CN103163434A

CN103163434A - 用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置

Info

Publication number: CN103163434A
Application number: CN2013100712904A
Authority: CN
Inventors: 臧涛成; 樊斌; 周洪
Original assignee: Suzhou University of Science and Technology
Current assignee: Suzhou University of Science and Technology
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: CN103163434B

Abstract

本发明公开了一种用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其通过混合导电液对耐压试验后的特高压长电缆进行放电，在放电过程中随着电荷流失导致电流值下降，恒流控制单元可根据电流值的变化打开导电液储室与合成液储室之间的导电液阀，降低合成液储室内的混合导电液的电阻，进而提高电流值，使得放电过程中混合导电液的电流始终处于一个定值状态，同时也就缩短了放电时间，适用于各种工况。

Description

用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置

技术领域

本发明涉及一种用于特高压长电缆直流耐压试验后，对特高压长电缆实施快速恒流放电的装置。

背景技术

随着国家大力建设特高压智能电网，将大量投入特高压设备，大量的特高压设备势必带来特高压试验设备的大发展。在直流特高压长电缆耐压试验后，高压放电一直是一个问题，特高压放电是一项危险的工作，采用固定电阻放电时间超长，超长时间的存电，给长电缆延长了耐压时间，耐压原本就是一个破坏性试验，且特高压长电缆长时间存电具有一定危险性，所以需一个特高压大容量短时放电装置。

由于特高压电缆的电容量相当大，在特高压直流耐压试验后，电缆中蓄存了相当大能量的电能，采用人工放电是不可取的，如采用由直流分压器自放电，要用相当长时间，超长时间的存电，给长电缆延长了耐压时间，耐压原本就是一个破坏性试验，且特高压长电缆长时间存电具有一定危险性，所以需一个特高压大容量短时放电装置，

近几年来也有采用较先进的遥控放电车来放电，但遥控放电车成本较高，对场地也有要求，在新建设的变电站有时无法展开，另外由于它是固定电阻放电，对放电时间无法控制，在电压高时放电较快，往后越来越慢。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其可根据放电电流大小，控制导电液水阻，实现恒流放电，解决了在特高压长电缆耐压试验后的放电时间长的问题，又方便在各种场地进行操作，还可实现远程操作使操作人员无安全之忧。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，特高压长电缆直流耐压试验的装置包括相串联的直流高压发生器、限流电阻、微安级电流表以及待测的特高压长电缆，特高压长电缆直流耐压试验的装置在电流表与限流电阻之间设有电缆芯接入点，恒流放电装置包括导电液混合单元、恒流控制单元以及连接电缆芯接入点与导电液混合单元的绝缘软管，所述导电液混合单元用于混合导电液与水并在放电时将混合后的导电液泵入绝缘软管，绝缘软管内的导电液流经电缆芯接入点后再流回导电液混合单元，导电液混合单元底部设有用于将混合导电液中所带电荷带入大地的接地排，所述恒流控制单元用于测量放电过程中的绝缘软管内混合导电液的放电电流并且根据测得的放电电流值大小调节导电液混合单元中的混合导电液的电阻。

对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。

作为优化，所述的导电液混合单元包括导电液储室、蓄水箱、合成液储室、导电液阀、水阀以及水阻预调电路，导电液储室的出液口在与导电液阀相连后接入合成液储室，蓄水箱的出水口在与水阀相连后接入合成液储室，所述水阻预调电路控制导电液阀和水阀，用于控制调节合成液储室内导电液和水的比例。

作为优化，所述合成液储室内设有用于测量合成液储室液位的液位测量装置，所述液位测量装置测得混合电解液中的水由于电解气化造成液位下降时，自动控制打开水阀向合成液储室内注水至标准液位。另外，合成液储室内装有搅拌器，用于将混合导电液搅拌均匀。

进一步，，所述导电液混合单元中设有热管散热器，所述热管散热器设于合成液储室与蓄水箱之间，合成液储室与蓄水箱之间设有密封板，热管散热器用于将合成液储室内的热量传至蓄水箱进行散热。

进一步，合成液储室的进液口口管侧安装有排气管，合成液储室内电解产生的气体经排气管实现自动气液分离，分离后气体经排气管排出，凝结的液体流入合成液储室。

作为优化，所述恒流控制单元包括电流测量电路以及恒流控制电路，所述电流测量电路用于测量绝缘软管内混合导电液的电流值，所述恒流控制电路根据测得的放电电流值大小调节打开导电液阀，减小合成液储室内混合导电液的电阻。

进一步，所述恒流放电装置中还设有主控制室以及无线接收装置，主控制室通过指令调节恒流控制单元与水阻预调电路，与主控制室相连的无线接收装置则用于接收远程的控制信号，实现对恒流放电装置工作的远程控制。

作为优化，所述电缆芯接入点为金属导电物制成的二通，二通的上端设有与电缆高压端相连接的空心圆孔，二通两端均由快速接头与绝缘软管连接。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：

1. 本发明描述了一种用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其通过混合导电液对耐压试验后的特高压长电缆进行放电，在放电过程中随着电荷流失导致电流值下降，恒流控制单元可根据电流值的变化打开导电液储室与合成液储室之间的导电液阀，降低合成液储室内的混合导电液的电阻，进而提高电流值，使得放电过程中混合导电液的电流始终处于一个定值状态，同时也就缩短了放电时间，适用于各种工况；

2. 本发明还可通过无线接收装置接收远程的控制信号，再结合恒流放电装置端的主控制室，实现对恒流放电工作的整体控制，进一步提高操作人员的安全性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的电缆芯接入点的接线示意图；

图3为本发明实施例的工作原理框图；

其中：1、接地排；2、主控制器；3、导电液储室；4、热管散热器；5、合成液储室；6、搅拌器；7、手动放液阀；8、出液口；9、水阀；10、蓄水箱；11、快速连接头；12、绝缘软管；13、电缆芯接入点；14、排气管；15、泵阀；16、进液口；17、导电液阀。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例：

本实施例描述了一种用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，特高压长电缆直流耐压试验的电路图如图2所示，试验装置包括相串联的直流高压发生器、限流电阻、微安级电流表以及待测的特高压长电缆，特高压长电缆直流耐压试验的装置在电流表与限流电阻之间设有电缆芯接入点13。

而恒流放电装置的整体结构如图1所示，其包括导电液混合单元、恒流控制单元以及连接电缆芯接入点13与导电液混合单元的绝缘软管12，所述导电液混合单元用于混合导电液与水并在放电时将混合后的导电液泵入绝缘软管12，绝缘软管12内的导电液流经电缆芯接入点13后再流回导电液混合单元，导电液混合单元底部设有用于将混合导电液中所带电荷带入大地的接地排1，所述恒流控制单元用于测量放电过程中的绝缘软管12内混合导电液的放电电流并且根据测得的放电电流值大小调节导电液混合单元中的混合导电液的电阻。

所述的导电液混合单元包括导电液储室3、蓄水箱10、合成液储室5、导电液阀17、水阀9以及水阻预调电路，导电液储室3的出液口8在与导电液阀17相连后接入合成液储室5，蓄水箱10的出水口在与水阀9相连后接入合成液储室5，所述水阻预调电路控制导电液阀17和水阀9，用于控制调节合成液储室5内导电液和水的比例。

所述合成液储室5内设有用于测量合成液储室5液位的液位测量装置，所述液位测量装置测得混合电解液中的水由于电解气化造成液位下降时，自动控制打开水阀9向合成液储室5内注水至标准液位。另外，合成液储室5内装有搅拌器6，用于将混合导电液搅拌均匀。

所述导电液混合单元中设有热管散热器4，所述热管散热器4设于合成液储室5与蓄水箱10之间，合成液储室5与蓄水箱10之间设有密封板，热管散热器4用于将合成液储室5内的热量传至蓄水箱10进行散热。

合成液储室5的进液口16口管侧安装有排气管14，合成液储室5内电解产生的气体经排气管14实现自动气液分离，分离后气体经排气管14排出，凝结的液体流入合成液储室5。

所述恒流控制单元包括电流测量电路以及恒流控制电路，所述电流测量电路用于测量绝缘软管12内混合导电液的电流值，所述恒流控制电路根据测得的放电电流值大小调节打开导电液阀17，减小合成液储室5内混合导电液的电阻。

所述恒流放电装置中还设有主控制室2以及无线接收装置，主控制室2通过指令调节恒流控制单元与水阻预调电路，与主控制室2相连的无线接收装置则用于接收远程的控制信号，实现对恒流放电装置工作的远程控制。

所述电缆芯接入点13为金属导电物制成的二通，二通的上端设有与电缆高压端相连接的空心圆孔，二通两端均由快速接头与绝缘软管12连接。

恒流放电装置的工作原理框图如图3所示，具体如下：

在直流特高压耐压试验前，主控制室2首先启动水阻预调电路，水阻预调电路根据预设值控制导电液阀17与水阀9的开闭，调节合成液储室5内的导电液和水的比例，使混合导电液达到预设的电阻值。在耐压试验完成后，用户远程发出控制信号，而恒流放电装置端则通过无线接收装置接收控制指令进而启动主控制室2打开混合导电液的进出泵阀15，使导电混合液进入绝缘软管12构成通电回路实现循环放电。放电过程中，放电电流随着电压的减小而变小，通过电流测量电路，测出绝缘管内混合导电液中的放电电流，再由恒流控制电路根据放电电流值大小，控制导电液阀17开闭将导电液引入合成液储室5，从而减小混合导电液的电阻，使放电电流稳定。

另外，合成液储室5下部位于出液口8的地方，有一个手动放液阀7，在试验全部完成后，可将全部液体完全放出。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，特高压长电缆直流耐压试验的装置包括相串联的直流高压发生器、限流电阻、微安级电流表以及待测的特高压长电缆，其特征在于，特高压长电缆直流耐压试验的装置在电流表与限流电阻之间设有电缆芯接入点，恒流放电装置包括导电液混合单元、恒流控制单元以及连接电缆芯接入点与导电液混合单元的绝缘软管，所述导电液混合单元用于混合导电液与水并在放电时将混合后的导电液泵入绝缘软管，绝缘软管内的导电液流经电缆芯接入点后再流回导电液混合单元，导电液混合单元底部设有用于将混合导电液中所带电荷带入大地的接地排，所述恒流控制单元用于测量放电过程中的绝缘软管内混合导电液的放电电流并且根据测得的放电电流值大小调节导电液混合单元中的混合导电液的电阻。

2.根据权利要求1所述的用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其特征在于，所述的导电液混合单元包括导电液储室、蓄水箱、合成液储室、导电液阀、水阀以及水阻预调电路，导电液储室的出液口在与导电液阀相连后接入合成液储室，蓄水箱的出水口在与水阀相连后接入合成液储室，所述水阻预调电路控制导电液阀和水阀，用于控制调节合成液储室内导电液和水的比例。

3.根据权利要求2所述的用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其特征在于，所述合成液储室内设有用于测量合成液储室液位的液位测量装置，所述液位测量装置测得混合电解液中的水由于电解气化造成液位下降时，自动控制打开水阀向合成液储室内注水至标准液位。

4.根据权利要求2所述的用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其特征在于，合成液储室内装有搅拌器，用于将混合导电液搅拌均匀。

5.根据权利要求2所述的用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其特征在于，所述导电液混合单元中设有热管散热器，所述热管散热器设于合成液储室与蓄水箱之间，合成液储室与蓄水箱之间设有密封板，热管散热器用于将合成液储室内的热量传至蓄水箱进行散热。

6.根据权利要求2或3或4或5所述的用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其特征在于，合成液储室的进液口口管侧安装有排气管，合成液储室内电解产生的气体经排气管实现自动气液分离，分离后气体经排气管排出，凝结的液体流入合成液储室。

7.根据权利要求1所述的用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其特征在于，所述恒流控制单元包括电流测量电路以及恒流控制电路，所述电流测量电路用于测量绝缘软管内混合导电液的电流值，所述恒流控制电路根据测得的放电电流值大小调节打开导电液阀，减小合成液储室内混合导电液的电阻。

8.根据权利要求2所述的用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其特征在于，所述恒流放电装置中还设有主控制室以及无线接收装置，主控制室通过指令调节恒流控制单元与水阻预调电路，与主控制室相连的无线接收装置则用于接收远程的控制信号，实现对恒流放电装置工作的远程控制。

9.根据权利要求1所述的用于特高压长电缆直流耐压试验后的恒流放电装置，其特征在于，所述电缆芯接入点为金属导电物制成的二通，二通的上端设有与电缆高压端相连接的空心圆孔，二通两端均由快速接头与绝缘软管连接。