一种直流穿墙套管载流可靠性的评估方法与流程

本发明涉及穿墙套管载流可靠性评估，尤其涉及一种直流穿墙套管载流可靠性的评估方法。

背景技术：

1、特高压直流输电具有输电容量大、输送效率高等特点，是未来建设坚强智能电网骨干网架的重要组成部分，是新能源等电力大规模远距离输送的最佳技术解决方案，是推动低碳型战略性新兴产业发展的重要力量。直流穿墙套管作为直流输电系统中的重要设备，是连接直流场和阀厅内换流阀的中枢神经，其安装在阀厅墙上，保证高电位的直流主回路顺利通过阀厅墙体，连通户外和户内设备，因此，直流穿墙套管需承受系统的全电压和全电流，且两侧复合套管均需满足各种条件下外绝缘的耐受能力。目前，直流穿墙套管按照绝缘结构类型主要分为环氧芯体sf6气体综合绝缘和纯sf6气体绝缘两种，其中环氧芯体设计制造及控制工艺复杂，且散热性能较差，纯sf6气体绝缘具有重量轻、通流能力强、抗震性能好等优点，同时纯sf6气体绝缘结构是穿墙套管类设备相对成熟可靠的技术路线，但存在设计和制造难度高的问题。

2、直流穿墙套管整体水平安装，中间固定，户内侧、户外侧为套管悬臂梁结构，承受较大弯曲力矩。由于电网运行功率变化、昼夜温差、环境温度变化等因素，容易造成关键零部件的机械性能发生改变，尤其是导电杆发生偏移，致使直流穿墙套管的装配间隙发生改变，从而影响直流穿墙套管的通流及绝缘性能。因此在直流穿墙套管研发设计中，需要对直流穿墙套管的载流可靠性进行评估，根据评估结果对直流穿墙套管的设计进行优化改进。目前尚且没有针对导电杆偏移时能够准确测试直流穿墙套管绝缘性能的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，以解决现有技术中没有针对导电杆偏移时能够准确测试直流穿墙套管绝缘性能的方法的问题。

2、为实现上述目的，本发明直流穿墙套管载流可靠性的评估方法采用如下技术方案：

3、一种直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，对直流穿墙套管进行连续通流试验，获取在连续通流试验过程中导电杆的最大偏移量，然后对直流穿墙套管两侧的接线端子施加配重，使导电杆偏移量保持在最大偏移量，并在此状态下测试绝缘性能。

4、有益效果：本发明全新的提出了一种直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，通过模拟直流穿墙套管现场运行状态，对直流穿墙套管进行连续通流试验，获取在连续通流试验过程中导电杆的最大偏移量，然后对直流穿墙套管两侧的接线端子施加配重模拟导电杆最大偏移量，并在此状态下进行绝缘性能测试，由于是在导电杆保持在最大偏移量的状态下对直流穿墙套管进行绝缘性能测试，因此只要该状态下测试的绝缘性能满足要求，那么现场运行时无论导电杆实际发生多少偏移，都在最大偏移量范围内，必然能够满足绝缘性能要求。该评估方法通过在导电杆偏移量最大的状态下测试直流穿墙套管的绝缘性能，因此能够准确地判别直流穿墙套管在长期通流后是否满足规定的绝缘性能，从而为直流穿墙套管结构的优化改进提供理论依据，最终保证设计出的直流穿墙套管的绝缘性能能够满足要求，避免直流穿墙套管在现场运行时发生绝缘故障，进而提升电网运行可靠性。

5、进一步地，对直流穿墙套管进行连续通流试验时，采用冷热循环的方式，分别测量导电杆在高温和常温下的偏移量，进而得到导电杆的最大偏移量。

6、有益效果：导电杆发生偏移变形主要是由热胀冷缩引起，通过冷热循环的方式分别测量导电杆在高温和常温下的偏移量，更贴合直流穿墙套管的实际运行状态，这样测得的导电杆偏移量数据更具有参考价值。

7、进一步地，连续通流试验过程包括三个试验循环，每个试验循环为每日通电16h，停电8h，且循环10天停电24h，每日通流试验前后分别测量导电杆偏移量。

8、有益效果：采用这样的连续通流试验过程，可以准确地测量导电杆在高温和常温下的变形量，并且通过测量结果分析导电杆变形量是否有持续增大的趋势，判断导电杆变形量是否与上次通流存在关联，更符合工程产品运行状态。

9、进一步地，连续通流试验时保持户内侧温度维持在50±2℃范围内。

10、有益效果：这样的户内侧温度范围更贴合穿墙套管现场运行时的户内侧实际温度，由此产生的导电杆偏移量更贴合现场运行时的导电杆偏移变形情况。

11、进一步地，通过在户内侧搭建保温房，并在保温房内设置热风机进行加热，而使户内侧温度保持在50±2℃范围内。

12、有益效果：这种方式能够将户内侧温度更准确、灵活的控制到所需要的温度范围。

13、进一步地，在确定导电杆偏移量时，通过从穿墙套管的下侧向上密封穿装测量杆，直至测量杆抵接到导电杆上，测量杆上设有初始标记，自然状态下测量杆与导电杆抵接时初始标记和穿墙套管下侧面对齐，导电杆向下偏移时通过测量初始标记和穿墙套管下侧面之间的距离来确定导电杆偏移量。

14、有益效果：这样能够直接、准确的测得导电杆偏移量，操作简单，测量准确。

15、进一步地，通过检测测量杆和导电杆是否导通判断测量杆和导电杆是否抵接。

16、有益效果：测量杆伸入穿墙套管内部，无法直接观察测量杆是否与导电杆抵接，通过检测测量杆和导电杆是否导通判断测量杆和导电杆是否抵接，能够实现准确判断。

17、进一步地，在对直流穿墙套管进行连续通流试验前，对直流穿墙套管进行密封性检验，检验结果满足密封要求后再进行连续通流试验。

18、有益效果：连续通流试验前对直流穿墙套管进行密封性检验，以保证投入通流试验的直流穿墙套管的密封性是符合要求的，能够避免因直流穿墙套管密封性受损而对导电杆的热胀冷缩产生影响，导致导电杆偏移量与实际运行状态下的偏移量产生偏差，影响评估准确性。

19、进一步地，连续通流试验结束后，在对直流穿墙套管两侧的接线端子施加配重前，对直流穿墙套管进行密封性检验，检验结果满足密封要求后再施加配重。

20、有益效果：连续通流试验结束后再次对直流穿墙套管进行密封性检验，如果检验结果满足规定值，则说明连续通流试验过程中测得的导电杆偏移量数据都是真实可靠的，可以作为施加配重的参考依据，如果检验结果不满足规定值，那么连续通流试验过程中测得的导电杆偏移量数据至少有一部分是不具备参考价值的，由此计算出来的导电杆最大偏移量自然也就不准确。通过这次密封性检验，能够避免导电杆最大偏移量数据不准确的情况，进而保证最终测试绝缘性能的准确性。

技术特征：

1.一种直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：对直流穿墙套管进行连续通流试验，获取在连续通流试验过程中导电杆的最大偏移量，然后对直流穿墙套管两侧的接线端子施加配重，使导电杆偏移量保持在最大偏移量，并在此状态下测试绝缘性能。

2.根据权利要求1所述的直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：对直流穿墙套管进行连续通流试验时，采用冷热循环的方式，分别测量导电杆在高温和常温下的偏移量，进而得到导电杆的最大偏移量。

3.根据权利要求2所述的直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：连续通流试验过程包括三个试验循环，每个试验循环为每日通电16h，停电8h，且循环10天停电24h，每日通流试验前后分别测量导电杆偏移量。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：连续通流试验时保持户内侧温度维持在50±2℃范围内。

5.根据权利要求4所述的直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：通过在户内侧搭建保温房，并在保温房内设置热风机进行加热，而使户内侧温度保持在50±2℃范围内。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：在确定导电杆偏移量时，通过从穿墙套管的下侧向上密封穿装测量杆，直至测量杆抵接到导电杆上，测量杆上设有初始标记，自然状态下测量杆与导电杆抵接时初始标记和穿墙套管下侧面对齐，导电杆向下偏移时通过测量初始标记和穿墙套管下侧面之间的距离来确定导电杆偏移量。

7.根据权利要求6所述的直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：通过检测测量杆和导电杆是否导通判断测量杆和导电杆是否抵接。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：在对直流穿墙套管进行连续通流试验前，对直流穿墙套管进行密封性检验，检验结果满足密封要求后再进行连续通流试验。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，其特征在于：连续通流试验结束后，在对直流穿墙套管两侧的接线端子施加配重前，对直流穿墙套管进行密封性检验，检验结果满足密封要求后再施加配重。

技术总结
本发明涉及涉及穿墙套管载流可靠性评估技术领域，尤其涉及一种直流穿墙套管载流可靠性的评估方法。直流穿墙套管载流可靠性的评估方法，对直流穿墙套管进行连续通流试验，获取在连续通流试验过程中导电杆的最大偏移量，然后对直流穿墙套管两侧的接线端子施加配重，使导电杆偏移量保持在最大偏移量，并在此状态下测试绝缘性能。由于是在导电杆偏移程度最大的状态下对直流穿墙套管进行绝缘性能测试，因此可以准确地判别直流穿墙套管在长期通流后是否满足规定的绝缘性能，从而为直流穿墙套管结构的优化改进提供理论依据，最终保证设计出的直流穿墙套管的绝缘性能能够满足要求，避免直流穿墙套管在现场运行时发生绝缘故障，进而提升电网运行可靠性。

技术研发人员：孙龙勇,姚灿江,李付永,刘英英,佟志鹏,史恒超,李森然,杨光,高炳灿,李斌,张兴辉,陈亭宇,芦珂,吕飞飞,岳红伟,徐刚,袁攀科,黄晓光,李晓刚,苑大凯
受保护的技术使用者：河南平高电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16