利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法，其技术特点是：制作交联聚乙烯切片试样；有机玻璃圆柱筒上固定有高压端金属电极与低压端金属电极，高压端金属电极与钨针相连，低压端金属电极与铜饼电极相连；将被试切片试样移动到铜饼电极上，移动高压端金属电极，使钨针插入交联聚乙烯切片试样；测量背景噪声，记录观测电压；以观测电压作为幅值，对不同插入深度的切片试样分别进行加压，处理相位分布的局部放电谱图，统计局放次数；当振荡波激发出的局放次数越多，则缺陷越严重。本发明专利技术利用振荡波激发局放次数做为评判依据的方法，将得到的局放次数与对电缆缺陷的严重程度对应联系起来，实现缺陷程度全覆盖下的评判功能。

【技术实现步骤摘要】
利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法
本专利技术属于电力电缆测试
，尤其是一种利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法。
技术介绍
电缆作为电力系统中的重要器件，其绝缘状况对电力系统的稳定运行至关重要。对电力电缆进行绝缘状况的评价，在维护电力电网的安全运行中发挥着十分重要的作用，为了描述电缆的绝缘状况，需要对电缆缺陷的严重程度进行判定。如何检测电缆潜在的绝缘缺陷，是当前电力行业重点关注的技术，因此，如何使用具有质量轻、体积小、现场操作方便等优点的试验装置，有效评估电缆绝缘状态，成为目前诊断电缆绝缘状态的重要方法。通过对电缆缺陷程度的判定方法的调研与分析，发现在振荡波局放试验中，存在对于振荡波激发局放次数与电缆缺陷程度之间的关系缺乏系统研究的问题，这就使得即便得到了振荡波局放试验的PRPD谱图结果，也难以对电缆缺陷的严重程度进行有效判定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法，解决了电缆缺陷严重程度的判定问题。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法，包括如下步骤：步骤1、制作多个交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样；步骤2、将高压端金属电极与低压端金属电极固定在有机玻璃圆柱筒上，高压端金属电极与钨针相连，低压端金属电极与饼状电极相连；步骤3、将交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样竖直移动到铜饼电极上，竖直移动有机玻璃圆柱筒上的高压端金属电极，使得高压端金属电极上的钨针插入交联聚乙烯切片；步骤4、在0kV的电压下测量背景噪声，然后按照以0.1kV为梯度逐级升压的方式进行加压，在针尖缺陷出现高于背景噪声的明显局部放电信号时，记录振荡波激发局部放电观测电压U；步骤5、以振荡波激发局放观测电压U作为振荡波电压的幅值，对多个不同插入深度的交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样分别进行振荡波加压，在加压过程中将采集到的局部放电信号，处理为相位分布的局部放电谱图，统计振荡波激发出的局放次数；步骤6、在以振荡波激发局放观测电压U为幅值施加振荡波电压的条件下，如果振荡波激发出的局放次数越多，则缺陷越严重。而且，所述交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样的厚度为4mm，联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样的数量为三个。而且，所述钨针的针尖直径为1mm。而且，所述钨针的针尖采用高强度的金属钨制作。而且，所述高压端金属电极与低压端金属电极的材料采用铜质材料。本专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术提出了一种利用振荡波激发局放次数做为评判依据的方法，对同一种缺陷类型的电缆试样，在不同缺陷程度下使用振荡波电压激发局放，将得到的局放次数与对电缆缺陷的严重程度对应联系起来，得到两者的对应关系，得到了电缆缺陷严重程度诊断的有效判定方法。2、本专利技术利用同类型缺陷的电缆切片试样，设置不同的缺陷严重程度，进行振荡波局放试验，得到局放的PRPD谱图，研究随着缺陷严重程度的增加，局放次数的变化，电缆绝缘缺陷程度越严重，激发出的局部放电次数越多。3、本专利技术中选用三个4mm厚的交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片作为试样，均采用针尖缺陷，调整针尖插入试样的深度来模拟三种不同严重程度的缺陷，通过改变针尖插入的深度改变了缺陷的严重程度，处理后的PRPD谱图可以有效直观地对缺陷进行评估，针尖插入深度越深，则缺陷严重程度越高。4、本专利技术对三个试样分别进行局放试验，使用振荡波电压激发局放，对得到的PRPD谱图进行对比分析，可见电缆绝缘缺陷程度越严重，激发出的局部放电次数越多，并在此基础上，推广到任意厚度试样在任意缺陷严重程度下的放电次数对应关系，实现缺陷程度全覆盖下的评判方法。附图说明图1是本专利技术的振荡波激发放电的次数来进行严重程度判定的实验模型示意图；图2是本专利技术的针尖插入深度3mm进行严重程度判定的实验模型示意图；图3是本专利技术的针尖插入深度2mm进行严重程度判定的实验模型示意图；图4是本专利技术的针尖插入深度1mm进行严重程度判定的实验模型示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步详述。一种利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法，如图1至图4所示，包括如下步骤：步骤1、制作三个4mm厚的交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样作为被试缺陷电缆。步骤2、将高压端金属电极与低压端金属电极固定在有机玻璃圆柱筒上，高压端金属电极与钨针相连，低压端金属电极与铜饼电极相连。步骤3、将厚度4mm的交联聚乙烯切片缓慢地竖直移动到铜饼电极上，缓慢地竖直移动有机玻璃圆柱筒上的高压端金属电极，使得高压端金属电极上的钨针插入交联聚乙烯切片，通过控制高压端金属电极的移动改变钨针插入交联聚乙烯切片的绝缘厚度h，来模拟缺陷不同的严重程度，插入的深度h越深，表明针尖缺陷越严重。步骤4、在0kV的电压下测量背景噪声，然后按照以0.1kV为梯度逐级升压的方式进行加压，在直径为1mm针尖缺陷出现高于背景噪声的明显局部放电信号时，记录振荡波激发局部放电观测电压U。步骤5、以振荡波激发局放观测电压U作为振荡波电压的幅值，对三个模型分别进行10次振荡波加压，在加压过程中，对于采集到的局部放电信号，处理为相位分布的局部放电(PRPD)谱图，统计相位分布的局部放电(PRPD)谱图中的放电点数n。在本实施例中，3mm针尖缺陷的PRPD谱图中的放电点数最多，记录为n1；2mm针尖缺陷的PRPD谱图中的放电点数次之，记录为n2；1mm针尖缺陷的PRPD谱图中的放电点数最少，记录为n3。步骤6、在以振荡波激发局放观测电压U为幅值施加10次振荡波电压的条件下，放电次数随着针尖插入深度的增加而同步增加，那么，当放电次数为n时，可以得到针尖插入深度h的数值如下：放电次数n针尖深度h(mm)n≤n1h≤1n1＜n≤n21＜h≤2n2＜n≤n32＜h≤3在本实施例中，通过改变交联聚乙烯切片的厚度d，可以得到更多不同针尖插入深度h与放电次数n的对应关系。设交联聚乙烯切片厚度毫米数为m，可得针尖插入深度h的集合为：H＝{0,1,2,3,4,…,m-2,m-1}那么在不同针尖插入深度下，放电次数n的集合为：N＝{n0,n1,n2,n3,n4,…,nm-2,nm-1}根据两者的对应关系，可表示为：因此，放电次数n与针尖插入深度h的判别关系可扩展为下表形式：简化后可以下式表示：在本实施例中，根据上式即可在已知放电次数n或针尖插入深度h两者之一时，得到另一参数的范围，实现通过振荡波激发局部放电次数来判断针尖缺陷的严重程度。综本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1、制作多个交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样；/n步骤2、将高压端金属电极与低压端金属电极固定在有机玻璃圆柱筒上，高压端金属电极与钨针相连，低压端金属电极与饼状电极相连；/n步骤3、将交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样竖直移动到铜饼电极上，竖直移动有机玻璃圆柱筒上的高压端金属电极，使得高压端金属电极上的钨针插入交联聚乙烯切片；/n步骤4、在0kV的电压下测量背景噪声，然后按照以0.1kV为梯度逐级升压的方式进行加压，在针尖缺陷出现高于背景噪声的明显局部放电信号时，记录振荡波激发局部放电观测电压U；/n步骤5、以振荡波激发局放观测电压U作为振荡波电压的幅值，对多个不同插入深度的交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样分别进行振荡波加压，在加压过程中将采集到的局部放电信号，处理为相位分布的局部放电谱图，统计振荡波激发出的局放次数；/n步骤6、在以振荡波激发局放观测电压U为幅值施加振荡波电压的条件下，如果振荡波激发出的局放次数越多，则缺陷越严重。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用振荡波激发局部放电次数判定电缆缺陷程度的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、制作多个交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样；
步骤2、将高压端金属电极与低压端金属电极固定在有机玻璃圆柱筒上，高压端金属电极与钨针相连，低压端金属电极与饼状电极相连；
步骤3、将交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样竖直移动到铜饼电极上，竖直移动有机玻璃圆柱筒上的高压端金属电极，使得高压端金属电极上的钨针插入交联聚乙烯切片；
步骤4、在0kV的电压下测量背景噪声，然后按照以0.1kV为梯度逐级升压的方式进行加压，在针尖缺陷出现高于背景噪声的明显局部放电信号时，记录振荡波激发局部放电观测电压U；
步骤5、以振荡波激发局放观测电压U作为振荡波电压的幅值，对多个不同插入深度的交联聚乙烯针尖缺陷电缆切片试样分别进行振荡波加压，在加压过程中将采集到的局部放电信号，处理为相位分布的局部放电谱图...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，孟峥峥，于洋，房晟辰，周凤争，阚永明，郗晓光，李季，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电力科学研究院，国网天津市电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12