CN110618364A - 一种评估配电网xlpe电缆终端绝缘可靠性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种评估配电网XLPE电缆终端绝缘可靠性的方法，有助于电网公司在进行电缆维护时，评估电缆终端的绝缘可靠性。评估方法包括对电缆终端进行频域介电响应测试、拟合测试频率与介质损耗的函数关系、计算绝缘评估参量，进而评估出电缆的绝缘状态与服役性能等。本发明的有益效果在于，可高效、准确、安全、方便地对城市配电网用电力电缆终端绝缘可靠性进行评估，避免因电缆终端绝缘严重劣化而导致的绝缘击穿，实现其可靠运行；能够判断电缆终端的绝缘状态与服役性能，为现场人员进一步探究电缆终端内部绝缘状态提供依据，对保障系统的可靠运行、提高设备资产利用率有着重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及电缆终端故障测评领域，特别是一种评估配电网XLPE电缆终端绝缘可靠性的方法。
背景技术
交联聚乙烯(cross-linked polyethylene，XLPE)电力电缆借助其优异的机械性能和绝缘性能，被大量使用在城市电网中。由于运输、敷设、安装过程中产生的机械损伤，以及工艺本身未达到尽善尽美的地步，电缆中缺陷(如杂质、裂缝等)的存在是不可避免的。再加上电缆敷设在电缆沟或直接埋于地下，敷设环境与使用状态会极大的影响电缆的绝缘寿命。电缆本身长期运行于地下或海底等潮湿的环境中，容易受到水分的渗透而受潮。随着运行环境中水分的缓慢渗入，并在电场、温度、杂质等因素的共同作用下，电缆绝缘中电场畸变严重的地方，比如半导电层与绝缘层交界处、绝缘内部杂质、气孔处，易引发水树枝绝缘劣化，进而造成XLPE电缆发生击穿停电事故。根据有关部门统计，电缆事故占电气设备事故总数的比例约为48％。由此可见，电缆绝缘劣化问题已严重影响电网安全可靠运行。
此外，电力运行管理部门迫切关心的问题是，电缆系统在实际工况条件下长期运行后(特别是服役时间接近设计寿命时)，是应该继续保持运行以使效益最大化还是退出运行以免发生停电事故造成严重损失。因此，对XLPE电缆的绝缘可靠性进行准确诊断评估对于保障系统的可靠运行、提高设备资产利用率有着重要意义。
目前，有关敷设于电缆沟中电力电缆终端绝缘可靠性评估方法仍比较匮乏，且检测效果较差，而主要的研究也没有关注到该问题，因此给目前城市配电网电力电缆的安全可靠运行造成了极大的困扰。因此，研究有效评估配电网电缆终端绝缘可靠性的方法，并在电缆运行中进行有效地定期监测，对于保障电力电缆的运行可靠性具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种评估配电网XLPE电缆终端绝缘可靠性的方法。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种评估配电网XLPE电缆终端绝缘可靠性的方法，包括步骤
1.1进行频域介电响应测试：
将所需检测的XLPE电缆终端与频域介电谱测试仪连接后进行检测，频域介电谱测试仪在不同频率点fi下依次测试得到电缆终端的介质损耗，i＝0,1,…,n；其中fi的取值范围为10-3Hz-102Hz；
1.2拟合频率f与介质损耗tanδ的函数关系：
根据频域介电谱测试仪在不同测试频率点fi所测得的介质损耗tanδi得到插值多项式Ln(f)：
其中，k＝0,1,…,n；i＝0,1,…,n；
拟合频率f与介质损耗tanδ的函数关系：
1.3计算绝缘评估参量β：
1.4根据β评估该XLPE电缆终端绝缘可靠性。
本发明的有益效果在于：
1、本发明可高效、准确、安全、方便地对城市配电网用电力电缆终端绝缘可靠性进行评估，避免因电缆终端绝缘严重劣化而导致的绝缘击穿，实现其可靠运行。
2、本发明能够判断电缆终端的绝缘状态与服役性能，为现场人员进一步探究电缆终端内部绝缘状态提供依据，对保障系统的可靠运行、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
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
本发明有助于电网公司进行配电网例行检查中判断电缆终端受潮程度和状态的快速判断及评估，其流程包括：
1.1进行频域介电响应测试
电网公司在进行城市配电网电缆例行检查过程中，将所需检测的XLPE电缆终端与频域介电谱测试仪进行连接后，进行如下方法检测：
频域介电谱测试仪在多个频率点下依次测试电缆终端的介质损耗tanδ，测试频率fi依次为0.0001Hz，0.0002Hz，0.0005Hz，0.01Hz，0.02Hz，0.05Hz，0.1Hz，0.2Hz，0.5Hz，1Hz，2Hz，5Hz，10Hz，20Hz，50Hz，100Hz，并分别得到所对应的介质损耗tanδi，取i＝0,1,…,15；1.2拟合频率f与介质损耗tanδ的函数关系
首先根据频域介电谱测试仪在不同测试频率fi所测得的介质损耗tanδi得到插值多项式Ln(f)：
其中i＝0,1,...,15；k＝0,1,...,15；n＝15；
接着拟合频率f与介质损耗tanδ的函数关系：
其中i＝0,1,...,15；k＝0,1,...,15；n＝15；
1.3计算绝缘评估参量β
其中i＝0,1,...,15；k＝0,1,...,15；n＝15；
1.4评估该XLPE电缆终端绝缘状态
设定判断依据的阈值为β1、β2，当β<β1时，电缆终端绝缘状态良好，可继续投入运行；当β1≤β＜β2时，电缆终端绝缘出现轻微降低，需要进行实时监测；当β＞β2时，电缆终端绝缘性能严重降低，需要进行更换处理。
其中，β1取值为3，β2取值为7.5。
Claims (1)
1.一种评估配电网XLPE电缆终端绝缘可靠性的方法，其特征在于，包括步骤
1.1进行频域介电响应测试：
将所需检测的XLPE电缆终端与频域介电谱测试仪连接后进行检测，频域介电谱测试仪在不同频率点fi下依次测试得到电缆终端的介质损耗，i＝0,1,…,n；其中fi的取值范围为10-3Hz-102Hz；
1.2拟合频率f与介质损耗tanδ的函数关系：
根据频域介电谱测试仪在不同测试频率点fi所测得的介质损耗tanδi得到插值多项式Ln(f)：
其中，k＝0,1,…,n；i＝0,1,…,n；
拟合频率f与介质损耗tanδ的函数关系：
1.3计算绝缘评估参量β：
1.4根据β评估该XLPE电缆终端绝缘可靠性。
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