[發明專利]電纜絕緣泄漏電流的測量方法

有效

• 申請號: 200810142016.0
• 申請日: 2008-08-21
• 公開（公告）號: CN101359028A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 陳彥武;鄧永輝
• 申請（專利權）人: 深圳市奇輝電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到電纜絕緣泄漏電流的測量技術，尤其涉及到一種用介質損耗角正切法測量電纜絕緣泄漏電流的方法。

背景技術

電纜輸電工程主要屬于地下工程，表面無法實時觀測，能監測其“絕緣程度”就尤為重要；每一條電纜都承載一定量的用戶，線路發生突發性停電事故，會造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。應用在線監測與故障診斷技術的特點是可以對電力電纜的運行狀態進行連續或隨時的監測與判斷，可避免以前周期性預防性試驗的缺點，使現有的設備運行方式從“到期必修”過渡到“該修則修”時代，在線監測技術的發展與應用將為電力系統的正常運行帶來更好的經濟效益和社會效益。目前的電纜絕緣在線監測技術以及存在的問題如下：

1、直流法：

1.1現有實施技術特點：

直流法電纜絕緣在線監測技術是以電纜絕緣材料固有的水樹枝整流的特點，水樹枝整流特性變化的情況與電纜本身的絕緣變化情況有很好的相關性。通常是在電纜頭接地處安裝“直流電流成分測量儀”采集又水樹枝整流作用發生的直流電流量，通過監測水樹枝整流特性變化的情況可以反映出電纜本身的絕緣變化情況。

1.2技術實施的問題所在：

●電流數額小，測量精度很難保證，測試結果離散性比較大

由水樹枝整流特性產生的直流電流分量很小，如水樹枝整流直流電流分量小于1nA時絕緣為良好，直流電流分量大于100nA時絕緣為不良，介于二者之間時需要加強觀測屬于預警期。納安級別的電流信號采集處理對目前的儀器儀表比較困難，測量精度很難保證，測試結果離散性比較大；

●直流法測量時需要斷開被監測電纜的所有接地點，這樣對目前的應用場合來說實施比較難；應用電纜必須有可靠的接地；監測設備出現異常會影響主系統的正常運行。

●應用電纜采用外層多處接地，多點接地對直流分量測量影響大，多點接地將起到分流的作用，其它接地點很好再添加監測裝置。

2、流在(低頻)疊加法：

2.1現有實施技術特點：

直流(低頻)疊加法是通過在運行的電纜中疊加一直流電壓，在另一端頭監測對地的直流電流，測量絕緣電阻的辦法反映電纜絕緣變化程度。

2.2技術實施的問題所在：

●直流(低頻)疊加法測量時需要斷開被監測電纜的所有接地點，這樣對目前的應用場合來說實施比較難；應用電纜必須有可靠的接地；監測設備出現異常會影響主系統的正常運行。

●應用電纜采用外層多點接地，多點接地對直流分量測量影響大，多點接地將起到分流的作用，其它接地點很好再添加監測裝置。

●直流(低頻)疊加法也是測量對納安級別的電流信號采集處理，同樣對目前的儀器儀表比較困難，測量精度很難保證，測試結果離散性比較大；

3、電橋法

電橋法與上述的直流(低頻)疊加法測量比較相似，測量中的困難和問題與上述基本相似。

4、零序電流監測法

電纜絕緣程度泄漏電流監測一般采用監測零序電流的方式，由于6kV～36kV電纜三相接地由電纜本身結構決定，三相各分相的泄漏電流在外部測量時無法“分離”，通常測試的電流成分是三相各分相對地泄漏電流的“矢量和”，只有電力系統出現“單相接地”故障時，才能測量到單相接地電流；正常監測到的電流成分不能真實反應電纜的絕緣泄漏。

5、介質損耗角正切法

對6kV～36kV電纜實施在線介質損耗角正切測量比較困難，目前6kV～36kV電纜的使用又比較大，在線監測工作需求比較迫切。介質損耗角正切值是通過電壓互感器取電壓信號和用電流互感器取對地的泄漏電流來實現介質損耗角正切值的測量，6kV～36kV電纜三相接地由電纜本身結構決定，是從內部交合到一起的，單相接地電流不能分離測量，但計算介質損耗角正切需要各相的對地電流測量值。而目前的介質損耗角正切測量只能實現離線測量。

如圖1的電力電纜切面圖中，電力電纜A、B、C各相電纜芯外的屏蔽層面是粘合在一起的，不可能做到每相分離，這樣在實際的應用中為測量A、B、C各相對地的泄漏電流帶來了困難。

如圖2的電力電纜等效電路圖中，A、B、C是各相導電電力電纜芯線，Co1、Co2、Co3分別是電纜A、B、C各相導電芯對地的等效分布電容，Iag、Ibg、Icg是電纜A、B、C各相導電芯對地的泄漏電流，處于正常運行的電纜，流過電纜屏蔽層的泄漏電流是Iag、Ibg、Icg是電纜A、B、C各相導電芯對地的泄漏電流的“矢量和”，即Iag+Ibg+Icg。