[发明专利]一种直流输电换流变网侧套管的可靠性检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流系统检修技术领域，具体涉及一种直流输电换流变网侧套管的可靠性检测系统以及采用该系统进行可靠性检测的方法。

背景技术

随着中国社会经济的腾飞和科技的不断进步，整个社会对电能的需求越来越大，因此电网规模不断的扩大。然而中国能源分布和经济发展存在严重不对称的问题，东部和南部经济发达能源少，西部能源丰富但经济较落后，因此将西部能源有效的输送到东部和南部，有助于国家经济的可持续发展。高电压直流输电技术因其在远距离大容量输送中优势明显，在中国的大地上已有多交超特高压直流输电系统投入运行。

换流变是高电压直流输电技术中最主要的一次电力设备，其中换流变网侧套管是换流变中重要的组成部分。多年来发生了多起换流变网侧套管事故，严重影响了电力供给的正常运行。换流变网侧套管发生故障的特征有一些共同的特点，套管的电容芯子均存在层间移位、卷电容芯子的导管与导杆连接处焊点均出现了断裂现象等。因此开发一种换流变网侧套管可靠性检测系统，对早日恢复电力供给和保障系统稳定有着重要的意义，对电力供给保障有着重要的技术支持，同时带来重大的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于针对上述换流变网侧套管事故特点，提供一种稳定性好、可靠性高的直流输电换流变网侧套管的可靠性检测系统以及采用该系统进行可靠性检测的方法，用于提高换流变网侧套管更换的可行性效率。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：

一种直流输电换流变网侧套管的可靠性检测系统，其包括：

充氮气装置，用于对换流变网侧套管的各密封面有无渗漏现象进行测试；

试验仪器，用于对换流变网侧套管的耐高压和绝缘性能进行测试；

控制器，用于向充氮气装置或试验仪器发送试验项目指令，并接收充氮气装置和试验仪器对换流变网侧套管进行测试的试验数据，判断该换流变网侧套管的可靠性；

通讯装置，所述通讯装置的一端分别与充氮气装置、试验仪器相连，另一端与控制器相连，用于实现充氮气装置与控制器之间以及试验仪器与控制器之间的通讯；

其中：所述试验仪器包括设置于换流变网侧套管和通讯装置之间的1.2/50μs的雷电冲击电压发生器、250/2500μS的标准操作冲击发生器、长时间工频耐受电压试验装置、60s工频耐受电压及裕度耐受电压试验装置、介质损耗因数tanδ及电容量测量仪、绝缘油性能试验仪和温升试验仪。

所述通讯装置包括第一现场无线收发器、第二现场无线收发器，所述第一现场无线收发器的一端与充氮气装置、试验仪器分别相连，其另一端通过无线网络与连接控制器的第二现场无线收发器无线通讯。

所述第一现场无线收发器、第二现场无线收发器均为无线路由器。

所述试验仪器与换流变网侧套管通过高压防晕导线相连。

采用所述的直流输电换流变网侧套管的可靠性检测系统进行可靠性检测的方法，其包括以下步骤：

所述充氮气装置对换流变网侧套管施加压力为0.2MPa的氮气试验，并维持1小时；

所述1.2/50μs的雷电冲击电压发生器依次进行正极性全波冲击15次、负极性全波冲击1次、负极性截波冲击5次、负极性全波冲击14次的试验；

所述250/2500μS的标准操作冲击发生器进行正极性冲击15次、负极性冲击15次的试验；

所述长时间工频耐受电压试验装置依次进行5分钟的局放（局部放电）测量、5分钟的局放测量、1分钟的U_m局放测量、60分钟的局放测量、以及5分钟的局放测量的试验，相邻二次测量间隔为5分钟，其中所述U_m为换流变网侧电压的有效值；

所述60s工频耐受电压及裕度耐受电压试验装置对换流变网侧套管进行1分钟的耐压测试试验；

所述介质损耗因数tanδ及电容量测量仪进行换流变网侧套管的介质损耗因数tanδ和电容量测量试验；

所述绝缘油性能试验仪进行绝缘油的气体组份进行分析试验，所述气体组份包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、总碳含量；

所述温升试验仪将换流变压器油流温升保持比环境温度高（60±2）K，换流变网侧套管的温度比环境温度高（40±2）K的试验。

控制器判断换流变网侧套管满足可靠性的条件为：

充氮气装置进行的氮气试验：换流变网侧套管各密封面无渗漏现象；