本发明专利技术公开了一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法及系统，应用在电力系统领域，解决了现有评估方法无法在电缆运行状态下对电缆绝缘的老化性进行评估的技术问题，其技术方案要点是实时获取测试信号穿过待测电缆输电线路上两检测点的时刻；计算两时刻之间的时间间隔；获取输电线路两检测点之间的实际长度,计算测试信号的实际速度；计算测试信号的理论速度，对比实际速度和理论速度，评价运行中电缆的绝缘老化状态；具有的技术效果是获取测试信号达到两检测点的时间间隔，从而计算测试信号在运行电缆的实际速度，对比实际速度和理论速度评价电缆老化状态，即在电缆运行中得到电缆的绝缘老化状态。缆的绝缘老化状态。缆的绝缘老化状态。
【技术实现步骤摘要】
一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法及系统
[0001]本专利技术涉及电力系统领域，特别涉及一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法及系统。
技术介绍
[0002]电缆绝缘的老化是影响电气性能的重要因素，大多数电缆故障都是由设备绝缘老化击穿所致。
[0003]目前，公告号为CN105486832A的中国专利申请公开了一种电缆绝缘老化状态评估方法，包括对电缆进行切片，选取140℃和160℃两个温度点进行热老化，老化完毕后取出式样在室温下防止24小时；对老化后的试样进行拉伸实验、差示扫描量热实验、红外光谱实验以及热重实验，并获取相关数据参数；根据数据参数评价电缆绝缘的老化状态。
[0004]这种评估方法虽然实现了对电缆绝缘老化状态的评估，但是这种评估方法需要对电缆进行破坏性实验，才能检测电缆绝缘的老化性能，因此这种评估方法无法在电缆运行状态下对电缆绝缘的老化性进行评估。
技术实现思路
[0005]本专利技术的第一目的是提供一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法，其优点是便于对运行电缆的绝缘老化程度进行在线评估。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法，包括：实时获取单向传输的测试信号穿过待测电缆输电线路上两检测点的时刻；所述两检测点沿测试信号的传输方向间隔设置；计算两所述时刻之间的时间间隔ΔT；获取输电线路两检测点之间的实际长度L,计算测试信号的实际速度V2；获取电缆型号和特征参数计算测试信号的理论速度V1，对比实际速度V2和理论速度V1，评价运行中电缆的绝缘老化状态。
[0007]通过上述技术方案，计算测试信号经过两检测点的时间间隔，进而算出测试信号的实际速度，电缆的绝缘老化会降低测试信号的实际速度，将测试信号的实际速度与理论速度相比，两者相差越大，证明电缆的绝缘老化程度越严重；在此检测过程中，无需破坏使用中的电缆进行测试，也不需对运行电缆计划停电，只需要检测待测电缆输电线路两检测点之间的测试信号，再通过信号分析及计算，即可得到电缆的绝缘老化程度，简单方便的实现了对运行电缆的绝缘老化程度在线评估。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述测试信号为断路器一次动作产生的暂态高频电流信号；所述断路器设置在输电线路上且设置在两检测点的间隔之外。
[0009]通过上述技术方案，高压电缆线路在运行过程中会因局部电网运行需求发生倒负荷操作，线路中会流过暂态高频电流，并且暂态高频电流与高压电缆线路中的工频电流波
形相差较大，因此使用暂态高频电流作为测试信号可以在不增加特殊信号的前提下，便于检测点分辨测试信号，即不需对运行电缆计划停电，也不需要外施激励源。
[0010]本专利技术进一步设置为：实时获取所述时刻的方法包括实时采集流经待测电缆输电线路两检测点的高频电流信号；分析所述高频电流信号信息，筛选出输电线路合闸或分闸时刻断路器产生的暂态高频电流波形和时间信息；所述分闸时刻：工频电流波形由正常运行电流值突变至零值，对应时刻采集的暂态高频电流为线路分闸时刻断路器产生的暂态高频电流；所述合闸时刻：工频电流波形由零值突变至较大运行电流值，对应时刻采集的暂态高频电流为线路合闸时刻断路器产生的暂态高频电流；故障跳闸时刻：工频电流波形由正常运行电流突变至极大值，再突变至零值，此波形为输电线路故障跳闸波形，对应时刻采集的暂态高频电流为无效波形。
[0011]通过上述技术方案，合闸或分闸时，工频电流的波形变化明显，因此通过检测工频电流波形并与暂态高频电流波形做对比，便于分辨输电线路合闸或分闸时刻断路器产生的暂态高频电流波形和时间信息，进而记录合闸或分闸时刻暂态高频电流经过两检测点的时刻，计算时间间隔ΔT。
[0012]本专利技术进一步设置为：所述分析暂态高频电流信号信息的方法为：根据小波分析法获取暂态高频电流的起始时刻；所述两检测点暂态高频电流起始时刻的差值即为时间间隔ΔT；所述实际速度V2的表达式为。
[0013]通过上述技术方案，小波分析法能够提供一个随频率改变的“时间
‑
频率”窗口，进而便于找出测试信号经过两检测点的时间，计算时间间隔ΔT。
[0014]本专利技术进一步设置为：所述评价运行中电缆的绝缘老化状态的方法为阈值法，所述理论速度V1的表达式为;其中L
O
表示电缆单位长度电感值；C
O
表示电缆单位长度电容值；在所述实际速度V2≤K
×
V1时，判断电缆老化，其中K为阈值且0＜K＜1。
[0015]通过上述技术方案，采用阈值法判断线缆的老化状态，阈值设置在0和1之间，阈值越靠近0，线缆的老化程度越严重，通过这种数值表示方式，将不明确的状态展示为表示明确的数值，便于工作人员对老化状态有直观的观测，了解老化程度。
[0016]本专利技术的第二目的是提供一种高压运行电缆绝缘老化状态评估系统，其优点是便于对运行电缆的绝缘老化程度进行在线评估；本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高压运行电缆绝缘老化状态评估系统，其特征在于，包括监控传感器，至少两组，间隔设置于待测电缆输电线路，用于检测沿待测电缆输电线路单向传输的测试信号；高精度时钟模块，与监控传感器电连接，用于同步监控传感器的时间；高速数据采集模块，与监控传感器通信，用于获取监控传感器检测到测试信号的
具体时刻和时间间隔ΔT；速度计算模块，与高速数据采集模块通信，基于监控传感器之间设置的实际长度L以及测试信号的传输时间间隔ΔT，计算测试信号在监控传感器之间的实际速度V2；老化评估模块，用于对比测试信号在电缆输电线路的实际速度V2与理论速度V1，评估电缆绝缘老化状态。
[0017]通过上述技术方案，监控传感器监控输电线路上的工频信号和高频信号，便于筛选出输电线路合闸或分闸时刻断路器产生的暂态高频电流波形和时间信息；高精度时钟模块同步监控传感器之间的时间，保证时间间隔ΔT的精确；高速数据采集模块获取监控传感器检测到测试信号的具体时刻和时间间隔ΔT；速度计算模块计算实际速度V2，老化评估模块对比V1和V2，进而根据对比结果判断电缆的老化状态。
[0018]本专利技术进一步设置为：所述监控传感器和控制箱之间采用信号屏蔽电缆连接。
[0019]通过上述技术方案，信号屏蔽电缆用于屏蔽外界信号对监控传感器传递信号的影响，防止监控传感器传递信号被干扰，进而保证电缆绝缘老化状态评估的准确性。
[0020]本专利技术进一步设置为：所述信号屏蔽电缆包括屏蔽层、绕包带及绝缘保护套，所述屏蔽层由多股信号电线对绞成形，相邻信号电线间设有填充层，所述绕包带套设于所述填充层及所述信号电线的内层，所述绝缘保护套套设于所述绕包带的外层，所述屏蔽层内壁包覆有若干根芳纶芯和若干根动力线芯，所述芳纶芯与所述动力线芯间隔设置。
[0021]通过上述技术方案，这种信号屏蔽电缆通过设置屏蔽层，抗干扰性能强，保证电缆绝缘老化状态评估的准确性，同时电缆信号的传输效率更高。
[0022]本专利技术进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法，其特征在于，包括：实时获取单向传输的测试信号穿过待测电缆输电线路(4)上两检测点的时刻；所述两检测点沿测试信号的传输方向间隔设置；计算两所述时刻之间的时间间隔ΔT；获取输电线路(4)两检测点之间的实际长度L,计算测试信号的实际速度V2；获取电缆型号和特征参数计算测试信号的理论速度V1，对比实际速度V2和理论速度V1，评价运行中电缆的绝缘老化状态。2.根据权利要求1所述的一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法，其特征在于，所述测试信号为断路器(1)一次动作产生的暂态高频电流信号；所述断路器(1)设置在输电线路(4)上且设置在两检测点的间隔之外。3.根据权利要求2所述的一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法，其特征在于，实时获取所述时刻的方法包括实时采集流经待测电缆输电线路(4)两检测点的高频电流信号；分析所述高频电流信号信息，筛选出输电线路(4)合闸时刻或分闸时刻断路器(1)产生的暂态高频电流波形和时间信息；所述分闸时刻：工频电流波形由正常运行电流值突变至零值，对应时刻采集的暂态高频电流为线路分闸时刻断路器(1)产生的暂态高频电流；所述合闸时刻：工频电流波形由零值突变至较大运行电流值，对应时刻采集的暂态高频电流为线路合闸时刻断路器(1)产生的暂态高频电流；故障跳闸时刻：工频电流波形由正常运行电流突变至极大值，再突变至零值，此波形为输电线路(4)故障跳闸波形，对应时刻采集的暂态高频电流为无效波形。4.根据权利要求3所述的一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法，其特征在于，分析所述高频电流信号信息的方法为：根据小波分析法获取暂态高频电流的起始时刻；所述两检测点暂态高频电流起始时刻的差值即为时间间隔ΔT；所述实际速度V2的表达式为。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的一种高压运行电缆绝缘老化状态评估方法，其特征在于，所述评价运行中电缆的绝缘老化状态的方法为阈值法，所述理论速度V1的表达式为;其中L
O
表示电缆...
【专利技术属性】
技术研发人员：余波，邱青峰，
申请(专利权)人：苏州纬讯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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