[發(fā)明專利]基于10kV XLPE電纜的絕緣老化診斷系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310585942.6
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103558533A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 何勇;毛華;李盛偉;馬力;黃臨存;范偉;王兆峰;耿芳;郭晉芳;張梅;侯彩龍
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

1.一種基于10kV?XLPE電纜的絕緣老化診斷系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括有：含水樹10kV?XLPE電纜、直流電源、高壓脈沖電源及數(shù)據(jù)采集處理單元，含水樹10kV?XLPE電纜芯線的一端通過導線分別連接開關S1、開關S2及開關S3的一端，開關S1的另一端連接直流電源，開關S2的另一端接地，開關S3的另一端連接高壓脈沖電源，在靠近此端的含水樹10kV?XLPE電纜絕緣層外側(cè)與地之間連接電阻R，在電阻R的兩端連接數(shù)據(jù)采集處理單元，在靠近遠離此端的另一端的含水樹10kV?XLPE電纜絕緣層外側(cè)與地之間連接開關S4。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于10kV?XLPE電纜的絕緣老化診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集處理單元包括常規(guī)的高速數(shù)據(jù)采集卡，高速數(shù)據(jù)采集卡采集電壓直流分量信號后由計算機采用常規(guī)的數(shù)值積分方法處理進行時間積分運算，即可得到電壓直流分量信號對應的殘留電荷量。

3.一種基于10kV?XLPE電纜的絕緣老化診斷系統(tǒng)的方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

（1）對含水樹10kV?XLPE電纜施加負直流電壓V_dc；即將開關S1和開關S4閉合，開關S2和開關S3斷開，對含水樹10kV?XLPE電纜施加負直流電壓V_dc；

（2）將電纜的高壓側(cè)接地；即將開關S1和開關S3斷開，開關S2和開關S4閉合，陷阱電荷在接地放電過程中成為殘留電荷；

（3）對含水樹10kV?XLPE電纜施加高壓脈沖電壓，即當開關S1、開關S2和開關S4斷開，開關S3閉合時，施加高壓脈沖電壓，同時通過數(shù)據(jù)采集處理單元采集電阻R上的電壓直流分量信號，并對電壓直流分量進行時間積分運算，得到殘留電荷量，

（4）根據(jù)殘留電荷量判斷含水樹10kV?XLPE電纜的水樹老化程度。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于10kV?XLPE電纜的絕緣老化診斷系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟（1）中負直流電壓V_dc的大小及施加時間的設置為：對于投運時間在1-5年內(nèi)的10kV電力電纜進行檢測時，負直流電壓V_dc可設置為-5kV，施加時間5min，對于運行時間在5年以上的10kV電力電纜，負直流電壓V_dc可設置為-3.5kV，施加時間為2min。

5.根據(jù)權利要求3所述的基于10kV?XLPE電纜的絕緣老化診斷系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟（3）中施加的高壓脈沖電壓值，在對投運時間1-5年內(nèi)的10kV電力電纜進行檢測時，高壓脈沖電壓值可設置為8kV，重復頻率30Hz-50Hz，施加時間30s，脈沖群間隔10s，脈沖群施加次數(shù)不超過5次；在對投運時間5年以上的10kV電力電纜進行檢測時，高壓脈沖電壓值可設定為5kV，重復頻率10Hz-20Hz，施加時間15s，脈沖群間隔10s，脈沖群施加次數(shù)5-8次。

6.根據(jù)權利要求2所述的基于10kV?XLPE電纜的絕緣老化診斷系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟（4）根據(jù)殘留電荷量判斷含水樹10kV?XLPE電纜的水樹老化程度的具體方法為：當?shù)谝唤M脈沖群作用后，釋放電荷量若占測量結(jié)束時總殘留電荷量的1/2以上，可認為水樹老化程度嚴重；若介于1/3～1/2之間，可認為中度老化；若小于1/3則認為老化程度較輕。