CN111025095A - 一种xlpe电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种XLPE电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法，本发明中，首先搭建电缆泄露电流测试平台对被测试的XLPE电缆测试泄漏电流；数据采集器(7)每隔5s采集一次电流数据，每轮采集持续20min，共持续10轮；然后得到泄漏电流系数矩阵Q，接着由泄漏电流系数矩阵Q以及所测泄漏电流数据得到XLPE电缆终端绝缘可靠因子δ，对XLPE电缆终端绝缘可靠性进行评估，为确保电缆能够安全运行奠定基础。本发明的有益效果在于，可快速、方便地进行待测电缆绝缘性能的测试，具有现场接线简洁、操作步骤简便易懂、计算过程严谨可靠的优点，可以对在运的XLPE电缆进行绝缘可靠性的提前预判，避免因XLPE电缆绝缘老化等问题出现电缆爆炸、击穿等事故，提高配电网系统的运行可靠性。

Description

一种XLPE电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法
技术领域
本发明属于XLPE电缆绝缘可靠性评估领域，具体涉及一种XLPE电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法
背景技术
交联聚乙烯(XLPE)在现代城市配电网中大量使用，它具有诸多优点，如供电可靠性高，绝缘性能好，耐水和化学腐蚀性能良好等，但是它的不足之处在于在机械应力下容易产生裂纹，同时由于电缆的运行环境复杂，电缆会随着使用年限的增加而发生老化，为了提高供电的可靠性，因此对电缆的绝缘老化状态进行评估非常重要。
电缆处于老化状态若不及时更换容易发生绝缘击穿，造成大面积停电，对工业生产和生活都会带来很大的影响。为了减少XLPE电缆故障发生率，提高供电可靠性，因此急需一种能够有效地对城市配电网中长期运行的XLPE电缆绝缘性能进行评估的方法，本方法为一种一种XLPE电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法，该方法操作简单并能够通过计算检测到的泄漏电流对电缆的绝缘可靠性进行有效评估。
发明内容
本发明的目的是提供一种XLPE电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法，用于对城市配电网长期运行的XLPE电缆绝缘可靠性进行评判，该方法操作简单并能够通过计算检测到的泄漏电流对电缆的绝缘可靠性进行有效评估。
本发明的技术方案为：
一种XLPE电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法，包括以下步骤：
步骤1：搭建电缆泄露电流测试平台
将高频电压源的1号端口通过高压试验线与XLPE电缆终端的铜端子连接，2号端口接地，XLPE电缆终端的接地线穿过高频电流互感器，高频电流互感器与数据采集器连接，数据采集器连接上位机，对XLPE电缆终端施加额定电压U，由上位机记录泄漏电流值In；
步骤2：设置采样周期
数据采集器每隔5s采集一次电流数据，每轮采集持续20min，共持续10轮，高频电流互感器采集的电流数据记作Iij，组成多维样本集D，Iij表示第i轮采集中，第j次采集数据，
其中，i∈[1，10]，j∈[1，240]，i和j均为整数；
步骤3：计算泄漏电流系数矩阵Q
根据步骤2，令第1轮采集数据为I1j，第2轮采集数据为I2j，…，依次类推，第10轮采集数据为I10j；
Figure BDA0002279994020000021
步骤4：计算绝缘可靠因子δ
Figure BDA0002279994020000022
Figure BDA0002279994020000023
其中Ik为样本集D中样本每一维特征的均值，γmax(QTQ)为QTQ的最大特征值，γmin(QQT)为QQT的最小特征值；
步骤5：XLPE电缆终端绝缘可靠性评估
设置判断阀值δ0、δ1
当δ<δ0时，电缆终端绝缘状态良好，可继续投入运行，
当δ1≤δ＜δ2时，电缆终端绝缘出现轻微降低，需要进行实时监测，
当δ＞δ2时，电缆终端绝缘性能严重降低，需要进行更换处理。
本发明的有益效果在于：
本发明的一种XLPE电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法，可快速、方便地进行待测电缆绝缘性能的测试，具有现场接线简洁、操作步骤简便易懂、计算过程严谨可靠的优点，可以对在运的XLPE电缆进行绝缘可靠性的提前预判，避免因XLPE电缆绝缘老化等问题出现电缆爆炸、击穿等事故，提高配电网系统的运行可靠性。
附图说明
图1为本发明中电缆泄漏电流电流测试平台接线示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
根据图1电缆泄漏电流测试平台接线图，本发明具体计算步骤如下：
第一步：搭建电缆泄露电流测试平台
将高频电压源1的1号端口9通过高压试验线2与XLPE电缆终端6的铜端子3连接，2号端口10接地，XLPE电缆终端6的接地线5穿过高频电流互感器4，高频电流互感器4与数据采集器7连接，数据采集器7连接上位机8，对XLPE电缆终端6施加额定电压U，由上位机8记录泄漏电流值In；
第二步：设置采集周期
数据采集器7每隔5s采集一次电流数据，每轮采集持续20min，共持续10轮，高频电流互感器4采集的电流数据记作Iij，表示第i轮采集中，第j次采集数据，其中，i∈[1,10]，j∈[1,240]，i和j均为整数；
第三步：计算泄漏电流系数矩阵Q
根据第二步，令第1轮采集数据为I1j，第2轮采集数据为I2j，…，依次类推，第10轮采集数据为I10j；
Figure BDA0002279994020000031
第四步：计算绝缘可靠因子δ
Figure BDA0002279994020000032
Figure BDA0002279994020000041
其中Ik为样本集D中样本每一维特征的均值，γmax(QTQ)为QTQ的最大特征值，γmin(QQT)为QQT的最小特征值；
第五步：XLPE电缆终端绝缘可靠性评估
设置判断阀值δ1、δ2
当δ<δ1时，电缆终端绝缘状态良好，可继续投入运行，
当δ1≤δ＜δ2时，电缆终端绝缘出现轻微降低，需要进行实时监测，
当δ＞δ2时，电缆终端绝缘性能严重降低，需要进行更换处理。
其中δ1＝1.4，δ2＝6。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种XLPE电缆终端绝缘可靠性智能快捷化评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：搭建电缆泄露电流测试平台
将高频电压源(1)的1号端口(9)通过高压试验线(2)与XLPE电缆终端(6)的铜端子(3)连接，2号端口(10)接地，XLPE电缆终端(6)的接地线(5)穿过高频电流互感器(4)，高频电流互感器(4)与数据采集器(7)连接，数据采集器(7)连接上位机(8)，对XLPE电缆终端(6)施加额定电压U，由上位机(8)记录泄漏电流值In；
步骤2：设置采样周期
数据采集器(7)每隔5s采集一次电流数据，每轮采集持续20min，共持续10轮，高频电流互感器(4)采集的电流数据记作Iij，组成多维样本集D，Iij表示第i轮采集中，第j次采集数据，其中，i∈[1，10]，j∈[1，240]，i和j均为整数；
步骤3：计算泄漏电流系数矩阵Q
根据步骤2，令第1轮采集数据为I1j，第2轮采集数据为I2j，…，依次类推，第10轮采集数据为I10j；
Figure FDA0002279994010000011
步骤4：计算绝缘可靠因子δ
Figure FDA0002279994010000012
Figure FDA0002279994010000013
其中Ik为样本集D中样本每一维特征的均值，γmax(QTQ)为QTQ的最大特征值，γmin(QQT)为QQT的最小特征值；
步骤5：XLPE电缆终端绝缘可靠性评估
设置判断阀值δ1、δ2
当δ<δ1时，电缆终端绝缘状态良好，可继续投入运行，
当δ1≤δ＜δ2时，电缆终端绝缘出现轻微降低，需要进行实时监测，
当δ＞δ2时，电缆终端绝缘性能严重降低，需要进行更换处理。
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