电缆绝缘超低频介损检测的判据体系构建方法技术

本发明专利技术请求保护一种电缆绝缘超低频介损检测的判据体系构建方法，通过对配网电缆超低频介损测量数据的分析，在现有的电缆超低频介损检测三大判据的基础上，提取新的特征量：反向介损变化率和介损极差，并且吸纳韩国电力公司Skirt判据，从而形成更为完善的超低频介损检测判据体系，为我国配网电缆超低频介损老化状态评价规程的制定提供了参考。

Construction Method of Criterion System for Ultra-Low Frequency Dielectric Loss Detection of Cable Insulation

【技术实现步骤摘要】
电缆绝缘超低频介损检测的判据体系构建方法
本专利技术属于电缆运行状态评估领域，具体涉及配网电缆绝缘超低频介损检测判据体系领域。
技术介绍
我国配网电缆线路敷设和运行环境较为恶劣。特别在南方沿海地区，气候多雨潮湿，致使电缆沟或隧道空气湿度大，严重时，甚至进水浸泡电缆，造成电缆的绝缘受潮老化，形成水树枝，长时间的运行，水树的不断生长则可能诱发电树的形成，最终导致电缆绝缘的击穿。因此，对配网电缆的绝缘水树老化情况进行检测是检修的重点。近几年来，超低频介损测量技术在国外的广泛应用证明了其在电缆绝缘水树检测方面的优越性，IEEE400.2-2013提出来的超低频介损三大判据(介损随时间稳定性(VLF-TDStability)、介损变化率(DTD)、介损平均值(TD))可以对电缆绝缘整体水树老化缺陷及局部长水树的缺陷有所表征，因此也逐步在国内北京、成都等地展开试点应用，但是IEEE超低频介损判据是根据北美上万条不同类型的电缆实测数据进行威布尔分布统计得来的测量判据，是否适用于我国的XLPE电缆值得商榷。韩国自2010年以来，进行0.1Hz超低频介损测量诊断中压地下电缆和建立数据库超过14000条数据，分析发现IEEE评判标准需要依据本土化电缆的特性和运行环境进行调整，因此，韩国电力公司根据现有的IEEE400.2-2013超低频介损检测判据进行了本地化修订，并提出了新的介损检测判据，定义为Skirt，值为同一电压下八个测量值中最大值与最小值之差。中国香港和新加坡也开展了自身的超低频介损评估方法的研究。因此，本专利技术主要是对电缆超低频介损现场测量数据的分析和国外标准的研究，最终提出新的检测判据：反向介损变化率和介损极差，并吸纳韩国检测判据Skirt，完善了我国超低频介损判据体系，为我国电网制定“配网电缆超低频介损老化状态评价暂行规程”提供参考。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。主要是针对国内电缆的超低频介损评判仍参考IEEE判据，但其并不完全适用于我国本土化配网电缆。因此，本专利技术开展电缆超低频介损测量的研究，吸收国外标准先进性内容，提出新的超低频介损检测判据，完善电缆绝缘超低频介损检测判据体系。本专利技术的技术方案如下：一种电缆绝缘超低频介损检测的判据体系构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集现有电缆超低频介损检测的原始数据，其中包括有0.5U0、U0、1.5U0下每个测量周期的介损值，U0表示测量电缆运行的额定电压。例如对于10kV交流线路，电缆额定电压等级为8.7/10kV，则U0为8.7kV。并按照现有的IEEE400.2-2013超低频介损判据进行状态分级，分为正常状态(无需采取检修行动)、注意状态(建议进一步测试)和异常状态(需要采取检修行动)。S2：对所测量得到的不同状态的电缆介损数据进行绘图分析，由于每次电缆的超低频介损测量会测量0.5U0、U0、1.5U0三个电压下多个测量周期的数据，以奥地利保尔的介损测量系统为例，会在每个测量电压下测试8个周期的数据。因此绘制的图形是介损值随着测量次数，也是测量时间的变化规律。根据图形观察分析提取特征量；S3：通过数据分析，提出反向介损变化率和介损极差两个新的介损检测判据，反向介损变化率，和介损极差。介损反向变化率定义为0.5U0和1.5U0的介损平均值之差(0.5U0-1.5U0)，为正值；介损极差定义为在3个测试电压24个测量周期介损最大值与最小值之差，又结合韩国电力公司Skirt判据，Skirt定义为1.5U0下所测8个周期介损最大值与最小值之差，配合现有的介损平均值、介损变化率和介损随时间稳定性，得到更为完善的超低频介损检测判据体系，共同对电缆绝缘状态进行评价。进一步的，所述IEEE400.2-2013是《有屏蔽电力电缆系统1Hz以下超低频方法现场试验指引》中超低频电缆绝缘测试评判表为：进一步的，所述步骤S2在所测量的三种状态的电缆中，分别任意选取14条进行绘图分析介损数据变化规律，包括正常状态图、注意状态图及异常状态图，其中横坐标测量次数代表的是在进行电缆超低频介损测量时，会在0.5U0、U0和1.5U0每个电压下测量8个周期，一共24次，纵坐标为每次测量的介损值，通过对正常状态图、注意状态图及异常状态图中超低频介损测量数据的分析得到以下结论：得出1.5U0与U0的介损变化率为负可以作为衡量电缆状态的一个判据。本专利技术的优点及有益效果如下：本专利技术的主要优点：1.所提出的反向介损变化率，考虑介损变化率为负值的情况，普遍意义上来讲，大多数人认为对于电缆绝缘的受潮，随着外加电压的升高，升压时间的增长，绝缘内的水树生长应该变得更加恶劣，因此介损值也应该是越大的。根据现场经验来看，大部分人忽视了在介损测量过程中升压会导致绝缘水分的部分排出，因此存在介损下降的情况。目前的IEEE判据和韩国、新加坡等国家和地区的判据直接将介损变化率定义为绝对值，相对而言有些简单粗暴，难以准确评估电缆绝缘状态；2.在介损测量值偏小，现场干扰复杂下，所提出的介损极差，可更加清晰直观地反映电缆状态；3.本专利技术提供了一个更为完善的电缆绝缘超低频介损检测判据体系。附图说明图1是本专利技术提供优选实施例了所测线路的IEEE评判结果状态分布图。图2展示了不同状态下电缆线路介损变化情况图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：本专利技术提供的电缆绝缘超低频介损检测的判据体系，包括以下步骤：步骤1：采集现有252组电缆超低频介损检测的原始数据，其中包括有0.5U0、U0、1.5U0下每个测量周期的介损值，并按照现有的IEEE400.2-2013超低频介损判据进行状态分级，其评估结果分布如图1所示，IEEE400.2-2013《有屏蔽电力电缆系统1Hz以下超低频方法现场试验指引》中超低频电缆绝缘测试评判表如表1所示。表1步骤2：对所测量得到的不同状态的电缆介损数据进行绘图分析，提取特征量；在所测量的三种状态的电缆中，分别任意选取14条进行绘图分析介损数据变化规律，正常状态的如图2(a)所示，注意状态的如图2(b)所示，异常状态的如图2(c)所示。其中横坐标“测量次数”代表的是在进行电缆超低频介损测量时，会在0.5U0、U0和1.5U0每个电压下测量8个周期，一共24次，纵坐标为每次测量的介损值。通过对图2超低频介损测量数据的分析得到表2，并得到以下结论：表2①正常状态的92.8％电缆介损数据随着测量时间的增长和电压的升高，保持缓慢上升或者基本不变。注意状态和异常状态不断上升的的电缆线路占比分别为71.4％和28.6％，可见电缆水树老化越严重，电缆介损的下降或者震荡可能性越大。②异常状态中71.4％电缆线路介损数据随着测量时间和电压的升高而不断下降或震荡。注意状态和正常状态不断下降或震荡的的电缆线路占比分别为28.6％和7.1％。通过以上的分析得到介损变化率为负值的电缆线路处于注意或异常状态，且大多处于异常状态，但是在正常电缆介损变化率存在微小负值，可理解为测量的误差。因此，介损变化率为负可以作为衡量电缆状态的一个判据，目前的IEEE判据和韩国、新加坡等国家和地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆绝缘超低频介损检测的判据体系构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集现有电缆超低频介损检测的原始数据，其中包括有0.5U0、U0、1.5U0下每个测量周期的介损值，U0表示测量电缆运行的额定电压，对于10kV交流线路，电缆额定电压等级为8.7/10kV，则U0为8.7kV，并按照现有的IEEE400.2‑2013超低频介损判据进行状态分级，分为正常状态(无需采取检修行动)、注意状态(建议进一步测试)和异常状态(需要采取检修行动)。S2：对所测量得到的不同状态的电缆介损数据进行绘图分析，由于每次电缆的超低频介损测量会测量0.5U0、U0、1.5U0三个电压下多个测量周期的数据，以奥地利保尔的介损测量系统为例，会在每个测量电压下测试8个周期的数据。因此绘制的图形是介损值随着测量次数，也是测量时间的变化规律。根据图形观察分析提取特征量；S3：通过数据分析，提出反向介损变化率和介损极差两个新的介损检测判据，反向介损变化率，和介损极差，介损反向变化率定义为0.5U0和1.5U0的介损平均值之差(0.5U0‑1.5U0)，为正值；介损极差定义为在3个测试电压24个测量周期介损最大值与最小值之差，又结合韩国电力公司Skirt判据，Skirt定义为1.5U0下所测8个周期介损最大值与最小值之差，配合现有的介损平均值、介损变化率和介损随时间稳定性，得到更为完善的超低频介损检测判据体系，共同对电缆绝缘状态进行评价。...

【技术特征摘要】
1.一种电缆绝缘超低频介损检测的判据体系构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集现有电缆超低频介损检测的原始数据，其中包括有0.5U0、U0、1.5U0下每个测量周期的介损值，U0表示测量电缆运行的额定电压，对于10kV交流线路，电缆额定电压等级为8.7/10kV，则U0为8.7kV，并按照现有的IEEE400.2-2013超低频介损判据进行状态分级，分为正常状态(无需采取检修行动)、注意状态(建议进一步测试)和异常状态(需要采取检修行动)。S2：对所测量得到的不同状态的电缆介损数据进行绘图分析，由于每次电缆的超低频介损测量会测量0.5U0、U0、1.5U0三个电压下多个测量周期的数据，以奥地利保尔的介损测量系统为例，会在每个测量电压下测试8个周期的数据。因此绘制的图形是介损值随着测量次数，也是测量时间的变化规律。根据图形观察分析提取特征量；S3：通过数据分析，提出反向介损变化率和介损极差两个新的介损检测判据，反向介损变化率，和介损极差，介损反向变化率定义为0.5U0和1.5U0的介损平均值之差(0.5U0-1.5U0)，为正值；介损极差定义为在3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，房占凯，卢旭，周海，余鹏，高兵，李晋贤，刘恒，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：广东,44