[发明专利]电力电缆交流耐压试验电路模型的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力电缆交流耐压试验电路模型的确定方法，属于电力电缆高压试验技术领域。 

背景技术

电力电缆交流耐压试验，由于试验状况接近电缆的运行工况，更能反映电缆绝缘的状况以及发现绝缘中的缺陷。因此, 得到国内外权威机构大力推荐并在电力行业中广泛使用。背景技术中，电力电缆交流耐压试验多采用变频串联谐振法，其试验原理如附图1所示，理论上，当试验回路产生谐振时，被试品上的电压远高于励磁变压器的输出电压，因此当励磁变压器的输出电压很小时，被试品上的电压就可以达到试验要求值，电源所需提供的仅仅是系统有功消耗部分。电力电缆交流耐压试验涉及设备多、电压高、不确定因素多，对试验条件和人员素质要求较高，随着电力事业的发展，电力电缆的电压等级越来越高，容量越来越大，在长距离高电压电力电缆耐压试验中，常常发生升压不成功、无法完成试验的现象，发生上述问题的一个重要的原因是试验参数确定不准确，背景技术的电缆模型为理想状态，将其等价为一个电容，构建的试验电路原理图也为理想状态，其未考虑绝缘介质分布参数的影响，计算结果与现场试验数据误差较大，造成对试验的准备不足，试验成功率较低。 

发明内容

本发明目的是提供一种电力电缆交流耐压试验电路模型的确定方法，对试验充分做到可预可控，提高试验成功率，提高工作效率，提高试验的自动化水平，解决背景技术中存在的上述问题。 

本发明的技术方案是： 

电力电缆交流耐压试验电路模型的确定方法，包含如下步骤：构建电缆模型，该模型不再将电缆等效为一个电容，而是考虑电缆的分布参数及介质损耗，电缆模型为：电缆的等效电容与电缆的等效电导并联电路；该电缆模型与电抗器模型、励磁变压器模型一起构成串联谐振试验电路模型。

所说的构建电缆模型，将电缆等效为：电缆的等效电容与电缆的等效电导并联后，串联电缆的等效电阻和电缆的等效电抗。 

本发明的有益效果是：在交流耐压中，背景技术理想的将电缆等效为一个电容，是没有有功损耗的；然而实际的电缆在高压交流情况下，却存在着一定的有功损耗，该有功损耗在计算过程中是不可忽略的；本发明在考虑电缆绝缘介质损耗的基础上，提出了新的电缆模型，构建了新的试验回路原理图，在此基础上，对试验参数进行计算，计算结果与现场试验数据比较一致，对试验做到了预控、可控，提高了试验准确率。 

附图说明： 

附图1为背景试验电路模型电路示意图；

附图2为本发明实施例试验电路模型电路示意图；

附图3为本发明实施例试验电路模型简化电路示意图；

图中：1为励磁变压器模型，2为电抗器模型，3为电缆模型，R₁为励磁变压器的等效电阻，L₁为励磁变压器的等效电抗，R₂为电抗器的等效电阻，L₂为电抗器的等效电抗， 为电缆的等效电阻，为电缆的等效电抗，为电缆的等效电容，R₄为电缆的等效电导，U1为励磁变压器的输出电压，U2为电缆上的测试电压。

具体实施方式： 

以下结合附图，通过实施例进一步说明本发明。

电力电缆交流耐压试验电路模型的确定方法，包含如下步骤：构建电缆模型，该模型不再将电缆等效为一个电容，而是考虑电缆的分布参数及介质损耗，电缆模型3为：电缆的等效电容C₁与电缆的等效电导R₄并联电路；该电缆模型与电抗器模型2、励磁变压器模型1一起构成串联谐振试验电路模型。 

所说的构建电缆模型，将电缆等效为：电缆的等效电容C₁与电缆的等效电导R₄并联后，串联电缆的等效电阻R₃和电缆的等效电抗L₃。 

参照附图2，为电缆的等效电阻，由于线芯材料通常是铜或铝, 所以流过电流时,必然产生电压降。电阻为导线材料的电阻率。在交流电路中，由于集肤效应和“蒙皮效应”的影响, 其电阻比直流电阻大,称为有效电阻。为电缆的等效电抗，线路的电抗是由于导线中通过交流电时在其内部和外部产生的交变磁场引起的。导线内部的交变磁场只与导线的自感有关,导线的外部交变磁场不仅与自感有关还与周围其它导线相互作用的互感有关。为电缆的等效电容，线路中的电纳(容纳) 是由导线之间及导线与大地之间的电容所决定的。经过换位后的三相电路, 每相每米的等效电容为 

法/米