[发明专利]一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及高电压输电领域，并且更具体地，涉及一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置和方法。

背景技术

在高电压直流输电(High Voltage Direct Current，HVDC)系统中，光纤常用于传输控制与测量信号。光纤作为连接一次电气设备与二次测量控制装置的通道，通常承受着高电压值。随着输电系统电压等级的不断提高，光纤的闪络耐压越来越受到关注。在高压直流输电系统中，光纤同时承受着直流高压与交流高压相叠加的作用，因此需要明确光纤在发生闪络时的直流电压和交流电压，以保证光纤在高压直流输电系统中正常工作。

发明内容

为了解决背景技术存在的上述问题，本发明提供一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置，所述装置包括：

交流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的交流电压，所述交流高压模块包括交流电源，交流保护电阻，电容分压器和交流电压测量单元。所述交流电源经保护电阻连接到测试光纤一端，将交流电压施加于光纤交流受端与地之间。在测试光纤的受端与地之间连接有电容分压器，通过连接在电容分压器上的交流测量单元测量交流电压，其中电容分压器包括高压臂和低压臂。

直流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的直流电压，所述直流高压模块包括直流电源，直流保护电阻，电阻分压器。所述直流电源经保护电阻连接到测试光纤一端，将直流电压施加于测试光纤直流受端与地之间。在测试光纤的受端与地之间连接有电阻分压器，通过连接在电阻分压器上的直流测量单元测量直流电压，其中电阻分压器包括高压臂和低压臂。

其中，交流电压测量单元和直流电压测量单元可以使用万用表直接读取电压数字，也可以在电容分压器和电阻分压器上分别连接高压探头测量交流电压和直流电压，并通过示波器显示闪络电压波形。

进一步地，所述装置还包括罗氏线圈，其用于测量流经测试光纤的闪络电流。罗氏线圈可以实现高低压信号隔离，同时去除电流中的低频和直流成分，更为清晰地呈现瞬态电流。

进一步地，所述交流电源和直流电源采用共地方式，测试光纤采用悬地方式。

进一步地，所述装置在测试光纤两端施加直流与交流复合电压是通过测试光纤一端连接直流高压模块，一端连接交流高压模块实现的。

进一步地，所述交流电源采用高压谐波电源，其可以同时输出多种谐波的叠加，并可分别控制各次谐波电压幅值，能更好地模拟直流输电工程中的实际工况。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、通过直流高压模块在测试光纤上施加不使测试光纤发生闪络的直流电压；或者通过交流高压模块施加不使测试光纤发生闪络的交流电压；

步骤2、当步骤1施加的电压为直流电压时，通过交流高压模块在测试光纤上施加交流电压，其中交流电压从零开始增加，至测试光纤发生闪络结束，或者当步骤1施加的电压为交流电压时，通过直流高压模块在测试光纤上施加直流电压，其中直流电压从零开始增加，至测试光纤发生闪络时结束；以及

步骤3、通过交流高压模块和直流高压模块记录测试光纤闪络电压波形，确定测试光纤发生闪络时承受的交流电压和直流电压。

进一步地，所述方法中的测试光纤两端施加的直流与交流复合电压是通过在测试光纤一端连接直流高压模块，一端连接交流高压模块实现的。

进一步地，其特征在于，所述交流电压模块采用高压谐波源。

本发明提供的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置和方法，较好地实现了光纤同时耐受交流高压和直流电压的情形，并且确定了光纤发生闪络时耐受的直流电压和交流电压，从而有效保证了光纤在高压直流输电系统中正常工作。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1是本发明具体实施方式的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置的结构图；

图2是本发明具体实施方式的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的方法的流程图；以及

图3是本发明具体实施方式的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的测试光纤的闪络电压波形。

具体实施方式