CN103499778A

CN103499778A - 一种35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法

Info

Publication number: CN103499778A
Application number: CN201310451179.8A
Authority: CN
Inventors: 唐庆华; 刘宝成; 满玉岩; 周凤争; 孟峥峥; 李旭; 王浩鸣
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-01-08

Abstract

本发明公开了一种35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法，该方法包括：确定需要进行绝缘性能评估的电力电缆，结合与相联接电气设备的检修计划，安排该段电缆线路进行停电检测；将该段电缆线路与两端的电气设备断开，确保与邻近电气设备的安全距离；通过专用检测设备，在被试电缆上施加振荡波电压，对电缆线路进行局部放电检测；通过比对电缆路径及中间接头位置敷设情况，对局部放电检测结果进行系统分析；同时结合电缆线路局部放电量的大小及发生位置，对电缆线路的绝缘性能做出有效评估。本发明通过进行振荡波局部放电检测，进行有效评估，保证了电网安全可靠运行，较好的解决了现有缺乏准确掌握35kV及以下电力电缆的绝缘性能方法的问题。

Description

一种35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法

技术领域

本发明属于电力系统电缆技术领域，尤其涉及一种35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法。

背景技术

目前，由于电力电缆大量应用于城市电网，电缆的故障率直接影响到电网的供电可靠性。随着时间的推移，电缆的绝缘老化会进一步加剧，由此而引发的电网故障将更加频繁，这将严重威胁电网的安全运行。

现有技术缺乏准确掌握35kV及以下电力电缆的绝缘性能方法。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法，旨在解决现有缺乏准确掌握35kV及以下电力电缆的绝缘性能方法的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法，该35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法包括以下步骤：

步骤一，根据运行情况，确定需要进行绝缘性能评估的电力电缆，结合与相联接电气设备的检修计划，安排该段电缆线路进行停电检测；

步骤二，将该段电缆线路与两端的电气设备断开，确保与邻近电气设备的安全距离，同时设专人监护，防止人身触电；

步骤三，采用OWTS振荡波局部放电诊断系统产生检测所需的高压，并通过专用的测试电缆将振荡波电压施加于被试电缆上，通过分压器组成的局部放电耦合单元和滤波器进行数据采集与分析，实现对电缆线路进行局部放电检测；

步骤四，OWTS系统采用脉冲反射法进行局部放电定位，通过对电缆线路局部放电量大小及产生部位检测数据与电缆路径及中间接头位置实际敷设情况进行比对，确定电缆线路的健康水平，对绝缘性能做出有效评估。

进一步，该35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法依据波反射原理能确定局部放电发生的部位及大小。

进一步，在步骤四中，OWTS系统采用脉冲反射法进行局部放电定位，的方法为：测试一条长度为l的电缆，假设在距测试端x处发生局部放电，脉冲沿电缆向两个相反方向传播，入射波经过时间t₁到达测试端；反射波向测试对端传播，并在对端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t₂到达测试端。根据两个脉冲到达测试端的时间差Δt，可计算局部放电发生位置，即

t_{1} = \frac{x}{v}

t_{2} = \frac{(l - x) + l}{v}

x = l - \frac{1}{2} \cdot v \cdot (t_{2} - t_{1}) = l - \frac{1}{2} \cdot v \cdot Δt

式中，v为脉冲在电缆中传播的波速。

本发明提供的35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法，通过对35kV及以下电压等级的电力电缆进行振荡波（OWTS）局部放电检测，对绝缘性能进行有效的评估，是一种无损检测的评估方法；本发明能够及时发现电缆线路的故障隐患，评估健康状况，保证了电网的安全可靠运行，有着重要意义，方法简单，操作方便，较好的解决了现有缺乏准确掌握35kV及以下电力电缆的绝缘性能方法的问题，能测量电缆线路全长，并依据波反射原理能确定局部放电发生的部位及大小，能有效的对被试电缆线路的绝缘状况做出有效的评估。

附图说明

图1是本发明实施例提供的35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的OWTS系统原理电路图；

图3是本发明实施例提供的脉冲反射法原理示意图；

图4是本发明实施例提供的OWTS测试结果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法包括以下步骤：

S101:根据运行情况，确定需要进行绝缘性能评估的电力电缆，结合与相联接电气设备的检修计划，安排该段电缆线路进行停电检测；

S102：将该段电缆线路与两端的电气设备断开，确保与邻近电气设备的安全距离，同时设专人监护，防止人身触电；

S103：采用OWTS振荡波局部放电诊断系统产生检测所需的高压，并通过专用的测试电缆将振荡波电压施加于被试电缆上，通过分压器组成的局部放电耦合单元和滤波器进行数据采集与分析，实现对电缆线路进行局部放电检测；

S104：OWTS系统采用脉冲反射法进行局部放电定位，通过对电缆线路局部放电量大小及产生部位检测数据与电缆路径及中间接头位置实际敷设情况进行比对，确定电缆线路的健康水平，对绝缘性能做出有效评估；

在步骤S104中，OWTS系统采用脉冲反射法进行局部放电定位，的方法为：测试一条长度为l的电缆，假设在距测试端x处发生局部放电，脉冲沿电缆向两个相反方向传播，入射波经过时间t₁到达测试端；反射波向测试对端传播，并在对端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t₂到达测试端。根据两个脉冲到达测试端的时间差Δt，可计算局部放电发生位置，即

t_{1} = \frac{x}{v}

t_{2} = \frac{(l - x) + l}{v}

x = l - \frac{1}{2} \cdot v \cdot (t_{2} - t_{1}) = l - \frac{1}{2} \cdot v \cdot Δt

式中，v为脉冲在电缆中传播的波速。

本发明的具体步骤为：

第一步，确定需要进行绝缘性能评估的电力电缆，结合与相联接电气设备的检修计划，安排该段电缆线路进行停电检测；

第二步，将该段电缆线路与两端的电气设备断开，确保与邻近电气设备的安全距离，同时设专人监护，防止人身触电；

第三步，采用OWTS振荡波局部放电诊断系统产生检测所需的高压，并通过专用的测试电缆将振荡波电压施加于被试电缆上。

OWTS系统的高压发生和测试原理电路如图2所示；直流电源首先对电容充电，之后闭合IGBT高压开关，通过设备电感与被测电缆电容发生谐振，在被测电缆端产生阻尼振荡电压。同时，通过分压器组成的局部放电耦合单元和滤波器进行数据采集与分析，以实现对电缆线路进行局部放电检测；

通常电缆的局部放电均产生于电缆中间接头及终端等附件处，因此在能检测局部放电量大小的同时，关键还在于能确定局部放电产生的部位。OWTS系统采用脉冲反射法进行局部放电定位，原理示意如图3所示；测试一条长度为l的电缆，假设在距测试端x处发生局部放电，脉冲沿电缆向两个相反方向传播，其中一个脉冲（为方便起见，文中称为“入射波”）经过时间t₁到达测试端；另一个脉冲（文中称为“反射波”）向测试对端传播，并在对端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t₂到达测试端。根据两个脉冲到达测试端的时间差Δt，可计算局部放电发生位置，即

t_{1} = \frac{x}{v} - - - (1)

t_{2} = \frac{(l - x) + l}{v} - - - (2)

x = l - \frac{1}{2} \cdot v \cdot (t_{2} - t_{1}) = l - \frac{1}{2} \cdot v \cdot Δt - - - (3)

式中，v为脉冲在电缆中传播的波速。

第四步，通过对电缆线路局部放电量大小及产生部位等检测数据（见图4）与电缆路径及中间接头位置等实际敷设情况进行比对，同时参照现有的国家、行业技术标准，以确定电缆线路的健康水平，对其绝缘性能做出有效评估。

本发明的工作原理：

本发明通过振荡波局部放电诊断系统，在被测电缆端产生阻尼振荡电压，通过局部放电耦合单元和滤波器进行数据采集与分析，以实现对电缆线路进行局部放电检测。振荡电压加在被测电缆上的时间极短（几百毫秒），因此不会对电缆造成损害。同时，电压幅值衰减过程中，可很容易地测定局放起始电压等参数。而且系统采用数理统计的方法，并通过滤波和分析比较等消除干扰局放，能够准确测量局放大小，并定位局放点位置。

本发明通过对35kV及以下电压等级的电力电缆进行振荡波（OWTS）局部放电检测，对其绝缘性能进行有效的评估，是一种无损检测的评估方法；该种评估方法能测量电缆线路全长，并依据波反射原理能确定局部放电发生的部位及大小，据此能有效的对被试电缆线路的绝缘状况做出有效的评估。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法，其特征在于，该35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法，其特征在于，该35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法依据波反射原理能确定局部放电发生的部位及大小。

3.如权利要求1所述的35kV及以下电压等级电力电缆绝缘性能的评估方法，其特征在于，在步骤四中，OWTS系统采用脉冲反射法进行局部放电定位，的方法为：测试一条长度为l的电缆，假设在距测试端x处发生局部放电，脉冲沿电缆向两个相反方向传播，入射波经过时间t₁到达测试端；反射波向测试对端传播，并在对端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t₂到达测试端。根据两个脉冲到达测试端的时间差Δt，可计算局部放电发生位置，即

t_{1} = \frac{x}{v}

t_{2} = \frac{(l - x) + l}{v}

x = l - \frac{1}{2} \cdot v \cdot (t_{2} - t_{1}) = l - \frac{1}{2} \cdot v \cdot Δt

式中，v为脉冲在电缆中传播的波速。