[发明专利]基于行波电气量量测的电力电缆在线绝缘监测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统绝缘技术领域，特别涉及电力电缆绝缘监测方法。

背景技术

电缆绝缘的好坏是影响电缆安全可靠运行的关键因素。为了保证电缆安全稳定的运行，就有必要对电缆绝缘进行诊断，以期对电缆绝缘缺陷做到及早发现及早应对。早期的电缆绝缘诊断技术主要是定期的预防性试验制度，然而由于电缆线路长，电容量大，预防性试验困难，而且定期的预防性试验必须停电进行试验，造成供电中断，且不能根据电缆绝缘状况有选择地进行试验，需要对所有电缆都进行试验，而每次试验都会加速电缆绝缘性能劣化。因此，电力电缆在线监测技术是电缆绝缘诊断的必然发展趋势。

目前，电力电缆的在线监测技术主要有直流分量法、直流叠加法、tgδ法、局部放电法、低频叠加法、接地线电流法及交流叠加法。现有的在线监测技术除接地线电流法都采用外加信号的方法，外加信号工程应用中使用不便，所加信号受系统运行的影响。

发明内容

本发明的目的是为实现电力电缆的在线监测，提出一种基于行波电气量量测的电力电缆的在线监测方法，以减少电缆线路故障，保证电缆安全稳定的运行。

本发明提出的基于行波电气量量测的电力电缆绝缘在线监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：实时采集变电站同一母线上连接的所有电缆线路上量测到的行波电气量，同时监测所述所有电缆线路上是否发生了扰动；

第二步：当监测到所述的电缆线路上发生扰动，记录扰动发生时间；并比较所有电缆线路上的行波特征，判定出产生扰动的电缆线路；

第三步：比较包括当前扰动在内的最近三次扰动的电缆是否为同一电缆；若最近三次发生扰动的电缆为同一电缆，计算最近三次中第一次发生扰动的时间与第三次发生扰动时间间隔；否则返回第一步

第四步：比较所述计算出的时间间隔与预先设定的绝缘降低引起的连续发生三次扰动的时间间隔，若所述计算出的时间间隔小于等于所述预先设定的时间间隔，则判定该电缆绝缘降低，输出电缆在线监测结果；否则返回第一步。

本发明基于正常运行的电力系统中，如果某一电缆线路绝缘降低，在交流工频电源的激励下，该电缆线路上将产生间歇性的扰动行波，该扰动行波将沿着该电缆线路在电力系统中传播。电缆线路上量测到的行波特征也实时反映了电缆的绝缘状态。

本发明的特点及有益效果：

本发明中的行波电气量指的是由于电力系统扰动引起的在电力系统中传播的电磁波。行波波头可看成脉冲信号，具有全频带分量。本发明中利用的行波电气量是具有高频暂态特性的行波波头信号。

本发明提出了基于量测到的电缆线路绝缘降低后引起的间歇性瞬时扰动行波电气量的电力电缆的在线监测方法。

本发明实时监测电力电缆的运行情况，减少由于电缆绝缘降低引起的电缆故障，减少损失，保证电缆安全稳定运行，提高电力系统供电可靠性。本发明原理清晰，简便易行。

附图说明

图1为本发明的电力电缆在线绝缘监测流程框图。

具体实施方式

本发明提出的基于行波电气量量测的电力电缆在线绝缘监测方法结合附图及实施例详细说明如下：

本发明提出的种基于行波电气量量测的电力电缆在线绝缘监测方法，该方法包括以下步骤：

第一步：实时采集变电站同一母线上连接的所有电缆线路上量测到的行波电气量，同时监测所有电缆线路上是否发生了扰动；

第二步：当监测到所述的电缆线路上发生扰动，记录扰动发生时间；并比较所有电缆线路上的行波特征，判定出产生扰动的电缆线路；

第三步：比较包括当前扰动在内的最近三次扰动的电缆是否为同一电缆；若最近三次发生扰动的电缆为同一电缆，计算最近三次中第一次发生扰动的时间与第三次发生扰动时间间隔；否则返回第一步

第四步：比较所述计算出的时间间隔与预先设定的绝缘降低引起的连续发生三次扰动的时间间隔，若所述计算出的时间间隔小于等于所述预先设定的时间间隔，则判定该电缆绝缘降低，输出电缆在线监测结果；否则返回第一步。

电缆绝缘降低后，在工频电压作用下，将间歇性地引起在电缆线路上传播的行波。根据电气量性质的不同，行波电气量可分为电压行波和电流行波。即使是三相电缆线路中的一相电缆绝缘降低，由于三相之间的电磁耦合关系，也会在其他相上感应出扰动行波。根据相量和模量之间的转换关系，三相行波也可转化为三模行波。而且零模电流行波可以通过零序电流互感器直接获取。因此，在三相电力系统中，本发明所述的行波电气量既可利用电压行波，也可利用电流行波；既可利用模量行波，也可利用相量行波实现。