CN111965497A - 一种高压电缆早期缺陷联合诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高压电缆早期缺陷联合诊断方法，包括：步骤1，对运行中的电缆进行带电检测，获取针对不同部件的状态量；步骤2，基于预设的评价标准对步骤1所得的状态量进行量化评价，得到评价结果；所述评价结果包括正常状态、异常状态、注意状态；当电缆线路的所有部件的评价结果均为正常状态时，确定该条线路处于正常状态；当电缆任一部件的评价结果为注意状态或异常状态时，确定该电缆线路处于最严重状态；步骤3，若步骤2的评价结果为注意状态，持续关注相关状态量的变化趋势；步骤4，基于停电试验对评价结果进行验证，得到验证结果。本发明利用多种检测方式及多种状态量对高压电缆的早期缺陷进行诊断，便于准确掌握电缆的运行状态。
Description
技术领域
本发明属于高压电缆绝缘状况检测技术领域，尤其涉及一种高压电缆早期缺陷联合诊断方法。
背景技术
目前，对高压电缆绝缘状况缺乏有效检测的手段，现有的检测方法按照被试电缆是否停电，可分为停电检测和带电检测两大类。停电检测方法主要有绝缘电阻试验、交流耐压试验和直流耐压试验，理论研究和实践表明，现有停电检测方法难以对电缆绝缘状况进行准确判断，近些年来，震荡波局放和低频介损试验较为流行，对检测绝缘类及老化缺陷有一定的效果。
带电检测也存在一定的局限性:局放检测技术虽然可检出对象涵盖了大部分典型缺陷，对于绝缘类缺陷尤为敏感，是状态检测重要手段，但是存在检测信号能量小、易受周围外部条件干扰、准确率低等问题；温度检测技术对发热、过流类缺陷较为敏感，测温结果应与历史数据比对，重点关注趋势变化，但测温法难以发现局放类缺陷；接地电流和接触电压检测技术对接地系统类缺陷非常有效。具体地：
电缆温度监测法：使用合适的传感器,将测得的对象温度信号以适合的方式展现出温度测量结果。(1)示温蜡片法是在电力电缆或电缆接头可能的过热点贴上特殊蜡片,进行定期的巡视,再根据蜡片的颜色变化或者融化程度来大致推测该点的温度范围。(2)引线接头温度测量法是在接头处安装引线测温装置,当测得温度高于设定温度时,弹簧触点闭合,启动信号报警。该法运行较为可靠,效果良好,但缺点是不能监测精确温度,不能记录温度历史数据,无法掌握温度的变化趋势。(3)接触式电信号测量方法是使用最广泛的热电偶和热电阻,其具有操作简单、价格低廉的优点,并且测量的是物体真实温度。(4)接触式电信号测量方法是使用最广泛的热电偶和热电阻,其具有操作简单、价格低廉的优点,并且测量的是物体真实温度。
护层接地电流监测法：高压电缆线路投入运行后，其金属护层中存在接地电流。接地电流主要包括电容电流、电导电流和感应接地电流。电导电流幅值非常小，可以忽略不计，而一般情况下电容电流很小。当电缆金属护层受损、存在接地缺陷或故障发生等情况下，金属护层的接地回路中将产生感应接地电流，称为感应接地电流，可作为高压电缆护层及接地等故障状态依据。这种检测方式对电缆护层绝缘的检测较为有效，而对本体缺陷或发热类缺陷不敏感。
局部放电：局部放电指在电场作用下发生在绝缘中非贯穿性的放电现象。局部放电作为电缆线路绝缘故障早期的主要表现形式，既是引起绝缘老化的主要原因，又是表征绝缘状况的主要特征参数。局放与电缆及附件的绝缘状况密切相关，局放量的变化预示着电缆及附件绝缘中存在着可能危及安全运行的缺陷。但是，此种方法对发热类缺陷不敏感。
因此，单一的检测手段都存在各种明显缺点，难以对电缆早期缺陷进行有效检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压电缆早期缺陷联合诊断方法，将带电检测、停电试验中的多种检测手段的有机结合，弥补单一检测手段的不足，形成有效的辅助决策方法，对高压电缆的早期缺陷进行有效监测和精准诊断，及时发现高压电缆缺陷，判断类别并给出诊断结果，以方便发电企业及电网企业准确掌握高压电缆健康状况，并为电缆检修、运行、技术改造工作提供相应的意见和支持，提升设备可靠性水平，降低非计划停运风险和电量损失。
本发明提供了一种高压电缆早期缺陷联合诊断方法，包括：
步骤1，对运行中的电缆进行带电检测，获取针对不同部件的状态量；所述状态量包括针对电缆本体、中间接头、接地系统的相间温差，针对接地系统的PRPD及PRPS图谱，针对接地系统的接地电流的绝对值、接地电流与负荷的比值、单相接地电流最大值及最小值；
步骤2，基于预设的评价标准对步骤1所得的状态量进行量化评价，得到评价结果；所述评价结果包括正常状态、异常状态、注意状态；当电缆线路的所有部件的评价结果均为正常状态时，确定该条线路处于正常状态；当电缆任一部件的评价结果为注意状态或异常状态时，确定该电缆线路处于最严重状态；
步骤3，若步骤2的评价结果为注意状态，持续关注相关状态量的变化趋势；
步骤4，基于停电试验对评价结果进行验证，得到验证结果。
进一步地，步骤4中停电试验方法包括：
低频介质损耗测量：
在0.1Hz超低频正弦电压下进行超低频介损测试，对被测电缆施加0.5Uo，1.0Uo，1.5Uo三个电压步骤，每相电缆单独进行测试；通过采集流经电缆的泄漏电流信号，比较电流与电压之间的相位差得到介损值；
震荡波电缆局放测量：
针对35kV交联聚乙烯电缆，试验电压逐渐升至0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0、1.1、1.5、1.7U0并保持一定的时间，依次测量局放。
借由上述方案，通过高压电缆早期缺陷联合诊断方法，利用多种检测方式及多种状态量对高压电缆的早期缺陷进行诊断，便于准确掌握电缆的运行状态。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是本发明高压电缆早期缺陷联合诊断方法一实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1所示，本实施例提供了一种高压电缆早期缺陷联合诊断方法，采用带电检测及停电检测的方式获得电缆的状态量，带电检测包括测温、高频局部放电检测、金属屏蔽接地电流检测。停电检测包括震荡波局放检测、低频介质损耗检测。然后通过状态量的特征、状态量变化趋势、带电及停电检测结果的对比验证来对电缆存在的缺陷进行联合诊断，具体包括如下步骤：
步骤1：对运行中的电缆进行带电检测，获取温度、高频局放、接地电流等状态量。高压电缆需要评价的各部件包括电缆本体、电缆终端、中间接头、接地系统。其中，温度检测的对象为电缆本体、中间接头、接地系统，获取的状态量为相间温差。高频局部放电的检测对象为接地系统，获取的状态量为PRPD及PRPS图谱。接地电流的检测对象为接地系统，获取的状态量为接地电流的绝对值、接地电流与负荷的比值、单相接地电流最大值/最小值。
PRPD：相位分辩的局部放电，PhaseResolvedPartial Discharge，就是把每个带有相位标识的局部放电脉冲按照相位显示出来，放电信息没有时间信息，属于一段时间内的PRPS信息的叠加，例如1s之内；
PRPS：相位分辩的脉冲序列，Phase Resolved Pluse Sequence，就是把每个带有相位标识的局部放电脉冲按照时间先后显示出来，时间先后一般按照所在的周期序号处理。
步骤2：对步骤1所得的状态量进行评价。电力电缆评价以量化方式进行，各部件起评分为100分，各检测项目的扣分标准见表1。电缆评估分与状态的对应关系表见表2。电缆线路的评价方法以部件和整体进行，当电缆线路的所有部件评价均为正常状态时，则该条线路状态评价为正常状态。当电缆任一部件状态评价为注意状态、异常状态时，电缆线路状态评价为其中最严重的状态。
表1状态量扣分标准
表2状态量扣分值与部件状态的对应关系
步骤3：如果步骤2的评价结果为注意，则需要持续关注其状态量的变化趋势。并根据状态量的变化趋势进行第二次评价。状态量变化趋势扣分标准见表3。
表3状态量变化趋势扣分标准
| 状态量 | 判断依据 | 扣分值 |
| 温度变化 | 监测到温度持续上升2℃/天 | 60 |
| 高频局放 | 脉冲幅值持续上升20％/天 | 60 |
| 接地电流 | 接地电流持续上升20％/天 | 60 |
步骤4：停电试验评价验证
针对配网电缆增加停电试验项目，分别为低频介质损耗测量、震荡波电缆局放测量。低频介质损耗测量是在0.1Hz超低频正弦电压下进行超低频介损测试，对被测电缆施加0.5Uo，1.0Uo，1.5Uo三个电压步骤，每相电缆单独进行测试。通过采集流经电缆的泄漏电流信号，比较电流与电压之间的相位差得到介损值。震荡波电缆局部放电检测的对象为35kV交联聚乙烯电缆，试验电压逐渐升至0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0、1.1、1.5、1.7U0并保持一定的时间，依次测量局放。此阶段的状态量扣分标准见表4。
表4停电试验状态量扣分标准
本实施例提供的高压电缆早期缺陷联合诊断方法，将带电检测、停电试验中的多种检测手段的有机结合，弥补单一检测手段的不足，形成有效的辅助决策方法，对高压电缆的早期缺陷进行有效监测和精准诊断，及时发现高压电缆缺陷，判断类别并给出诊断结果，便于发电企业及电网企业准确掌握高压电缆健康状况，并能够为电缆检修、运行、技术改造工作提供相应的意见和支持，提升设备可靠性水平，降低非计划停运风险和电量损失。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种高压电缆早期缺陷联合诊断方法，其特征在于，包括：
步骤1，对运行中的电缆进行带电检测，获取针对不同部件的状态量；所述状态量包括针对电缆本体、中间接头、接地系统的相间温差，针对接地系统的PRPD及PRPS图谱，针对接地系统的接地电流的绝对值、接地电流与负荷的比值、单相接地电流最大值及最小值；
步骤2，基于预设的评价标准对步骤1所得的状态量进行量化评价，得到评价结果；所述评价结果包括正常状态、异常状态、注意状态；当电缆线路的所有部件的评价结果均为正常状态时，确定该条线路处于正常状态；当电缆任一部件的评价结果为注意状态或异常状态时，确定该电缆线路处于最严重状态；
步骤3，若步骤2的评价结果为注意状态，持续关注相关状态量的变化趋势；
步骤4，基于停电试验对评价结果进行验证，得到验证结果。
2.根据权利要求1所述的高压电缆早期缺陷联合诊断方法，其特征在于，步骤4中停电试验方法包括：
低频介质损耗测量：
在0.1Hz超低频正弦电压下进行超低频介损测试，对被测电缆施加0.5Uo，1.0Uo，1.5Uo三个电压步骤，每相电缆单独进行测试；通过采集流经电缆的泄漏电流信号，比较电流与电压之间的相位差得到介损值；
震荡波电缆局放测量：
针对35kV交联聚乙烯电缆，试验电压逐渐升至0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0、1.1、1.5、1.7U0并保持一定的时间，依次测量局放。
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