一种电缆初期电弧故障建模方法技术

本发明专利技术公开了一种电缆初期电弧故障建模方法。初期电弧故障是电缆绝缘早期劣化的主要表现形式，本发明专利技术针对广泛使用的交联聚乙烯(XLPE)电缆，首先通过高压实验测量出电缆初期电弧故障电压的典型特性曲线；然后分析并统计出初期电弧故障的起弧时间点、电弧持续时间、电弧燃烧持续电压、绝缘恢复过电压四个关键特征量，采用CSC函数对初期电弧故障的电压特性进行拟合；最后基于所拟合的初期电弧故障电压函数，构建了一种时变电压控非线性电阻的电缆初期电弧故障模型，并给出了模型参数。本发明专利技术填补了电缆初期电弧故障建模方面的空白，为后续电缆初期故障的预警、分析、定位提供了模型基础，具有重要的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆初期电弧故障建模方法
本专利技术属于电力电缆
，具体涉及一种交联聚乙烯电缆电弧故障的建模方法。
技术介绍
电缆电弧故障源于电缆局部绝缘缺陷，一般发生于电缆线芯导体与金属屏蔽层之间，如图1所示。初期电弧特指持续时间小于1/4工频周期的电弧，是电缆最常见的早期故障形式，它的发生预示着电缆绝缘击穿的开始。不同于接近永久性故障的多周期电弧，初期电弧会经历反复重燃、灭弧的过程，持续时间可能为几天乃至数月。因此，初期电弧故障一直是电缆故障预测最具价值的研究重点。初期电弧故障模型是电弧故障分析的关键。然而，因为电缆电弧故障模型的空缺，至今电缆故障分析仍在沿用早年提出的基于空气长电弧实验的电弧模型。事实上，由于电缆绝缘层的包裹及电缆内部空间的限制，电缆电弧将呈现出与空气长电弧决然不同的电气特征。这种差异会对电弧故障的检测与定位算法产生重大影响。目前，由于缺乏合适的现场测量手段以及传输网络的干扰，在实际中难以捕获有效的电缆初期电弧故障波形来进行建模，因此，基于实验测量的电弧建模成为电弧故障相关技术研究的唯一手段。专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆初期电弧故障建模方法，其特征在于：具体包括以下步骤：/n(1)通过电缆电弧实验采集电缆初期电弧故障电压波形；/n(2)分析并统计电缆初期电弧故障电压波形的关键特征量；/n(3)结合关键特征量，采用CSC函数对电缆初期电弧故障电压的典型波形进行拟合；/n(4)基于电缆初期电弧故障电压拟合函数，构建时变电弧电压控非线性电阻的仿真模型，完成电缆初期电弧故障的建模。/n

【技术特征摘要】
1.一种电缆初期电弧故障建模方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)通过电缆电弧实验采集电缆初期电弧故障电压波形；
(2)分析并统计电缆初期电弧故障电压波形的关键特征量；
(3)结合关键特征量，采用CSC函数对电缆初期电弧故障电压的典型波形进行拟合；
(4)基于电缆初期电弧故障电压拟合函数，构建时变电弧电压控非线性电阻的仿真模型，完成电缆初期电弧故障的建模。


2.根据权利要求1所述的一种电缆初期电弧故障建模方法，其特征在于：所述步骤(1)中的电缆电弧实验为在0.6/1kV，8.7/15kV，19/33kV，64/120kV四种常用电压等级电缆绝缘层上制造人为缺陷，然后在电缆线芯与金属护层间施加逐渐升高的电压，直至强迫电缆绝缘局部击穿，在电缆线芯与金属护层间形成初期电弧故障。


3.根据权利要求1所述的一种电缆初期电弧故障建模方法，其特征在于：所述步骤(2)中分析并统计关键特征量的具体步骤为：筛选并捕获持续时间小于1/4周期的电缆初期电弧故障，采集实验数据样本，所述实验数据样本为100-200个数据，根据实验数据样本分析并统计出电缆初期电弧故障电压的关键特征量。


4.根据权利要求3所述的一种电缆初期电弧故障建模方法，其特征在于：所述关键特征量具体包括：(a)初期电弧故障的起弧点Tstart为0.9～1倍电压峰值处，故障持续时间T0为0.16～0.31工频周期；(b)电弧故障燃弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李露露，杨宗云，高恩福，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53