CN111766478A - 基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法 - Google Patents

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亓延峰
张泽卉
毕经国
刘均鹏
葛华
李英
亓占华
许丹
李进
赵仁勇
杜伯学
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Laiwu Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
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Abstract

本发明公开了一种基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，涉及高电压设备中绝缘材料的质量控制和状态评估领域，包括累积电荷测量系统以及评估方法，所述累积电荷测量系统包括电流积分系统、高压电源、待测设备、接收器以及PC机，所述电流积分系统插在高压电源与待测设备之间，积分值通过微波传输到接收器，然后传递给PC机，本发将直流电流积分法应用于绝缘材料中累积电荷量的计算，通过比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量来进行绝缘性能评估，提高直流高压电力设备运行的稳定性和电力系统的安全性。

Description

基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法
技术领域
本发明属于高电压设备中绝缘材料的质量控制和状态评估领域，并涉及一种基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法。
背景技术
高压直流输电在风能、潮汐能、太阳能等新能源电力规模化利用方面具有电能质量高、损耗低等优势，已经成为高电压、大容量、远距离输电的主要形式，直流高压电力设备的电压等级也随之提高。其中，设备绝缘材料的性能是保证设备安全运行的重大保障，因此直流高压电力设备绝缘材料老化评估仍需要更进一步研究以确保输电系统正常运行。
一般认为，直流高压设备在运行中会有电荷积累，而绝缘介质老化与电荷输运密不可分。因此，当绝缘材料中累积大量的电荷时，绝缘材料的绝缘性能会下降，从而增大绝缘击穿发生的概率，严重威胁设备运行的稳定性和电力系统的安全性。
将所测得的累积电荷用于直流高压电力设备绝缘材料老化评估，通过比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量来进行评估，当在时间(t)累积的电荷与初始电荷的比率为1时，说明没有电荷累积，因此绝缘材料未老化；然而，当该比率大于1时，则说明绝缘材料已经老化。该方法具有操作简单、易于控制的优点，为直流高压电力设备绝缘材料老化评估提供了新的方法。
发明内容
本发明的目的在于介绍一种基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，基于累积电荷测量系统，所述累积电荷测量系统包括电流积分系统、高压电源、待测设备、接收器以及PC机，其特征在于，所述电流积分系统插入在高压电源与待测设备之间，所测得的数据通过微波传递到接收器，最后传输到PC机，然后比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量来进行绝缘性能评估。
作为本发明进一步的方案：所述电流积分系统内含积分电容器，通过对流过的电流进行积分来计算累积电荷。
作为本发明进一步的方案：所述高压电源能提供不同数值的高电压，以测量不同电压下累积电荷特性。
作为本发明进一步的方案：所述待测设备选用的为电缆。
作为本发明进一步的方案：所述接收器接收电流积分系统所计算的累积电荷量。
作为本发明进一步的方案：所述PC机收到不同电压，不同时间内的累积电荷量，方便进行分析。
作为本发明进一步的方案：所述评估方法为比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量评估绝缘材料的老化特性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发将直流电流积分法应用于绝缘材料中累积电荷量的计算，通过比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量来进行绝缘性能评估，提高直流高压电力设备运行的稳定性和电力系统的安全性。
附图说明
图1为电流积分法测量累积电荷示意图。
图2为绝缘材料中累积电荷与时间和电压的关系。
图中：1-电流积分系统、2-高压电源、3-待测试样、4-接收器、5-PC机。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本发明基于累积电荷测量系统，所述累积电荷测量系统包括电流积分系统1、高压电源2、待测设备3、接收器4以及PC机5，所述电流积分系统1插入在高压电源2与待测设备3之间；
所测得的数据通过微波传递到接收器4，最后传输到PC机5，然后比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量来进行绝缘性能评估；
所述评估方法为比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量评估绝缘材料的老化特性。
所述电流积分系统1内含积分电容器，通过对流过的电流进行积分来计算累积电荷。所述高压电源2能提供不同数值的高电压，以测量不同电压下累积电荷特性。所述待测设备3选用的为电缆。所述接收器4接收电流积分系统1所计算的累积电荷量。所述PC机5收到不同电压，不同时间内的累积电荷量，方便进行分析
1)在高压电源和待测试直流高压设备之间插入电流积分系统，施加一个高电压来测量绝缘材料中初始电荷与特定时间t下累积的电荷。
2)比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间t累积的电荷量。当在时间t累积的电荷与初始电荷的比率为1时，没有电荷累积，绝缘材料未劣化；然而，当该比率大于1时，则认为绝缘材料已经劣化。
3)改变施加的高电压，重复第(2)步，便可得到直流高压设备绝缘材料中累积电荷与时间和施加电压的关系。

Claims (7)

1.基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，其特征在于，基于累积电荷测量系统，所述累积电荷测量系统包括电流积分系统(1)、高压电源(2)、待测设备(3)、接收器(4)以及PC机(5)，所述电流积分系统(1)插入在高压电源(2)与待测设备(3)之间；
所测得的数据通过微波传递到接收器(4)，最后传输到PC机(5)，然后比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量来进行绝缘性能评估；
所述评估方法为比较绝缘材料中的初始电荷量与施加高压后在特定时间累积的电荷量评估绝缘材料的老化特性。
2.根据权利要求1所述的基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，其特征在于，所述电流积分系统(1)内含积分电容器，通过对流过的电流进行积分来计算累积电荷。
3.根据权利要求1所述的基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，其特征在于，所述高压电源(2)能提供不同数值的高电压，以测量不同电压下累积电荷特性。
4.根据权利要求1所述的基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，其特征在于，所述待测设备(3)选用的为电缆。
5.根据权利要求1所述的基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，其特征在于，所述接收器(4)接收电流积分系统(1)所计算的累积电荷量。
6.根据权利要求1所述的基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，其特征在于，所述PC机(5)收到不同电压，不同时间内的累积电荷量，方便进行分析。
7.根据权利要求1所述的基于累积电荷特性的高压电力设备绝缘材料老化评估方法，其特征在于，应用于直流高压电力设备。
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