[發明專利]一種基于局部放電頻率特性檢測XLPE絕緣程度的方法

有效

• 申請號: 201310385001.8
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103499775A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 楊帆;陳俊武;蘇勇;趙健康;阮羚;張耀東;童歆;夏榮
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖北省電力公司電力科學研究院;華中科技大學;國網湖北省電力公司武漢供電公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本發明涉及一種檢測XLPE（交聯聚乙烯）絕緣程度的方法，具體的說是一種基于局部放電頻率特性來檢測XLPE絕緣缺陷嚴重程度的方法，屬于電力系統測量技術領域。

背景技術

交聯聚乙烯（XLPE）與普通聚乙烯相比，具有卓越的電絕緣性能和更高的沖擊強度及拉伸強度,具有突出的耐磨性,優良的耐應力開裂性、耐蠕變性及尺寸穩定性,耐熱性、耐低溫性、耐老化性、耐化學藥品性、耐輻射性也很好。因而XLPE常作為絕緣材料被廣泛應用于電力系統各個電壓等級,它的絕緣強度較高,介電損耗系數小,抗酸堿、耐鹽霧、防腐蝕等性能好,纜芯可在較高溫度下工作,同時體積小,安裝維護方便。然而電纜運行過程中，絕緣材料不可避免會存在老化現象，其中以樹枝老化最為常見。因此如何有效的判斷其缺陷嚴重程度成為人們所關注的熱點。

局部放電檢測法是XLPE絕緣非破壞性電氣檢驗的主要項目，其基本原理是檢測局部放電時所產生的諸如電流脈沖、放電量和放電次數等多種現象來測量局部放電。由于局部放電量是表征XLPE絕緣狀態十分靈敏的量，是評價判斷絕緣狀態的重要參數之一。因此，通過檢測XLPE絕緣的局部放電信號，可以有效評估XLPE絕緣缺陷狀況，能及時發現絕緣故障隱患，保障電力電纜安全可靠地運行。目前局部放電的測量方法有很多種，且常用測出的放電量大小來判斷絕緣的缺陷嚴重程度。

但是，由于干擾局部放電測量的因素很多，導致放電量測量值與其他高壓試驗相比存在較大的誤差，因此尋找一種新的方法來判斷XLPE絕緣缺陷嚴重程度成為迫切而重要的工作。

發明內容

本發明提供一種基于局部放電頻率特性檢測XLPE絕緣程度的方法，用以檢測XLPE絕緣缺陷嚴重程度，確保電力電纜安全可靠地運行，及時發現絕緣故障隱患。

一種所述基于局部放電頻率特性檢測XLPE絕緣程度的方法包括以下步驟：

（1）對待測XLPE電纜按照如下方式進行預處理，截取1.5m長的XLPE電纜多根，選取部分電纜不作處理以便進行對比，其余電纜按培養時間為240小時和360小時分成兩組進行培養。待培養電纜由外向內在絕緣層中用曲率半徑10um的針扎孔，孔深為2mm，放入濃度為1mol/L的NaCl溶液中，施加與待測XLPE電纜耐壓等級相一致的工頻交流電壓進行缺陷培養；

（2）取出經預處理后的前述待測XLPE電纜，將高頻CT(交流互感器)與電纜終端或者中間接頭的接地線相連，同步線圈與電纜本體或者接地線相連，高頻CT所用于檢測待測XLPE電纜的放電脈沖信號，同步線圈用于檢測待測XLPE電纜局部PD信號，上述兩路信號通過同軸電纜傳入至信號采集單元，并由光纖、光電轉換器將數據傳送至電腦；

（3）建立和利用專家診斷系統對所采集信號進行分離、分類以及放電模式的識別，并建立代表不同類的脈沖特性的特征譜圖；

（4）通過觀察脈沖特性的特征譜圖以判斷XLPE絕緣缺陷嚴重程度，利用獲得的局部放電的測量數據通過對比得出結論。缺陷嚴重程度越高的，放電頻率也就越高。

所述的信號采集單元由高頻CT通道、同步線圈檢測通道以及通訊接口組成。其中同步檢測頻道可同時接受三相接地線或交叉互聯線上采集的PD（局部放電）信號；同步線圈檢測通道輸入端口接收同步線圈從電纜本體上采集來的參考相位信號；通訊接口通過光纖、光電轉換器與電腦的RS232串口通訊。

步驟（3）所訴的專家診斷系統可建立代表不同類型的脈沖特性的特征譜圖；具體包括如下步驟：

1）專家系統對采集到的局放信號進行標準變化，具體變化公式如下式所示: