CN112557840A - 基于放电能量差的xlpe电缆绝缘状态评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于放电能量差的XLPE电缆绝缘状态评估方法，包括步骤：对XLPE电缆进行局部放电测试、计算各级电压下正负半周总放电能量差、计算各级电压下正负半周总放电能量差标准化系数、计算绝缘状态评估参量和使用评估参量对电缆绝缘状态进行评估。本发明的有益效果在于：可高效、准确、安全、方便地对XLPE电缆绝缘状态进行评估，避免因电缆绝缘严重劣化而导致的绝缘击穿；能够判断电缆的绝缘状态，为检修人员进一步探究电缆的服役性能提供依据，对保障电缆的可靠运行、提高设备资产利用率有着重要意义。

Description

基于放电能量差的XLPE电缆绝缘状态评估方法
技术领域
本发明涉及电缆绝缘状态评估领域，具体涉及基于放电能量差的XLPE电缆绝缘状态评估方法。
背景技术
随着我国经济的不断发展，城镇规模越来越大，电力设施的建设也在不断进行，电力电缆是决定电力系统安全、稳定的重要因素。电缆长期处在强电场、高温、潮湿环境下运行，受到电、热、机械、化学等因素协同作用，使得绝缘发生物理、化学变化，加速了电缆绝缘劣化的进程，最终造成电缆击穿和绝缘失效。我国于20世纪70年代开始将交联聚乙烯(XLPE)电缆投入电力系统输配电系统中，经过多年的使用，许多电缆已经达到了电缆设计使用年限。由于早期电缆制造工艺、铺设技术条件等限制，加上运行年限久远，其绝缘性能已经受到严重的破坏，给电力系统安全稳定运行带来极大隐患，一旦出现故障将会对国家经济、社会稳定、人民生活造成严重影响。
目前，有关XLPE电缆绝缘状态的评估方法仍比较匮乏，且评估效果较差，因此研究有效评估XLPE电缆绝缘状态的方法，为检修人员进一步探究电缆的服役性能提供依据，对保障电缆的可靠运行、提高设备资产利用率有着重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供基于放电能量差的XLPE电缆绝缘状态评估方法。
实现本发明目的的技术方案如下：
基于放电能量差的XLPE电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，包括
步骤1：对XLPE电缆进行局部放电测试：
将XLPE电缆与局部放电测量仪连接后，使用阶梯升压法对电缆进行加压，从0kV开始以1kV的梯度逐级升压至额定运行电压10kV，共有10级电压，各级测试电压值记为Ua，a＝1,2,3,…,10，并在每级电压恒压保持后采集放电量-相位
Figure BDA0002795434820000011
数据；
Figure BDA0002795434820000012
式中，Ua为各级电压值，a＝1,2,3,…,10，i为相位窗数，i＝1,2,3,…,360，N为第i个相位窗相位
Figure BDA0002795434820000013
处的放电次数，qi,n为相位
Figure BDA0002795434820000014
处第n次放电量，n＝1,2,3,…,N；
步骤3：计算各级电压下的正负半周总放电能量差标准化系数Za：
Figure BDA0002795434820000015
Figure BDA0002795434820000021
其中，ΔWaver为正负半周放电总能量差的平均值，Za为各级电压下的正负半周放电总能量差标准化系数，a＝1,2,3,…,10，ΔWmax与ΔWmin分别为10级电压下的正负半周放电总能量差的最大值与最小值；
步骤4：计算绝缘状态评估参量γ：
Figure BDA0002795434820000022
步骤5：使用绝缘状态评估参量γ评估电缆的绝缘状态。
本发明的有益效果在于：
可高效、准确、安全、方便地对XLPE电缆绝缘状态进行评估，避免因电缆绝缘严重劣化而导致的绝缘击穿；能够判断电缆的绝缘状态，为检修人员进一步探究电缆的服役性能提供依据，对保障电缆的可靠运行、提高设备资产利用率有着重要意义。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
图1所示为基于放电能量差的XLPE电缆绝缘状态评估方法流程图，包含以下步骤：
步骤1：对XLPE电缆进行局部放电测试：
将XLPE电缆与局部放电测量仪连接后，使用阶梯升压法对电缆进行加压，从0kV开始以1kV的梯度逐级升压至额定运行电压10kV，共有10级电压，各级测试电压值记为Ua，a＝1,2,3,…,10，并在每级电压恒压保持后采集放电量-相位
Figure BDA0002795434820000023
数据；
步骤2：计算各级电压下的正负半周放电总能量差ΔWa：
Figure BDA0002795434820000024
式中，Ua为各级电压值，a＝1,2,3,…,10，i为相位窗数，i＝1,2,3,…,360，N为第i个相位窗相位
Figure BDA0002795434820000025
处的放电次数，qi,n为相位
Figure BDA0002795434820000026
处第n次放电量，n＝1,2,3,…,N；
步骤3：计算各级电压下的正负半周总放电能量差标准化系数Za：
Figure BDA0002795434820000027
Figure BDA0002795434820000028
其中，ΔWaver为正负半周放电总能量差的平均值，Za为各级电压下的正负半周放电总能量差标准化系数，a＝1,2,3,…,10，ΔWmax与ΔWmin分别为10级电压下的正负半周放电总能量差的最大值与最小值；
步骤4：计算绝缘状态评估参量γ：
Figure BDA0002795434820000031
步骤5：使用绝缘状态评估参量γ评估电缆的绝缘状态：
设置判断阈值β，
当0＜γ≤1.3β时，电缆绝缘状态良好；
当1.3β＜γ≤2.4β时，电缆绝缘出现中等劣化；
当γ＞2.4β时，电缆绝缘出现严重劣化；
其中β的取值为1.75。

Claims (1)

1.基于放电能量差的XLPE电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，包括
步骤1：对XLPE电缆进行局部放电测试：
将XLPE电缆与局部放电测量仪连接后，使用阶梯升压法对电缆进行加压，从0kV开始以1kV的梯度逐级升压至额定运行电压10kV，共有10级电压，各级测试电压值记为Ua，a＝1,2,3,…,10，并在每级电压恒压保持后采集放电量-相位q-
Figure FDA0002795434810000017
数据；
步骤2：计算各级电压下的正负半周放电总能量差ΔWa：
Figure FDA0002795434810000011
式中，Ua为各级电压值，a＝1,2,3,…,10，i为相位窗数，i＝1,2,3,…,360，N为第i个相位窗相位
Figure FDA0002795434810000015
处的放电次数，qi,n为相位
Figure FDA0002795434810000016
处第n次放电量，n＝1,2,3,…,N；
步骤3：计算各级电压下的正负半周总放电能量差标准化系数Za：
Figure FDA0002795434810000012
Figure FDA0002795434810000013
其中，ΔWaver为正负半周放电总能量差的平均值，Za为各级电压下的正负半周放电总能量差标准化系数，a＝1,2,3…,10，ΔWmax与ΔWmin分别为10级电压下的正负半周放电总能量差的最大值与最小值；
步骤4：计算绝缘状态评估参量γ：
Figure FDA0002795434810000014
步骤5：使用绝缘状态评估参量γ评估电缆的绝缘状态。
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