计及洋流因素下的海上变电站套管的老化评估方法

技术领域

本发明属于电力系统高压套管老化性能评估技术领域，特别是计及洋流因素下的海上变电站套管的老化评估方法。

背景技术

高压套管是电力设备的重要组成部分，起到绝缘、引流、支撑的作用，其绝缘结构分为内绝缘和外绝缘，其内部绝缘主要为绝缘纸与铝箔电容屏交替包绕卷制的电容芯，外绝缘主要为瓷套，高压套管对于电力设备的安全稳定运行起着至关重要的作用，然而，由于高压套管在实际运行中，暖流会对套管的内、外绝缘造成一定的影响，降低套管的绝缘性能和电气强度，严重影响高压套管的寿命，威胁电网的可靠运行，因此，研究一套计及洋流因素下的海上变电站套管的老化评估方法具有重要意义。

通常情况下，高压套管内部的一些老化或者缺陷并没有明显的特征，因此往往很难发现。并且对于建设在海上的变电站中的高压套管，其工作环境是复杂的，尤其在洋流的影响下其真实健康水平难以反映出来的，目前国内外对于高压套管老化性能评估主要基于套管电流的测量，而缺乏对于计及洋流因素下的海上变电站套管的老化评估，因此迫切需要一种试验平台和方法，考虑风力与温度的条件，对高压套管的老化性能进行试验与评估。

发明内容

本发明的目的是提供一种计及暖流因素下的海上变电站套管的老化评估方法。

实现本发明目的的技术方案如下：

计及洋流因素下的海上变电站套管的老化性能评估平台，所述平台包括：

上位机(1)、风机控制器(2)、风机一(31)、风机二(32)、风机三(33)、风机四(34)温度控制分析仪(4)、温度控制器一(51)、温度控制器二(52)、高压套管试品(6)、环境模拟试验箱(7)、工频电流参数测试仪(8)、综合接地网(9)、环境参数分析控制装置(10)、数据采集器(11)、环境温度传感器(12)、环境风力传感器一(131)、环境风力传感器二(132)；

所述上位机(1)与风机控制器(2)和温度控制分析仪(4)连接；

所述风机控制器(2)与风机一(31)、风机二(32)风机三(33)、风机四(34)相连接，风机一(31)、风机二(32)风机三(33)、风机四(34)分别设置在环境模拟试验箱(7)内部的四个角落；温度控制分析仪(4)与温度控制器一(51)、温度控制器二(52)相连接，温度控制器一(51)、温度控制器二(52)设置于环境模拟试验箱(7)内部上方；

所述环境温度传感器(12)、环境风力传感器一(131)、环境风力传感器二(132)与环境参数分析控制装置(10)连接，环境参数分析控制装置(10)通过无线网络和上位机(1)实现数据交互，所述环境温度传感器(12)、环境风力传感器一(131)、环境风力传感器二(132)均设置于环境模拟试验箱(7)内部；

所述高压套管试品(6)顶端与工频电流参数测试仪(8)的输出端电连接，高压套管试品(6)底部与工频电流参数测试仪(8)的输入端电连接，工频电流参数测试仪(8)的接地端与综合接地系统(9)连接，高压套管试品(6)设置于环境模拟试验箱(7)内部；

所述工频电流参数测试仪(8)信号输出端与数据采集器(11)连接，数据采集器(11)与上位机(1)连接；

特征2、计及洋流因素下的海边变电站套管的老化评估方法，其特征在于，基于特征1所述的试验评估，试验评估方法包括以下步骤：

S1：模拟海边变电站中高压套管的工作环境，具体步骤为：在上位机(1)中设定环境模拟试验箱(7)中的风力值S

S2：对高压套管试品(6)进行电流参数测试，具体步骤为：工频电流参数测试仪(8)测量出高压套管(6)产生工频基准电流，并通过数据采集器(11)传输至上位机(1)中；

S3：由下式计算高压套管的老化性能评判因子α：

式中，S为环境中风力强度的大小，T

S4：基于上述步骤进行评估，当α∈(0，0.4]时，表征高压套管老化性能正常；当α∈(0.4，1)时，表征高压套管老化性能有所降低，应适时安排检修；当α∈(1，+∞)时，表征高压套管已完全老化，应尽快更换；

S5：改变在上位机(1)中设定环境模拟试验箱(7)中的风力值S

本发明的有益效果在于：

(1)通过计及洋流因素下的海上变电站套管的老化性能试验评估平台，能较为真实地模拟海上变电站中套管所处的环境；

(2)试验装置能较为精确地控制调节套管所处环境的风力强度与温度，可根据所需模拟的不同环境进行调节风力与温度的比例，有利于套管电流的测量以及对不同风力、温度条件下套管老化性能的评估；

(3)试验装置操作简洁，安全稳定，能对多组试验数据进行采集和保存且该试验装置能对不同类型的套管进行试验，具有普适性。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明。计及暖流因素下的海上变电站套管的老化评估方法具体实施方式包括以下步骤：

计及洋流因素下的海上变电站套管的老化评估方法，其特征在于，包括：特征1、首先搭建了一个试验评估平台，所述平台包括：上位机(1)、风机控制器(2)、风机一(31)、风机二(32)、风机三(33)、风机四(34)温度控制分析仪(4)、温度控制器一(51)、温度控制器二(52)、高压套管试品(6)、环境模拟试验箱(7)、工频电流参数测试仪(8)、综合接地网(9)、环境参数分析控制装置(10)、数据采集器(11)、环境温度传感器(12)、环境风力传感器一(131)、环境风力传感器二(132)；

所述上位机(1)与风机控制器(2)和温度控制分析仪(4)连接；

所述风机控制器(2)与风机一(31)、风机二(32)风机三(33)、风机四(34)相连接，风机一(31)、风机二(32)风机三(33)、风机四(34)分别设置在环境模拟试验箱(7)内部的四个角落；温度控制分析仪(4)与温度控制器一(51)、温度控制器二(52)相连接，温度控制器一(51)、温度控制器二(52)设置于环境模拟试验箱(7)内部上方；

所述环境温度传感器(12)、环境风力传感器一(131)、环境风力传感器二(132)与环境参数分析控制装置(10)连接，环境参数分析控制装置(10)通过无线网络和上位机(1)实现数据交互，所述环境温度传感器(12)、环境风力传感器一(131)、环境风力传感器二(132)均设置于环境模拟试验箱(7)内部；

所述高压套管试品(6)顶端与工频电流参数测试仪(8)的输出端电连接，高压套管试品(6)底部与工频电流参数测试仪(8)的输入端电连接，工频电流参数测试仪(8)的接地端与综合接地系统(9)连接，高压套管试品(6)设置于环境模拟试验箱(7)内部；

所述工频电流参数测试仪(8)信号输出端与数据采集器(11)连接，数据采集器(11)与上位机(1)连接；

特征2、计及洋流因素下的海边变电站套管的老化评估方法，其特征在于，基于特征1所述的试验评估，试验评估方法包括以下步骤：

S1：模拟海边变电站中高压套管的工作环境，具体步骤为：在上位机(1)中设定环境模拟试验箱(7)中的风力值S

S2：对高压套管试品(6)进行电流参数测试，具体步骤为：工频电流参数测试仪(8)测量出高压套管(6)产生工频基准电流，并通过数据采集器(11)传输至上位机(1)中；

S3：由下式计算高压套管的老化性能评判因子α：

式中，S为环境中风力强度的大小，T

S4：基于上述步骤进行评估，当α∈(0，0.4]时，表征高压套管老化性能正常；当α∈(0.4，1)时，表征高压套管老化性能有所降低，应适时安排检修；当α∈(1，+∞)时，表征高压套管已完全老化，应尽快更换；

S5：改变在上位机(1)中设定环境模拟试验箱(7)中的风力值S