【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电缆绝缘性能检测方法，尤其涉及一种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法及系统。
技术介绍
1、目前，随着城市化进程不断推进，电缆正逐步取代架空导线，部分城市甚至达到了100％的电缆率。电缆作为主要的输电线路之一，在整个电网中发挥着及其关键的作用。但是，随着运行年限的增加，在电、热场长期作用下，电缆绝缘出现高分子裂解、缺陷现象，并开始出现老化，有些甚至出现电树枝等较为严重老化的现象。另外，部分电缆没有径向阻水结构，且长期处于潮湿环境，其绝缘可在电场下形成水树。这些情况都会引起电缆绝缘劣化的发生，即介质损耗因数增加。
2、在国内，用于电缆绝缘性能在线监测的比较成熟的方法主要包括：局部放电、气体监测、温度测试等。而对用于电缆绝缘劣化的主要性能指标-介质损耗因数的实用性研究较少，这主要表现在：一是，国内关于电缆绝缘介质损耗因数在线监测技术的探讨性研究大部分局限于方法的可行性，并未提出和验证可用于电缆介质损耗因数在线监测的算法或模型；二是，没有给出一种可操作的在线监测方法，更未针对电缆绝缘劣化判据提出具体的建议。因此，需要提出针对绝缘介质损耗因数的算法或模型，并基于工程现场测试数据，总结具体的劣化判据，建立一套在线监测方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法及系统，能够在线监测电缆绝缘介质损耗因数，获得可信度高的电缆绝缘性劣化判断结果。
2、技术方案：本专利技术所采用的技
3、本专利技术基于电缆阻性、容性电流与接地电流的矢量关系，提出两种在线监测电缆绝缘介质损耗因数的计算方法。第一种在线监测电缆绝缘介质损耗因数的方案是：首先通过电压互感器得到待测电缆的电压计算待测电缆电压的相位待测电缆电流相位通过电流互感器得到待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流计算复合值的相位然后根据待测电缆电压的相位和接地电流复合值的相位计算电缆绝缘介质损耗因数。
4、所述电缆绝缘介质损耗因数的计算式为：
5、通过电压互感器测试的待测电缆的电压通过电流互感器测试的待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流三个测试信号应完成信号同步。
6、提出一种电缆介质损耗因数在线监测系统，包括微处理器、电流互感器和电压互感器，所述电压互感器设于待测电缆处，用于检测待测电缆的电压并发送至所述微处理器；待测电缆的金属套两端与接地线相连并接地，待测电缆左右两边的接地线位置分别布置有电流互感器，用于检测待测电缆左边的接地线电流和右边的接地线电流并发送至所述微处理器；所述微处理器基于gps或北斗同步计时的方法完成电流互感器和电压互感器的测试信号同步，所述微处理器根据接收到的电压和左右两边接地线电流数据，采用上述第一种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，计算电缆绝缘介质损耗因数。
7、还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法。
8、第二种在线监测电缆绝缘介质损耗因数的方案是：首先通过电压互感器得到待测电缆的电压然后通过待测电缆的电压计算待测电缆电流通过电流互感器得到待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流根据待测电缆电流左侧接地线电流和右侧接地线电流计算电缆绝缘介质损耗因数。
9、所述电缆绝缘介质损耗因数的计算式为：
10、
11、其中tanδ为电缆绝缘介质损耗因数，分别为左右两侧的接地线电流，为待测电缆电流。
12、所述的待测电缆电流计算式为：
13、
14、式中为待测电缆电流，i为虚部，ω为频率，c为待测电缆的电容，为待测电缆的电压。
15、待测电缆的电容c为：
16、
17、式中c为待测电缆的电容，ε为介电常数，i为待测电缆长度，r为绝缘外径，r为绝缘内径。
18、通过电压互感器测试的待测电缆的电压通过电流互感器测试的待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流三个测试信号应完成信号同步。
19、对应的，提出一种电缆介质损耗因数在线监测系统，包括微处理器、电流互感器和电压互感器，所述电压互感器设于待测电缆处，用于检测待测电缆的电压并发送至所述微处理器；待测电缆的金属套两端与接地线相连并接地，待测电缆左右两边的接地线位置分别布置有电流互感器，用于检测待测电缆左边的接地线电流和右边的接地线电流并发送至所述微处理器；所述微处理器基于gps或北斗同步计时的方法完成电流互感器和电压互感器的测试信号同步，所述微处理器根据接收到的电压和左右两边接地线电流数据，采用上述第二种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，计算电缆绝缘介质损耗因数。
20、对应的，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第二种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法。
21、有益效果：相比于现有技术，本专利技术具有以下优点：(1)提出了一种基于接地电流测试分析，并可用于在线监测的电缆绝缘介质损耗因数的计算方法，为电缆绝缘介质损耗因数在线监测提供了一种新方向；(2)提出了电缆绝缘介质损耗因数在线精确测试方案，可实现工程化应用。
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1.一种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于：首先通过电压互感器得到待测电缆的电压计算待测电缆电压的相位待测电缆电流相位通过电流互感器得到待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流计算复合值的相位然后根据待测电缆电压的相位和接地电流复合值的相位计算电缆绝缘介质损耗因数。
2.根据权利要求1所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于，所述电缆绝缘介质损耗因数的计算式为：
3.根据权利要求1所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于：通过电压互感器测试的待测电缆的电压通过电流互感器测试的待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流三个测试信号应完成信号同步。
4.一种电缆介质损耗因数在线监测系统，其特征在于：包括微处理器、电流互感器和电压互感器，所述电压互感器设于待测电缆处，用于检测待测电缆的电压并发送至所述微处理器；待测电缆的金属套两端与接地线相连并接地，待测电缆左右两边的接地线位置分别布置有电流互感器，用于检测待测电缆左边的接地线电流和右边的接地线电流并发送至所述微处理器；所述微处理器基于GPS或北斗
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法。
6.一种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于：首先通过电压互感器得到待测电缆的电压然后通过待测电缆的电压计算待测电缆电流通过电流互感器得到待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流根据待测电缆电流左侧接地线电流和右侧接地线电流计算电缆绝缘介质损耗因数。
7.根据权利要求6所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于，所述电缆绝缘介质损耗因数的计算式为：
8.根据权利要求6所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于：所述的待测电缆电流计算式为：
9.根据权利要求6所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于，待测电缆的电容C为：
10.根据权利要求6所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于：通过电压互感器测试的待测电缆的电压通过电流互感器测试的待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流三个测试信号应完成信号同步。
11.一种电缆介质损耗因数在线监测系统，其特征在于：包括微处理器、电流互感器和电压互感器，所述电压互感器设于待测电缆处，用于检测待测电缆的电压并发送至所述微处理器；待测电缆的金属套两端与接地线相连并接地，待测电缆左右两边的接地线位置分别布置有电流互感器，用于检测待测电缆左边的接地线电流和右边的接地线电流并发送至所述微处理器；所述微处理器基于GPS或北斗同步计时的方法完成电流互感器和电压互感器的测试信号同步，所述微处理器根据接收到的电压和左右两边接地线电流数据，采用权利要求6至10中任一项所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，计算电缆绝缘介质损耗因数。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6至10中任一项所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于：首先通过电压互感器得到待测电缆的电压计算待测电缆电压的相位待测电缆电流相位通过电流互感器得到待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流计算复合值的相位然后根据待测电缆电压的相位和接地电流复合值的相位计算电缆绝缘介质损耗因数。
2.根据权利要求1所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于，所述电缆绝缘介质损耗因数的计算式为：
3.根据权利要求1所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于：通过电压互感器测试的待测电缆的电压通过电流互感器测试的待测电缆左侧接地线电流和右侧接地线电流三个测试信号应完成信号同步。
4.一种电缆介质损耗因数在线监测系统，其特征在于：包括微处理器、电流互感器和电压互感器，所述电压互感器设于待测电缆处，用于检测待测电缆的电压并发送至所述微处理器；待测电缆的金属套两端与接地线相连并接地，待测电缆左右两边的接地线位置分别布置有电流互感器，用于检测待测电缆左边的接地线电流和右边的接地线电流并发送至所述微处理器；所述微处理器基于gps或北斗同步计时的方法完成电流互感器和电压互感器的测试信号同步，所述微处理器根据接收到的电压和左右两边接地线电流数据，采用权利要求1至3中任一项所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，计算电缆绝缘介质损耗因数。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法。
6.一种基于接地电流的电缆介质损耗因数在线监测方法，其特征在于：首先通过电压互感器得到待测电缆的电压然后通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱智恩，王传博，薛健，姚陶，王瑜琪，李栋，高凯，周柏杰，蔡凡一，曾浩，陈龙啸，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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