一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法
【專利摘要】一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，涉及一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法。目前沒有一種對過渡接頭的有效、準確的試驗方法。本發(fā)明包括以下步驟：安裝試驗回路和模擬回路；確定控溫電纜；對試驗回路進行負荷循環(huán)試驗；對試驗回路進行直流疊加操作沖擊電壓試驗；進行直流疊加雷電沖擊電壓試驗；試驗后檢查。本技術方案通過對模擬回路的溫度監(jiān)控，實現(xiàn)對試驗回路的電線溫度準確控制，提高過渡接頭可靠性的試驗準確性。且確定控溫電纜，有利于提高試驗的安全性，使試驗能夠順利進行。
【專利說明】
一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，尤其指一種驗證油紙絕緣電纜與交聯(lián)絕緣電纜過渡接頭可靠性的試驗方法。
【背景技術】
[0002]上個世紀，國際、國內輸電工程中大量使用油紙絕緣電(海)纜，但隨著交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜技術的不斷發(fā)展，以其安裝維護方便、運行安全可靠等優(yōu)勢逐步取代油紙絕緣電纜，油紙絕緣電纜也隨之逐步趨于停產狀態(tài)。而目前仍在運行的大量油紙絕緣電纜難免會產生各種各樣的故障，故障發(fā)生后面臨無纜可用的風險。
[0003]油紙絕緣電纜與交聯(lián)絕緣電纜過渡接頭為油紙絕緣電纜工程的搶修提供了新的解決途徑，一旦油紙絕緣電纜出現(xiàn)故障，可用該接頭實現(xiàn)油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜的轉換聯(lián)接，保證輸電線路安全可靠地運行。
[0004]國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)針對油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜分別制訂了電氣試驗標準，標準ELECTRA 189b規(guī)定了額定電壓SOOkV及以下油紙絕緣直流電纜及其附件的試驗方法，標準CIGRE TB 496規(guī)定了額定電壓500kV及以下擠包絕緣直流電纜系統(tǒng)的試驗方法，然而針對油紙絕緣電纜與交聯(lián)絕緣電纜過渡接頭尚缺少系統(tǒng)的試驗方法。過渡接頭將油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜聯(lián)接在一起組成混合電纜系統(tǒng)，單獨使用油紙絕緣電纜試驗標準ELECTRA 189b或交聯(lián)絕緣電纜試驗標準CIGRE TB496并不可取，而應綜合兩者的內容并結合線路實際運行情況確定科學、合理的試驗方法。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現(xiàn)有技術方案進行完善與改進，提供一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，以達到對過渡接頭可靠試驗的目的;為此，本發(fā)明采取以下技術方案。
[0006]—種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，包括以下步驟:
[0007]I)安裝試驗回路和模擬回路;按“干式終端+交聯(lián)絕緣電纜+過渡接頭+油紙絕緣電纜+過渡接頭+交聯(lián)絕緣電纜+干式終端“的方式安裝試驗回路;將油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜對接組成模擬回路，模擬回路的油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜均安裝多個熱電偶以測量導體溫度，通過穿心變壓器給試驗回路電纜和模擬回路電纜加熱，同時采集模擬回路導體溫度，采集過程中始終保持試驗回路和模擬回路電流值相等，從而起到間接控制試驗回路電纜溫度的作用；
[0008]2)確定控溫電纜;控溫電纜的選取原則為:對模擬回路加載電流，若油紙絕緣電纜的導體穩(wěn)態(tài)溫度達到其最高設計值，而交聯(lián)絕緣電纜的導體穩(wěn)態(tài)溫度尚未達到，則選取油紙絕緣電纜作為控溫電纜;否則，選取交聯(lián)絕緣電纜；
[0009]3)對試驗回路進行負荷循環(huán)試驗，在進行負荷循環(huán)試驗中，通過穿心變壓器給試驗回路電纜和模擬回路電纜加熱，同時采集模擬回路導體溫度，采集過程中始終保持試驗回路和模擬回路電流值相等以起到間接控制試驗回路電纜溫度的作用；當電纜線路需要進行極性反轉操作時，依次進行24h負荷循環(huán)試驗、極性反轉試驗和48h負荷循環(huán)試驗，否則，依次進行24h負荷循環(huán)試驗和48h負荷循環(huán)試驗;24h負荷循環(huán)試驗和48h負荷循環(huán)試驗在設定時間內導體溫度不低于控溫電纜的導體最高運行溫度設計值；
[0010]4)對試驗回路進行直流疊加操作沖擊電壓試驗；
[0011]5)進行直流疊加雷電沖擊電壓試驗；
[0012]6)試驗后檢查;解剖電纜、拆卸附件，用正?；虺C正視力進行檢查，如未發(fā)現(xiàn)影響電纜系統(tǒng)正常運行的劣化跡象，則認為該過渡接頭已通過考核，可用于電纜線路檢修。
[0013]在本技術方案中，通過對模擬回路的溫度監(jiān)控，實現(xiàn)對試驗回路的電線溫度準確控制，提高過渡接頭可靠性的試驗準確性。且確定控溫電纜，有利于提高試驗的安全性，使試驗能夠順利進行。
[0014]作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發(fā)明還包括以下附加技術特征。
[0015]在步驟3)中，對電纜線路需要進行極性反轉的試驗回路進行負荷循環(huán)試驗時，包括以下步驟:
[0016]3011)進行總共16次的24h負荷循環(huán)試驗；前8次循環(huán)進行負荷循環(huán)正極性電壓試驗，后8次循環(huán)進行負荷循環(huán)負極性電壓試驗;在加熱階段的至少最后2h，控溫電纜的導體溫度不低于最高運行溫度設計值T。,.;
[0017]3012)進行總共8次的24h負荷循環(huán)+極性反轉試驗；首先從正極性電壓開始，電壓極性每24h負荷循環(huán)反轉6次，其中一次反轉應與24h負荷循環(huán)中負載電流的停止時間一致，極性反轉應在2min內完成；在加熱階段的至少最后2h，控溫電纜的導體溫度不低于最高運行溫度設計值Tc^max;
[0018]3013)進行總共3次的48h負荷循環(huán)試驗;施加正極性直流電壓+UT，每次試驗的前24h加載電流進行加熱，后面的24h自然冷卻；在加熱階段的至少最后18h，導體溫度不低于控溫電纜的導體最高運行溫度設計值Tc^ax。
[0019]在步驟3)中，對電纜線路不需要進行極性反轉的試驗回路進行負荷循環(huán)試驗時，包括以下步驟:
[0020]3021)進行總共24次的24h負荷循環(huán)試驗;每次試驗的前Sh加載電流進行加熱，后面的16h自然冷卻;在加熱階段的至少最后2h，控溫電纜的導體溫度不低于最高運行溫度設計值Tc,max;前12次循環(huán)進行負荷循環(huán)正極性電壓試驗，施加電壓為+UT，后12次循環(huán)進行負荷循環(huán)負極性電壓試驗，施加電壓為-Ut;不同極性的負荷循環(huán)試驗之間允許存在一段有加熱循環(huán)但不加電壓的停頓時間，該停頓時間最短為24h;
[0021]3022)進行總共3次的48h負荷循環(huán)試驗;施加正極性直流電壓+UT，每次試驗的前24h加載電流進行加熱，后面的24h自然冷卻；在加熱階段的至少最后18h，導體溫度不低于控溫電纜的導體最高運行溫度設計值Tc^ax。
[0022]步驟4)的具體步驟包括:首先進行負極性直流疊加正極性操作沖擊電壓試驗，在首個沖擊試驗前，控溫電纜的導體溫度已達到不低于Tc,max且已承受負極性直流電壓-U。超過1h，保持直流電壓，疊加正極性操作沖擊電壓連續(xù)10次，經疊加后波形的峰值電壓范圍為+Up2( ±3% );隨后改變直流高壓發(fā)生器的極性，施加正極性直流電壓+U。超過10h，保持直流電壓，疊加負極性操作沖擊電壓連續(xù)10次;每次沖擊試驗間隔不小于2min。
[0023]操作波的波形參數(shù)要求:峰值時間范圍為250ys(±20%),半峰值時間范圍為2500
ys( ±60%) ο
[0024]步驟5)的具體步驟包括:首先進行負極性直流疊加正極性雷電沖擊電壓試驗，在首個沖擊試驗前，控溫電纜的導體溫度已達到不低于Tc,max且已承受負極性直流電壓-U。超過1h，保持直流電壓，疊加正極性雷電沖擊電壓連續(xù)10次，經疊加后波形的峰值電壓范圍為+Upl( ±3% );隨后改變直流高壓發(fā)生器的極性，施加正極性直流電壓+U。超過10h，保持直流電壓，疊加負極性雷電沖擊電壓連續(xù)10次;每次沖擊試驗間隔不小于2min。
[0025]雷電波的波形參數(shù)要求:波前時間范圍為I?5μ%半峰值時間范圍為50ys(土20%)，過沖率不超過10%。
[0026]在步驟I)安裝試驗回路和模擬回路時，每段油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜的長度至少為8m。
[0027]模擬回路的油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜均安裝2-4個熱電偶，相鄰熱電偶的安裝間距不小于0.5m。設多個熱電偶可以準確測溫，避免單個熱電偶失效后，造成測溫不準確的情況發(fā)生，且熱電偶分開設置，多處采樣，可避免局部溫度影響。
[0028]有益效果:在本技術方案中，通過對模擬回路的溫度監(jiān)控，實現(xiàn)對試驗回路的電線溫度準確控制，提高過渡接頭可靠性的試驗準確性。且確定控溫電纜，有利于提高試驗的安全性，使試驗能夠順利進行;現(xiàn)對交聯(lián)絕緣電纜和油紙絕緣電纜過渡接頭可靠性的驗證，證明其具有能滿足預期使用條件的良好電氣性能，從試驗的角度驗證了交聯(lián)絕緣電纜在油紙絕緣電纜檢修中的可行性和適用性。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明流程圖。
[0030]圖2是本發(fā)明安裝試驗回路結構原理圖。
[0031 ]圖3是本發(fā)明模擬回路結構原理圖。
【具體實施方式】
[0032]以下結合說明書附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明；
[0033]如圖1所示，本發(fā)明包括如下步驟:
[0034]I)安裝試驗回路和模擬回路。按“干式終端1+交聯(lián)絕緣電纜2+過渡接3頭+油紙絕緣電纜4+過渡接頭5+交聯(lián)絕緣電纜6+干式終端7“的方式安裝試驗回路，如附圖2所示，每段電纜的長度至少為Sm;將油紙絕緣電纜11和交聯(lián)絕緣電纜12對接組成模擬回路，如附圖3所示，每段電纜長度至少為Sm，每段電纜安裝3個熱電偶13以測量導體溫度，熱電偶13的安裝間距應不小于0.5m。模擬回路用于通過穿心變壓器14給試驗回路電纜和模擬回路電纜加熱，同時采集模擬回路導體溫度，采集過程中始終保持試驗回路和模擬回路電流值相等，從而起到間接控制試驗回路電纜溫度的作用。
[0035]2)確定控溫電纜?？販仉娎|的選取原則為:對模擬回路加載電流，若油紙絕緣電纜的導體穩(wěn)態(tài)溫度達到其最高設計值，而交聯(lián)絕緣電纜的導體穩(wěn)態(tài)溫度尚未達到，則選取油紙絕緣電纜作為控溫電纜;否則，選取交聯(lián)絕緣電纜。
[0036]3)判斷電纜運行線路是否需要進行極性反轉操作。如果不需要進行極性反轉，則執(zhí)行步驟4);否則，執(zhí)行步驟5)?6)。
[0037]4)進行總共24次的24h負荷循環(huán)試驗。每次試驗的前Sh加載電流進行加熱，后面的16h自然冷卻；在加熱階段的至少最后2h，控溫電纜的導體溫度不低于最高運行溫度設計值Tc,max。前12次循環(huán)進行負荷循環(huán)正極性電壓試驗，施加電壓為+UT，后12次循環(huán)進行負荷循環(huán)負極性電壓試驗，施加電壓為-Ut。不同極性的負荷循環(huán)試驗之間允許存在一段有加熱循環(huán)但不加電壓的停頓時間，該停頓時間最短為24h。
[0038]5)進行總共16次的24h負荷循環(huán)試驗。前8次循環(huán)進行負荷循環(huán)正極性電壓試驗，后8次循環(huán)進行負荷循環(huán)負極性電壓試驗。每循環(huán)的試驗熱條件與步驟4)相同。
[0039]6)進行總共8次的24h負荷循環(huán)+極性反轉試驗。每循環(huán)的試驗熱條件與步驟4)相同。首先從正極性電壓開始，電壓極性每24h負荷循環(huán)反轉6次平均分配)，其中一次反轉應與24h負荷循環(huán)中負載電流的停止時間一致，極性反轉應在2min內完成。
[0040]7)進行總共3次的48h負荷循環(huán)試驗。施加正極性直流電壓+UT，每次試驗的前24h加載電流進行加熱，后面的24h自然冷卻;在加熱階段的至少最后18h，導體溫度不低于控溫電纜的導體最高運行溫度設計值Tc,max。
[0041 ] 8)進行直流疊加操作沖擊電壓試驗。首先進行負極性直流疊加正極性操作沖擊電壓試驗，在首個沖擊試驗前，控溫電纜的導體溫度已達到不低于Tc,max且已承受負極性直流電壓-U。超過10h，保持直流電壓，疊加正極性操作沖擊電壓連續(xù)10次，經疊加后波形的峰值電壓為+Up2( ±3%);隨后改變直流高壓發(fā)生器的極性，施加正極性直流電壓+U。超過10h，保持直流電壓，疊加負極性操作沖擊電壓連續(xù)10次，經疊加后波形的峰值電壓為-UP2( ±3%)。每次沖擊試驗間隔不小于2min，操作波的波形參數(shù)要求:峰值時間為250ys( ±20%)，半峰值時間為 2500ys(±60%)。
[0042]9)進行直流疊加雷電沖擊電壓試驗。首先進行負極性直流疊加正極性雷電沖擊電壓試驗，在首個沖擊試驗前，控溫電纜的導體溫度已達到不低于Tc,max且已承受負極性直流電壓-U。超過10h，保持直流電壓，疊加正極性雷電沖擊電壓連續(xù)10次，經疊加后波形的峰值電壓為+upl( ±3%);隨后改變直流高壓發(fā)生器的極性，施加正極性直流電壓+U。超過10h，保持直流電壓，疊加負極性雷電沖擊電壓連續(xù)10次，經疊加后波形的峰值電壓為-upl( ±3%)。每次沖擊試驗間隔不小于2min，雷電波的波形參數(shù)要求:波前時間為I?5ys，半峰值時間為50ys ( ± 20 %)，過沖率不超過10 %。
[0043]10)試驗后檢查。解剖電纜、拆卸附件，用正?；虺C正視力進行檢查，如未發(fā)現(xiàn)有電氣劣化、泄露、腐蝕或有害的收縮等影響電纜系統(tǒng)正常運行的劣化跡象，則認為該過渡接頭已通過考核，可用于電纜線路檢修。
[0044]以上圖1-3所示的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法是本發(fā)明的具體實施例，已經體現(xiàn)出本發(fā)明實質性特點和進步，可根據(jù)實際的使用需要，在本發(fā)明的啟示下，對其進行形狀、結構等方面的等同修改，均在本方案的保護范圍之列。
【主權項】
1.一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于包括以下步驟: 1)安裝試驗回路和模擬回路;按“干式終端+交聯(lián)絕緣電纜+過渡接頭+油紙絕緣電纜+過渡接頭+交聯(lián)絕緣電纜+干式終端“的方式安裝試驗回路;將油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜對接組成模擬回路，模擬回路的油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜均安裝多個熱電偶以測量導體溫度，通過穿心變壓器給試驗回路電纜和模擬回路電纜加熱，同時采集模擬回路導體溫度，采集過程中始終保持試驗回路和模擬回路電流值相等，從而起到間接控制試驗回路電纜溫度的作用； 2)確定控溫電纜;控溫電纜的選取原則為:對模擬回路加載電流，若油紙絕緣電纜的導體穩(wěn)態(tài)溫度達到其最高設計值，而交聯(lián)絕緣電纜的導體穩(wěn)態(tài)溫度尚未達到，則選取油紙絕緣電纜作為控溫電纜;否則，選取交聯(lián)絕緣電纜； 3)對試驗回路進行負荷循環(huán)試驗，在進行負荷循環(huán)試驗中，通過穿心變壓器給試驗回路電纜和模擬回路電纜加熱，同時采集模擬回路導體溫度，采集過程中始終保持試驗回路和模擬回路電流值相等以起到間接控制試驗回路電纜溫度的作用；當電纜線路需要進行極性反轉操作時，依次進行24h負荷循環(huán)試驗、極性反轉試驗和48h負荷循環(huán)試驗，否則，依次進行24h負荷循環(huán)試驗和48h負荷循環(huán)試驗;24h負荷循環(huán)試驗和48h負荷循環(huán)試驗在設定時間內導體溫度不低于控溫電纜的導體最高運行溫度設計值； 4)對試驗回路進行直流疊加操作沖擊電壓試驗； 5)進行直流疊加雷電沖擊電壓試驗； 6)試驗后檢查;解剖電纜、拆卸附件，用正?；虺C正視力進行檢查，如未發(fā)現(xiàn)影響電纜系統(tǒng)正常運行的劣化跡象，則認為該過渡接頭已通過考核，可用于電纜線路檢修。2.根據(jù)權利要求1所述的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于:在步驟3)中，對電纜線路需要進行極性反轉的試驗回路進行負荷循環(huán)試驗時，包括以下步驟: 3011)進行總共16次的24h負荷循環(huán)試驗;前8次循環(huán)進行負荷循環(huán)正極性電壓試驗，后8次循環(huán)進行負荷循環(huán)負極性電壓試驗;在加熱階段的至少最后2h，控溫電纜的導體溫度不低于最高運行溫度設計值T。,.; 3012)進行總共8次的24h負荷循環(huán)+極性反轉試驗；首先從正極性電壓開始，電壓極性每24h負荷循環(huán)反轉6次，其中一次反轉應與24h負荷循環(huán)中負載電流的停止時間一致，極性反轉應在2min內完成;在加熱階段的至少最后2h，控溫電纜的導體溫度不低于最高運行溫度設計值T。,.; 3013)進行總共3次的48h負荷循環(huán)試驗;施加正極性直流電壓+UT，每次試驗的前24h加載電流進行加熱，后面的24h自然冷卻;在加熱階段的至少最后18h，導體溫度不低于控溫電纜的導體最高運行溫度設計值T。,.。3.根據(jù)權利要求1所述的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于:在步驟3)中，對電纜線路不需要進行極性反轉的試驗回路進行負荷循環(huán)試驗時，包括以下步驟: 3021)進行總共24次的24h負荷循環(huán)試驗;每次試驗的前8h加載電流進行加熱，后面的16h自然冷卻；在加熱階段的至少最后2h，控溫電纜的導體溫度不低于最高運行溫度設計值Tc,max;前12次循環(huán)進行負荷循環(huán)正極性電壓試驗，施加電壓為+UT，后12次循環(huán)進行負荷循環(huán)負極性電壓試驗，施加電壓為-Ut;不同極性的負荷循環(huán)試驗之間允許存在一段有加熱循環(huán)但不加電壓的停頓時間，該停頓時間最短為24h; 3022)進行總共3次的48h負荷循環(huán)試驗;施加正極性直流電壓+UT，每次試驗的前24h加載電流進行加熱，后面的24h自然冷卻;在加熱階段的至少最后18h，導體溫度不低于控溫電纜的導體最高運行溫度設計值T。,.。4.根據(jù)權利要求1所述的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于:步驟4)的具體步驟包括:首先進行負極性直流疊加正極性操作沖擊電壓試驗，在首個沖擊試驗前，控溫電纜的導體溫度已達到不低于Tc,max且已承受負極性直流電壓-U。超過10h，保持直流電壓，疊加正極性操作沖擊電壓連續(xù)10次，經疊加后波形的峰值電壓范圍為+Up2( ±3%);隨后改變直流高壓發(fā)生器的極性，施加正極性直流電壓+U。超過10h，保持直流電壓，疊加負極性操作沖擊電壓連續(xù)10次;每次沖擊試驗間隔不小于2min。5.根據(jù)權利要求4所述的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于:操作波的波形參數(shù)要求:峰值時間范圍為250ys( ± 20%)，半峰值時間范圍為2500ys( ±60%)。6.根據(jù)權利要求1所述的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于:步驟5)的具體步驟包括:首先進行負極性直流疊加正極性雷電沖擊電壓試驗，在首個沖擊試驗前，控溫電纜的導體溫度已達到不低于Tc,max且已承受負極性直流電壓-U。超過10h，保持直流電壓，疊加正極性雷電沖擊電壓連續(xù)10次，經疊加后波形的峰值電壓范圍為+UP1( ±3%);隨后改變直流高壓發(fā)生器的極性，施加正極性直流電壓+U。超過10h，保持直流電壓，疊加負極性雷電沖擊電壓連續(xù)10次;每次沖擊試驗間隔不小于2min。7.根據(jù)權利要求6所述的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于:雷電波的波形參數(shù)要求:波前時間范圍為I?5把，半峰值時間范圍為50ys( ±20%)，過沖率不超過10%。8.根據(jù)權利要求1所述的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于:在步驟I)安裝試驗回路和模擬回路時，每段油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜的長度至少為Sm。9.根據(jù)權利要求1所述的一種驗證過渡接頭可靠性的試驗方法，其特征在于:模擬回路的油紙絕緣電纜和交聯(lián)絕緣電纜均安裝2-4個熱電偶，相鄰熱電偶的安裝間距不小于0.5m。
【文檔編號】G01R31/00GK105911386SQ201610248719
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】俞恩科, 樂彥杰, 鄭新龍, 丁小兵, 敬強, 高震, 甘純, 陳國志, 張磊, 沈耀軍
【申請人】浙江舟山海洋輸電研究院有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司舟山供電公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司嵊泗縣供電公司