合到局部放电信号，当HFCT7耦合到信号时，直流局部放电测量装置5显示局部放电信号，判断被测电缆1存在绝缘缺陷，当HFCT7没有耦合到信号时，则被测电缆1不存在绝缘缺陷。高压直流输出装置6包括交流升压器、倍压整流电路、限流电阻，高压直流输出装置6的输出端通过第一终端与被测电缆1相连；负荷电流叠加装置3的输出端通过电流互感器与导线2相连；导线2一端与第一终端相连，导线2的另一端与第二终端相连。所述的被测电缆1包括第一被测电缆和第二被测电缆，第一被测电缆的一端与第一终端相连，第一被测电缆的另一端通过接头与第二被测电缆的一端相连，第二被测电缆的另一端与第二终端相连；接头的应力锥在被测电缆的轴向位置上偏置。接头至第一被测电缆、第二被测电缆的偏置距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法，其特征在于包括以下步骤：1）搭建局部放电测量平台：用导线（2）短接被测电缆（1）的两端形成电流回路，被测电缆（1）接地，被测电缆（1）的外表布置温度测量装置（4），被测回路中连接高压直流输出装置（6）、负荷电流叠加装置（3）和直流局部放电测量装置（5），直流局部放电测量装置（5）通过检测传感器连接到被测电缆（1）的接地线上； 2）在电缆回路中叠加额定负荷：启动负荷电流叠加装置（3），给被测电缆回路叠加上额定运行负荷电流，并通过温度测量装置（4）实时监测电缆回路温度，待温度稳定之后，认为被测电缆回路导体温度也已经达到额定温度并且已经稳定；3）在电缆回路中进行直流升压：打开高压直流输出装置（6）给回路施加直流电压，升压后，操作直流局部放电测量装置（5）测试和记录在带负荷情况下电缆回路的直流局部放电，若未检测到重复性放电，则继续升压，直至记录到重复性放电后便不再升压；4）绝缘缺陷判断：直流局部放电测量装置（5）判断其检测传感器是否耦合到局部放电信号，当检测传感器耦合到信号时，直流局部放电测量装置（5）显示局部放电信号，判断被测电缆（1）存在绝缘缺陷，当检测传感器没有耦合到信号时，则被测电缆（1）不存在绝缘缺陷。...

【技术特征摘要】
1.一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法，其特征在于包括以下步骤：1）搭建局部放电测量平台：用导线（2）短接被测电缆（1）的两端形成电流回路，被测电缆（1）接地，被测电缆（1）的外表布置温度测量装置（4），被测回路中连接高压直流输出装置（6）、负荷电流叠加装置（3）和直流局部放电测量装置（5），直流局部放电测量装置（5）通过检测传感器连接到被测电缆（1）的接地线上；2）在电缆回路中叠加额定负荷：启动负荷电流叠加装置（3），给被测电缆回路叠加上额定运行负荷电流，并通过温度测量装置（4）实时监测电缆回路温度，待温度稳定之后，认为被测电缆回路导体温度也已经达到额定温度并且已经稳定；3）在电缆回路中进行直流升压：打开高压直流输出装置（6）给回路施加直流电压，升压后，操作直流局部放电测量装置（5）测试和记录在带负荷情况下电缆回路的直流局部放电，若未检测到重复性放电，则继续升压，直至记录到重复性放电后便不再升压；4）绝缘缺陷判断：直流局部放电测量装置（5）判断其检测传感器是否耦合到局部放电信号，当检测传感器耦合到信号时，直流局部放电测量装置（5）显示局部放电信号，判断被测电缆（1）存在绝缘缺陷，当检测传感器没有耦合到信号时，则被测电缆（1）不存在绝缘缺陷。2.根据权利要求1所述的一种利用直流电压叠加负荷测直流电缆局部放电的方法，其特征在于：高压直流输出装置（6）包括交流升压器、倍压整流电路、限流电阻，高压直流输出装置（6）的输出端通过第一终端与被测电缆（1）相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振新，徐蓓蓓，陈国东，徐阳，胡凯，高震，何爽，沈佩琦，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司舟山供电公司，浙江舟山海洋输电研究院有限公司，国家电网有限公司，国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33