[发明专利]一种三相交叉互联电缆局放定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相交叉互联电缆局放定位方法，属于电力电缆在线检测技术领域。 

背景技术

随着我国电力工业的飞速发展，尤其是城市电网的发展与改造，高压和超高压电力电缆得到广泛应用，相应地，电缆绝缘的状态检测工作就变得重要起来。电力电缆多采用固体绝缘的电缆，引起电缆发生劣化的原因较多，有电劣化、机械劣化、化学劣化、热劣化等。对于高压电缆（35kV及以上），均是单芯电缆，单芯电缆的缆芯通过交流电流产生的磁力线与金属护套交链使其两端出现感应电压。通常情况下，超过1km的长线路高压电缆金属护套则采用三相分段交叉互联的两端接地方式，来减小电缆金属护套产生的环流。电缆交叉互联是指电缆线路分成若干大段，每大段原则上分成长度相等的三小段，每小段之间用绝缘接头连接；绝缘接头处金属护套三相之间用同轴电缆（三相交叉互联连接线）经交叉互联间接接地箱（又成换位箱）进行换位连接，绝缘接头处的换位箱内装设一组护层保护器，每大段的两端护套分别互联并接地。采用这种连接方式可以减小金属护套上环流。交叉互联连接等效为三角形接法，接地环流大部分相互抵消，产生的环流较小。 

由于局部放电测量能够较为全面、灵敏地反映电气设备的绝缘状况，因此，国内外的专家学者以及IEEE、IEC、CIGRE等国际电力权威组织一致认为局放检测是电缆绝缘状态评估的最直观、有效的方法。通过在线监测局放信号及相对变化量，测定劣化状态，判定电缆绝缘是否能继续运行，这对于保证电网的安全运行十分重要。目前国内外对中高压电缆的局放监测和诊断的研究已有很多，但对三相交叉互联电缆的局放定位的研究却很少见。由于长线路电缆多安装于隧道或埋于地下，人工查找局放源的位置需要耗费大量人力物力和财力，且局放源多为电缆接头内部或电缆本体内部，对于人工查找更不容易。因此，是否能够自动定位局放源对于保证电网经济稳定运行十分重要，且对智能电网的发展具有重要价值和意义。 

发明内容

本发明目的是提供一种三相交叉互联电缆局放定位方法，实现在线监测交叉互联电缆的局放定位功能，为定位交叉互联电缆的绝缘缺陷提供有效参考，解决背景技术中存在的问题。 

本发明的技术方案是： 

一种三相交叉互联电缆局放定位方法，包含如下步骤：

①通过试验与建模计算建立三相交叉互联电缆局放定位知识库；②在电缆带电运行情况下，分别在交叉互联间接接地箱进线上，套装钳形局放电流传感器来采集局放信号；③通过前置机同步采集交叉互联各段的局放信号；④提取和分析交叉互联各段的局放信号；⑤将分析所得的各小段的局放信号特征与知识库对比分析，获得带电运行情况下交叉互联电缆中局放信号源的位置。

所述的通过试验与建模计算建立三相交叉互联电缆局放定位知识库，步骤如下： 

①在实验室中，对电力电缆样品和交叉互联连接线样品进行脉冲传播试验，分别测量脉冲在电力电缆和交叉互联连接线的屏蔽层和中心导体层中传播的耦合系数K_hs、K_hc、K_ms和K_mc；

②建立三相交叉互联电缆模型，并进行分析计算在不同局放源的情况下，各个交叉互联连接线上流过的局放电流；

③通过建模计算，得出用于三相交叉互联电缆局放定位的知识库，即不同的局放源对应各个交叉互联连接线上流过不同的局放电流。

本发明适用于电缆线路为两端直接接地的交叉互联方式，分别在两个交叉互联间接接地箱进线口安装钳形局放电流传感器，每个交叉互联间接接地箱有三个进线口，共设置六个测量点；通过前置机同步采集各测量点的局放波形，每次共得六组电流波形，作为六个局放信号；通过提取和分析所得的六个局放信号的特征，并与局放定位知识库对比，获得带电运行情况下交叉互联电缆中局放信号源的位置，实现在线监测交叉互联电缆的局放定位，为定位交叉互联电缆的绝缘缺陷提供有效参考。 

本发明的有益效果是：实现在线监测交叉互联电缆的局放定位功能，为定位交叉互联电缆的绝缘缺陷提供有效参考。 

附图说明

图1为本发明的主体接线图； 

其中1指三相电缆线路，2指的是电缆接头，3指的是三相交叉互联间接接地箱，JX1指的是一号间接接地箱，JX2指的是二号间接接地箱，4指的是钳形局放电流传感器，5指的是交叉互联连接线；

图2为脉冲在电缆屏蔽层中传播的耦合系统测量实验；

图3为脉冲在电缆中心导体层中传播的耦合系统测量实验；