[发明专利]一种基于局部放电频率特性检测XLPE绝缘程度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测XLPE（交联聚乙烯）绝缘程度的方法，具体的说是一种基于局部放电频率特性来检测XLPE绝缘缺陷严重程度的方法，属于电力系统测量技术领域。

背景技术

交联聚乙烯（XLPE）与普通聚乙烯相比，具有卓越的电绝缘性能和更高的冲击强度及拉伸强度,具有突出的耐磨性,优良的耐应力开裂性、耐蠕变性及尺寸稳定性,耐热性、耐低温性、耐老化性、耐化学药品性、耐辐射性也很好。因而XLPE常作为绝缘材料被广泛应用于电力系统各个电压等级,它的绝缘强度较高,介电损耗系数小,抗酸碱、耐盐雾、防腐蚀等性能好,缆芯可在较高温度下工作,同时体积小,安装维护方便。然而电缆运行过程中，绝缘材料不可避免会存在老化现象，其中以树枝老化最为常见。因此如何有效的判断其缺陷严重程度成为人们所关注的热点。

局部放电检测法是XLPE绝缘非破坏性电气检验的主要项目，其基本原理是检测局部放电时所产生的诸如电流脉冲、放电量和放电次数等多种现象来测量局部放电。由于局部放电量是表征XLPE绝缘状态十分灵敏的量，是评价判断绝缘状态的重要参数之一。因此，通过检测XLPE绝缘的局部放电信号，可以有效评估XLPE绝缘缺陷状况，能及时发现绝缘故障隐患，保障电力电缆安全可靠地运行。目前局部放电的测量方法有很多种，且常用测出的放电量大小来判断绝缘的缺陷严重程度。

但是，由于干扰局部放电测量的因素很多，导致放电量测量值与其他高压试验相比存在较大的误差，因此寻找一种新的方法来判断XLPE绝缘缺陷严重程度成为迫切而重要的工作。

发明内容

本发明提供一种基于局部放电频率特性检测XLPE绝缘程度的方法，用以检测XLPE绝缘缺陷严重程度，确保电力电缆安全可靠地运行，及时发现绝缘故障隐患。

一种所述基于局部放电频率特性检测XLPE绝缘程度的方法包括以下步骤：

（1）对待测XLPE电缆按照如下方式进行预处理，截取1.5m长的XLPE电缆多根，选取部分电缆不作处理以便进行对比，其余电缆按培养时间为240小时和360小时分成两组进行培养。待培养电缆由外向内在绝缘层中用曲率半径10um的针扎孔，孔深为2mm，放入浓度为1mol/L的NaCl溶液中，施加与待测XLPE电缆耐压等级相一致的工频交流电压进行缺陷培养；

（2）取出经预处理后的前述待测XLPE电缆，将高频CT(交流互感器)与电缆终端或者中间接头的接地线相连，同步线圈与电缆本体或者接地线相连，高频CT所用于检测待测XLPE电缆的放电脉冲信号，同步线圈用于检测待测XLPE电缆局部PD信号，上述两路信号通过同轴电缆传入至信号采集单元，并由光纤、光电转换器将数据传送至电脑；

（3）建立和利用专家诊断系统对所采集信号进行分离、分类以及放电模式的识别，并建立代表不同类的脉冲特性的特征谱图；

（4）通过观察脉冲特性的特征谱图以判断XLPE绝缘缺陷严重程度，利用获得的局部放电的测量数据通过对比得出结论。缺陷严重程度越高的，放电频率也就越高。

所述的信号采集单元由高频CT通道、同步线圈检测通道以及通讯接口组成。其中同步检测频道可同时接受三相接地线或交叉互联线上采集的PD（局部放电）信号；同步线圈检测通道输入端口接收同步线圈从电缆本体上采集来的参考相位信号；通讯接口通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通讯。

步骤（3）所诉的专家诊断系统可建立代表不同类型的脉冲特性的特征谱图；具体包括如下步骤：

1）专家系统对采集到的局放信号进行标准变化，具体变化公式如下式所示: