[发明专利]一种评估挤塑绝缘直流海底电缆系统长期电气性能的预鉴定试验系统及其测评方法

说明书

技术领域

本发明属于挤塑绝缘直流海底电缆系统测量技术领域，具体是指一种评估挤塑绝缘直流海底电缆系统长期电气性能的预鉴定试验系统及其测评方法。 

背景技术

20世纪90年代，一些国外公司发展了柔性直流输电技术，即采用基于可关断器件的电压源换流器（VSC）和PWM技术代替基于线路整流换流技术(LCC)的电流源换流器并和挤塑绝缘直流电缆相结合的直流输电模式。这种直流输电技术非常适合应用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电和异步交流电网互联等领域。随着柔性直流输电技术的发展，越来越多的挤塑绝缘直流海底电缆系统应用于电力传输，直流海底电缆系统的长期性能评估方法对于整个输电系统的可靠性和安全性具有重大的意义。 

电缆系统在供货前，为证明其具有满意的长期性能，通常采用预鉴定试验对电缆系统进行评估。对于挤塑绝缘直流海底电缆系统的具体设置，目前尚无统一的国家标准（GB）和国际电工委员会标准（IEC）。现有的国际大电网技术规范CIGRE496《Recommendations for Testing DC Extruded Cable Systems for Power Transmission at a Rated Voltage up to500kV》和国家电线电缆质量监督检验中心技术规范TICW7.1《额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电缆系统技术规范第1部分试验方法和要求》中同样提出挤塑绝缘直流电缆系统长期性能的预鉴定评估要求，两个标准的预鉴定试验对长期试验的顺序、长期试验后的性能确认、试验中断及重新试验的程序和判据提供了明确的要求，然而两个标准均未能对挤塑绝缘直流海底电缆系统预鉴定试验的试样回路、试验对象、试验的布置、过渡区的安装以及模拟电缆的要求等给出明确的规定，即没有给出具体的预鉴定试验系统结构及其测评步骤，给实际的操作带来的极大的困难，因此设计挤塑绝缘直流海底电缆系统预鉴定试验系统试验回路及其测试方法对评估挤塑绝缘直流海底电缆产品的质量及工程应用具有非常重要的意义。 

发明内容

本发明的目的之一是提供一种评估挤塑绝缘直流海底电缆系统长期电气性能的预鉴定试验系统，该系统结构简单、操作方便。 

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种评估挤塑绝缘直流海底电缆系统长期电气性能的预鉴定试验系统，其特征在于：所述的预鉴定试验系统包括水池、直埋区、模拟电缆回路、试验电缆回路、模拟电缆温度监测单元和试验电缆温度监测单元； 

所述水池的池底为斜坡，水池出水边缘为浅滩出水池区，浅滩出水池区内堆放有沙包； 

所述的试验电缆回路包括直流海底电缆、直流海底电缆的软接头、直流陆地电缆、海陆接头以及直流电缆终端，所述的直流海底电缆敷设于所述水池中，模拟海缆登陆段，直流海底电缆在登陆处锚固，并且在浅滩出水池区用沙包填压，直流海底电缆的一端登陆后进入所述直埋区后连接所述的直流电缆终端，另一端登陆后通过所述的海陆接头与所述的直流陆地电缆相连接，所述的直流陆地电缆敷设于空气中，随后连接所述的直流电缆终端； 

所述的模拟电缆回路包括相连接的直流海底电缆和直流陆地电缆，直流海底电缆敷设于所述水池中，直流海底电缆在登陆处锚固，并且在浅滩出水池区用沙包填压，直流海底电缆的一端登陆后进入所述直埋区后连接直流陆地电缆的一端，直流海底电缆的另一端登陆后连接直流陆地电缆的另一端，直流陆地电缆敷设于空气中，模拟电缆回路的直流海底电缆与试验电缆回路的直流海底电缆结构相同，模拟电缆回路的直流陆地电缆与试验电缆回路的直流陆地电缆结构相同； 

所述的模拟电缆温度监测单元包括模拟电缆回路的直流海底电缆和直流陆地电缆分别在对应的水池、浅滩出水池区、直埋区以及直流陆地电缆裸露在空气中的陆缆段布置的多个热电偶，多个热电偶分别用于监测电缆导体的温度和电缆护套的温度； 

所述的试验电缆温度监测单元包括试验电缆回路的直流海底电缆和直流陆地电缆分别在对应的水池、浅滩出水池区、直埋区以及直流陆地电缆裸露在空气中的陆缆段布置的多个热电偶，多个热电偶分别用于监测电缆护套的温度。 

本发明的预鉴定试验系统回路规定了试验对象、海洋的布置模拟和过渡区的 安装、模拟电缆的布置、温度监控系统、热循环电压试验系统和测试系统等。模拟挤塑绝缘直流海底电缆系统的实际运行时包括的电缆和附件、采用具有代表性的敷设条件和运行环境，构成试验系统回路进行预鉴定试验，达到评估挤塑绝缘直流海底电缆系统长期可靠性的目的。 

1）试验对象