一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法技术

一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法，涉及电缆绝缘老化检测技术领域。包括利用极化去极化电流法检测1kV测试电压下0.1Hz处极化电流介质损耗因数tanδ(polarization,1kV,0.1Hz)与1kV测试电压下0.1Hz处去极化电流介质损耗因数tanδ(depolarization,1kV,0.1Hz)的比值。若Kas大于1，则表明电缆存在集中性缺陷。若Kas小于1，则表明电缆整体绝缘劣化。其简单快捷，方便实施，检测灵敏度高，能够更加准确地反映电缆的绝缘老化情况，从而为电缆线路的检修和更换提供参考，减少非计划停电事故。

An aging detection method for cable insulation based on polarization depolarization current method

A method of cable insulation aging detection based on polarization depolarization current method, which involves the field of cable insulation aging detection technology. The polarimetric depolarization current method is used to detect the polarization current dielectric loss factor 0.1Hz Tan (polarization, 1kV, 0.1Hz) at 1kV, and the ratio of 0.1Hz depolarization current dielectric loss factor tan delta (depolarization, 1kV, depolarization) at 1kV test voltage. If Kas is greater than 1, it indicates that there is a centralized defect in the cable. If the Kas is less than 1, the overall insulation of the cable is deteriorated. It is simple, quick and convenient to implement. It has high detection sensitivity and can reflect the aging condition of cables more accurately, so as to provide references for maintenance and replacement of cable lines, and reduce unplanned blackouts.

【技术实现步骤摘要】
一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法
本专利技术涉及电缆绝缘老化检测
，具体而言，涉及一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法。
技术介绍
随着我国城市化的进程，地下电缆在电力传输线路中所占的比重日益增加，已成为电力系统中用于传输和分配大功率电能的主要产品。由于电缆在生产和制造过程中不可避免地会产生很多质量缺陷，如微孔、杂质等，且运输、敷设时也会受到一些机械损伤，如裂缝、外护层破损等，敷设在地下的电缆长期在交流正弦电压、冲击电压、潮气及温度等多物理场协同作用下，导致电缆系统逐步老化，最终引发电力事故。预计电缆在运行10年左右其绝缘性能将会严重下降，而根据国家电网公司的统计数据显示，在运行的6-500kV电缆设备共计257978回，总长度约为202094km，其中服务运行年限超过10年的XLPE绝缘电缆占总敷设电缆的比例接近达到40％，而运行年限超过20年的电缆约有3585km，约占总长度的1.8％。现今我国铺设的XLPE绝缘电力电缆已经逐步进入电缆预期寿命的“中年期”甚至是“老年期”。因此，研究适合电缆绝缘老化快速诊断的方法是减少非计划停电事故的有效手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法，其简单快捷，方便实施，检测灵敏度高，能够更加准确地反映电缆的绝缘老化情况，从而为电缆线路的检修和更换提供参考，减少非计划停电事故。本专利技术的实施例是这样实现的：一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法，其包括：利用极化去极化电流法检测1kV测试电压下0.1Hz处极化电流介质损耗因数tanδ(polarization,1kV,0.1Hz)与1kV测试电压下0.1Hz处去极化电流介质损耗因数tanδ(depolarization,1kV,0.1Hz)的比值。比值为低频损耗不对称系数Kas；电缆绝缘介质的总损耗因数与频率的关系为：其中，为电导损耗，为极化损耗，σ0为直流电导率，χ′(ω)为极化率χ(ω)的实部，χ″(ω)为极化率χ(ω)的虚部。若Kas大于1，则表明电缆存在集中性缺陷。若Kas小于1，则表明电缆整体绝缘劣化。进一步地，若Kas小于1，且总损耗因数大于1.2×10-3，则表明电缆存在表面受潮、微孔或微小水树。进一步地，若Kas大于1，且总损耗因数大于1.2×10-3，则表明电缆存在水树老化桥接绝缘。进一步地，极化电压小于或等于电缆相额定电压的40％。进一步地，极化电压大于或等于电缆相额定电压的10％。进一步地，极化电压为1kV～2kV，极化时间为90s。进一步地，极化电压为1kV或2kV。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例提供的基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法通过检测电缆的低频损耗不对称系数Kas，再以低频损耗不对称系数Kas来判断电缆的绝缘老化情况。其简单快捷，方便实施，检测灵敏度高，能够更加准确地反映电缆的绝缘老化情况，从而为电缆线路的检修和更换提供参考，减少非计划停电事故。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将作进一步详细介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例中的电缆加速水树老化的示意图；图2为本专利技术实施例中的长电缆A相与短电缆试样老化前后串联的的总低频介质损耗随频率的关系变化；图3为本专利技术实施例中的各电缆试样0.1Hz的极化-去极化介质损耗因数谱；图4为本专利技术实施例中的95m电缆B相老化前极化电压对电缆低频介质损耗谱的影响；图5为本专利技术实施例中的95m电缆B相老化后极化电压对电缆低频介质损耗谱的影响；图6为本专利技术实施例中的95m电缆B相老化前极化时间对去极化电流低频介质损耗谱的影响；图7为本专利技术实施例中的95m电缆B相老化后极化时间对去极化电流低频介质损耗谱的影响。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面对本专利技术实施例提供的基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法做具体介绍。本专利技术实施例提供的一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法包括：利用极化去极化电流法检测1kV测试电压下0.1Hz处极化电流介质损耗因数tanδ(polarization,1kV,0.1Hz)与1kV测试电压下0.1Hz处去极化电流介质损耗因数tanδ(depolarization,1kV,0.1Hz)的比值。比值为低频损耗不对称系数Kas；电缆绝缘介质的总损耗因数与频率的关系为：其中，为电导损耗，为极化损耗，σ0为直流电导率，χ′(ω)为极化率χ(ω)的实部，χ″(ω)为极化率χ(ω)的虚部。若Kas大于1，则表明电缆存在集中性缺陷。若Kas小于1，则表明电缆整体绝缘劣化。本专利技术实施例提供的基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法通过检测电缆的低频损耗不对称系数Kas，再以低频损耗不对称系数Kas来判断电缆的绝缘老化情况。其简单快捷，方便实施，检测灵敏度高，能够更加准确地反映电缆的绝缘老化情况，从而为电缆线路的检修和更换提供参考，减少非计划停电事故。进一步地，若Kas小于1，且总损耗因数大于1.2×10-3，则表明电缆存在表面受潮、微孔或微小水树。进一步地，若Kas大于1，且总损耗因数大于1.2×10-3，则表明电缆存在水树老化桥接绝缘。进一步地，极化电压小于或等于电缆相额定电压的40％。在该电压范围内进行检测，能够有效避免对老化电缆的绝缘造成二次损伤。进一步地，极化电压大于或等于电缆相额定电压的10％。在该电压范围内进行检测，同样具有较准确的检测结果，同时对电缆本身的绝缘的影响更小。进一步地，极化电压为1kV～2kV，极化时间为90s。在该条件下进行检测，不仅具有较高的准确度，而且电缆每相一次的测试时间只需5min，可快速实现现场大量电力电缆绝缘的老化评估，减少电缆停电检修时间并改善电缆设备的可靠运行。可选地，极化电压为1kV或2kV。下面将结合具体实施例对上述的基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法进行说明。实施例本实施例提供一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法，并结合相关实例对该方法进行具体分析。基于水树的生长机理和水针电极老化方法，设计了电缆加速水树老化试样，如图1所示。将30根100m的YJV22-3×95型8.7/10kVXLPE电缆均截成95m和5m。对95m的电缆制作终端头并作为水树老化的长电缆试样。其中5m的电缆制作成单芯每根50cm长的短电缆试样，用于作为长电缆试样的参考短电缆试样。在制作好终端头的95m长电缆试样中部25cm范围内的三相电缆剥出，将A相做好相应防水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法，其特征在于，包括：利用极化去极化电流法检测1kV测试电压下0.1Hz处极化电流介质损耗因数tanδ(polarization,1kV,0.1Hz)与1kV测试电压下0.1Hz处去极化电流介质损耗因数tanδ(depolarization,1kV,0.1Hz)的比值；所述比值为低频损耗不对称系数Kas；电缆绝缘介质的总损耗因数与频率的关系为：

【技术特征摘要】
1.一种基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法，其特征在于，包括：利用极化去极化电流法检测1kV测试电压下0.1Hz处极化电流介质损耗因数tanδ(polarization,1kV,0.1Hz)与1kV测试电压下0.1Hz处去极化电流介质损耗因数tanδ(depolarization,1kV,0.1Hz)的比值；所述比值为低频损耗不对称系数Kas；电缆绝缘介质的总损耗因数与频率的关系为：其中，为电导损耗，为极化损耗，σ0为直流电导率，χ′(ω)为极化率χ(ω)的实部，χ″(ω)为极化率χ(ω)的虚部；若Kas大于1，则表明电缆存在集中性缺陷；若Kas小于1，则表明电缆整体绝缘劣化。2.根据权利要求1所述的基于极化去极化电流法的电缆绝缘老化检测方法，其特征在于，若Kas小于1，且所述总损耗因数大...

【专利技术属性】
技术研发人员：雒瑞森，周凯，黄明，马辉，任品，朱光亚，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51