本发明专利技术公开了一种高压直流电缆绝缘状态评估方法及系统，属于高压直流电缆出厂试验技术领域，方法包括：制作同轴电缆的平板试样；对平板试样进行多工况条件的泄露电流测试和电导率测试，采集平板试样在多工况条件下的电气参数，并建立平板试样与同轴电缆的等效关系；确定在试验工况和目标长度下，同轴电缆的泄露电流理论值；测量在试验工况下目标高压直流电缆的泄露电流测量数据；确定电缆绝缘状态评估参数，并根据电缆状态评估参数对目标高压直流电缆进行绝缘状态评估；本发明专利技术对电缆绝缘状态的评估准确性高，且能够确定电缆绝缘内部的缺陷类型。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高压直流电缆出厂试验，具体涉及一种高压直流电缆绝缘状态评估方法及系统。
技术介绍
1、联聚乙烯(xlpe)本身具有良好的电气、机械性能，是10～220kv电力电缆的主要绝缘材料。直流电缆及其附件在交接试验中需要进行多项测试以保证发现生产和安装过程中存在的缺陷，以免在后期投运过程中发生电缆故障，造成损失。常见的直流电缆及其附件在交接试验检测手段，有空间电荷测量、极化/去极化电流测量、局部放电测量、泄漏电流测量等多种方法，以通过各种手段从多维度来判断电缆的绝缘状态，由于温度梯度、空间电荷积聚等原因，直流电缆内部的绝缘问题会比交流电缆更为严重复杂，更需要在交接试验过程中提前发现线路存在的缺陷，评估直流电缆及其附件绝缘状态，以免后期发生故障。
2、目前电缆绝缘诊断方法主要有三种，分别是在线监测方法、带电检测方法以及离线检测方法。大致可以分成以下几种：(1)破坏性方法，如耐压法(逐级升压法，斜坡电压法)、预击穿局部放电法；(2)非破坏性方法，如介电频谱法，残余电荷法，等温松弛退极化电流法，损耗电流谐波分量法等；(3)在线监测法，如直流叠加法，直流成份法，谐波分量法等；(4)非电量法，如切片法、活化能法、热延伸变化率法、缺陷能态评估法、红外光谱等；但上述的电缆绝缘诊断方法，大多数是依据测量运行中电缆电气参量。通过分析这些电气参量来评估电缆的绝缘状态，由于电气参数在实际测量中受多种因素影响，但目前检测方法多是以电缆或材料的宏观缺陷进行检测，或是单一因素下进行监测，导致对电缆的绝缘状态评估不够准确。
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p>技术实现思路1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高压直流电缆绝缘状态评估方法及系统，能够确定电缆绝缘内部的缺陷类型以及对电缆的绝缘状态进行准确评估。
2、本专利技术提供了如下的技术方案：
3、第一方面，提供一种高压直流电缆绝缘状态评估方法，包括：
4、制作同轴电缆的平板试样，所述同轴电缆为与目标高压直流电缆的型号相同且不含缺陷的电缆；
5、对平板试样进行多工况条件的泄露电流测试和电导率测试，采集平板试样在多工况条件下的电气参数，并建立平板试样与同轴电缆的等效关系；所述多工况条件下的电气参数包括电场和温度不同时的泄漏电流和电导率；
6、根据目标高压直流电缆的长度、平板试样在多工况条件下的电气参数以及平板试样与同轴电缆的等效关系，确定在试验工况和目标长度下，同轴电缆的泄露电流理论值；所述目标长度为目标高压直流电缆的长度；
7、测量在试验工况下目标高压直流电缆的泄露电流测量数据；
8、根据试验工况下同轴电缆的泄漏电流理论值和目标高压直流电缆的泄漏电流测量数据，确定电缆绝缘状态评估参数，并根据电缆状态评估参数对目标高压直流电缆进行绝缘状态评估。
9、可选地，所述根据目标高压直流电缆的长度、平板试样在多工况条件下的电气参数以及平板试样与同轴电缆的等效关系，确定在试验工况和目标长度下，同轴电缆的泄露电流理论值；包括：
10、根据平板试样在多工况条件下的电气参数以及平板试样与同轴电缆的等效关系，确定在试验工况下，同轴电缆对应的平板试样的电导率；
11、根据目标高压直流电缆的长度、尺寸和在试验工况下同轴电缆所对应的平板试样的电导率，确定在试验工况和目标长度下同轴电缆的绝缘电阻值；
12、根据在试验工况和目标长度下同轴电缆的绝缘电阻值以及试验工况的电压，确定在试验工况和目标长度下，同轴电缆的泄露电流理论值。
13、可选地，所述在试验工况和目标长度下同轴电缆的绝缘电阻值r为：
14、
15、其中，d为电缆绝缘外径，d为电缆绝缘内径，σ为试验工况下同轴电缆所对应的平板试样的电导率，l表示同轴电缆的目标长度；
16、所述在试验工况和目标长度下，同轴电缆的泄露电流理论值i0为：
17、
18、其中，u0为试验工况的电压，r为在试验工况和目标长度下同轴电缆的绝缘电阻值。
19、可选地，所述电缆绝缘状态评估参数为泄漏电流测量数据和泄露电流理论值的比值；
20、所述根据电缆状态评估参数对目标高压直流电缆进行绝缘状态评估中，通过设置阈值来进行判断，当超过设定阈值后，目标高压直流电缆的内部存在缺陷且出厂试验不合格；
21、当所述目标高压直流电缆的内部存在缺陷时，根据泄露电流测量数据的波形进行初步缺陷判定，并在初步缺陷判定通过后，根据电缆状态评估参数的数值与不同缺陷所对应的评估参数范围进行对比，以进一步确定内部缺陷的具体类型。
22、第二方面，提供一种高压直流电缆绝缘状态评估系统，包括工控机、平板试样测试模块和泄漏电流测试装置；所述工控机包括泄漏电流理论值确定模块和评估模块；
23、平板试样测试模块，用于对平板试样进行多工况条件的泄露电流测试和电导率测试，采集平板试样在多工况条件下的电气参数，并建立平板试样与同轴电缆的等效关系；所述多工况条件下的电气参数包括电场和温度不同时的泄漏电流和电导率；所述平板试样通过同轴电缆制作；所述同轴电缆为与目标高压直流电缆的型号相同且不含缺陷的电缆；
24、泄漏电流理论值确定模块，用于根据目标高压直流电缆的长度、平板试样在多工况条件下的电气参数以及平板试样与同轴电缆的等效关系，确定在试验工况和目标长度下，同轴电缆的泄露电流理论值；所述目标长度为目标高压直流电缆的长度；
25、泄漏电流测试装置，用于测量在试验工况下目标高压直流电缆的泄露电流测量数据；
26、评估模块，用于根据试验工况下同轴电缆的泄漏电流理论值和目标高压直流电缆的泄漏电流测量数据，确定电缆绝缘状态评估参数，并根据电缆状态评估参数对目标高压直流电缆进行绝缘状态评估。
27、可选地，所述泄露电流测试装置包括：直流电源、接地端、电路切换装置、电流测试设备、数据采集装置和数据传输装置；所述直流电源的正极与电路切换装置的一个动端相连，电路切换装置的公共端连接目标高压直流电缆的线芯，所述电路切换装置的另一动端连接接地端；所述电流测试设备的输入端连接目标高压直流电缆的屏蔽层，输出端连接接地端，且电流测试设备的数据输出端连接数据采集装置；所述数据采集装置通过数据传输装置连接至工控机。
28、可选地，所述电路切换装置为单刀双掷高压真空继电器；所述电流测试设备为皮安表，且测量精度小于1pa；所述直流电源输出电压范围为0～±30kv。
29、可选地，所述目标高压直流电缆的外径套设有有铜屏蔽环，所述铜屏蔽环的数量为2个，所述铜屏蔽环设有接地点。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
31、(1)本专利技术高压直流电缆绝缘状态评估方法利用平板试样来进行电导率和泄漏电流的测量，使得电导率和泄漏电流的测量容易进行且成本低，同时，根据电缆绝缘状态评估参数来进行目标高压直流电缆绝缘状态的非破坏性评估，准确性高，且能够本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种高压直流电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高压直流电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，所述根据目标高压直流电缆的长度、平板试样在多工况条件下的电气参数以及平板试样与同轴电缆的等效关系，确定在试验工况和目标长度下，同轴电缆的泄露电流理论值；包括：
3.根据权利要求2所述的高压直流电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，所述在试验工况和目标长度下同轴电缆的绝缘电阻值R为：
4.根据权利要求1所述的高压直流电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，所述电缆绝缘状态评估参数为泄漏电流测量数据和泄露电流理论值的比值；
5.一种高压直流电缆绝缘状态评估系统，其特征在于，包括工控机、平板试样测试模块和泄漏电流测试装置；所述工控机包括泄漏电流理论值确定模块和评估模块；
6.根据权利要求5所述的高压直流电缆绝缘状态评估系统，其特征在于，所述泄露电流测试装置包括：直流电源、接地端、电路切换装置、电流测试设备、数据采集装置和数据传输装置；所述直流电源的正极与电路切换装置的一个动端相连，电路切换装置的公共端连接目标高压直流电缆的线芯，所述电路切换装置的另一动端连接接地端；所述电流测试设备的输入端连接目标高压直流电缆的屏蔽层，输出端连接接地端，且电流测试设备的数据输出端连接数据采集装置；所述数据采集装置通过数据传输装置连接至工控机。
7.根据权利要求6所述的高压直流电缆绝缘状态评估系统，其特征在于，所述电路切换装置为单刀双掷高压真空继电器；所述电流测试设备为皮安表，且测量精度小于1pA；所述直流电源输出电压范围为0～±30KV。
8.根据权利要求6所述的高压直流电缆绝缘状态评估系统，其特征在于，所述目标高压直流电缆的外径套设有有铜屏蔽环，所述铜屏蔽环的数量为2个，所述铜屏蔽环设有接地点。
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【技术特征摘要】
1.一种高压直流电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高压直流电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，所述根据目标高压直流电缆的长度、平板试样在多工况条件下的电气参数以及平板试样与同轴电缆的等效关系，确定在试验工况和目标长度下，同轴电缆的泄露电流理论值；包括：
3.根据权利要求2所述的高压直流电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，所述在试验工况和目标长度下同轴电缆的绝缘电阻值r为：
4.根据权利要求1所述的高压直流电缆绝缘状态评估方法，其特征在于，所述电缆绝缘状态评估参数为泄漏电流测量数据和泄露电流理论值的比值；
5.一种高压直流电缆绝缘状态评估系统，其特征在于，包括工控机、平板试样测试模块和泄漏电流测试装置；所述工控机包括泄漏电流理论值确定模块和评估模块；
6.根据权利要求5所述的高压直流电缆绝缘状态评估系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄烜城，雷志城，梅睿，袁超，黄涛，陈燕擎，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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