[发明专利]基于试验数据与运维信息的中低压XLPE电缆寿命评估方法

说明书

本发明公开了一种基于试验数据与运维信息的中低压XLPE电缆寿命评估方法，包括如下步骤：1、建立中低压XLPE电缆剩余寿命评估体系，2、待评估电缆试验项目评分，3、待评估电缆运维信息评分，4、电缆剩余寿命评估；本发明方法有效避免了实验室加速老化与实际现场运行的偏离性，所有评估项目输入均来自实际运行电缆的性能试验数据以及相关运维信息，主要为非破坏性试验，不影响电缆线路的正常运行，应用方便；无人为指定的指标权重，保证了评估系统的客观性；且不要求所有项目完整输入，可在评估指标不全的情况下给出电缆状态评级及寿命预测范围，同时给出电缆维护建议，对于工程实际应用具有重要的指导意义。

技术领域

本发明涉及一种对在运中低压XLPE电缆进行寿命评估的方法，具体涉及基于试验数据及运维信息对电缆状态进行评分，根据所得分数对现场运行中低压XLPE电缆进行寿命评估的方法。

背景技术

交联聚乙烯(XLPE)电缆机械和电气性能优良，没有传统充油电缆在防火、维护、环境等方面的局限性，工程应用呈逐年递增趋势。在我国，35kV及以下中低电压等级XLPE电缆已基本取代油纸电缆。随着应用范围的扩大以及运行年限的增加，中低压XLPE电缆的剩余寿命评估已成为电气工程技术领域亟待解决的问题，对提高电缆资产管理效率、合理安排停电检修及更换、保证电网安全稳定运行具有重要意义。

电缆的寿命评估是以状态评估为基础，得到电缆剩余寿命的预测值，这个预测值是一个准确值或是一个寿命范围。以电网用户的需求来看，知道电缆实际的运行状态，获得其剩余寿命，对于合理安排电缆维护及更换、优化电力设备资产管理、提高电网运行安全性至关重要。

西安交通大学霍小晶基于模糊综合评价法，构建了包含状态评分及试验项目的配网电缆状态评估体系，其状态评分项目除技术因素外还包含经济因素、策略因素，但实际上国内电缆资产管理主要关注技术因素，经济因素和策略因素对电缆的退役决策影响不大；其次评估体系中包含的试验项目为对电缆绝缘切片试样的理化分析试验，需将电缆从线路上脱离并进行破坏性取样，难以在实际中应用；最后，该体系不能给出电缆的剩余寿命预测值，对于相同评级的电缆也没有给出针对性指导意见，对于用户而言参考价值有限。华北电力大学黄肖为基于模糊综合评级法及人工神经网络，构建了110kV XLPE电缆绝缘品质评价及寿命预测模型，但其评价模型中试验项目多为破坏性试验，应用难度大；其评价模型中“外部因素”虽能部分反映电缆运行环境，但未将电缆故障情况、运行年限等重要信息纳入考量，不够全面，且采用专家直接打分的方式，缺乏客观性；同时，其寿命预测模型基于人工神经网络，在样本数据量较小的情况下，该方法准确性有限。华北电力大学师青梅构建了XLPE电缆残余寿命评估软件框架，但由于中低压电缆与高压电缆在材料、结构、运行、测试等方面存在显著差异，采用同一体系进行评估显然是不合理的，而且其根据单项试验给出评估结论的做法，有效性及准确性有待商榷。上海交通大学刘飞研究了35kV及以下电缆老化评估体系，不考虑非试验性指标，仅基于电缆理化分析试验数据进行评估，应用难度大，工程性不强；且体系的构建基于实验室加速老化试验，与现场实际运行的老化规律偏差较大。

以上研究工作中所建立的评估体系，或者仅基于单项性能试验进行评估，有效性差，或者需要所有项目数据而不能缺项，应用局限性大；其次，国内的电缆寿命评估多基于实验室加速老化试验，评估结果与工程实际偏差较大；再次，模糊综合评价法当决策集元素大小接近时，分辨率差，可能导致判断失效；最后，指标权重的设置采用由专家直接给定的方式，评估工作缺乏客观性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合考量中低压XLPE电缆性能试验数据及运行维护信息的寿命评估方法，该方法有效避免了实验室加速老化与实际现场运行的偏离性，所有评估项目输入均来自实际运行电缆的性能试验数据以及相关运维信息，主要为非破坏性试验，不影响电缆线路的正常运行，应用方便；无人为指定的指标权重，保证了评估系统的客观性；且不要求所有项目完整输入，可在评估指标不全的情况下给出电缆状态评级及寿命预测范围，同时给出电缆维护建议，对于工程实际应用具有重要的指导意义。