[发明专利]10kV XLPE电力电缆绝缘老化评估方法及系统

说明书

本发明公开一种10kV XLPE电力电缆绝缘老化评估方法及系统，包括以下步骤：测量对所评估10kV XLPE电力电缆施加极化电压极化过程以及短路接地去极化过程的极化‑去极化电流；基于测量所得的极化‑去极化电流及所施加的极化电压，计算得到表征该10kV XLPE电力电缆绝缘老化状态的特征量；基于所述特征量及评估标准，评估所述10kV XLPE电力电缆绝缘老化程度。它不会对电缆绝缘造成破坏，并且对于电缆整体老化以及较为严重的局部缺陷都具有较高的灵敏性，所以在实际应用中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及电缆绝缘诊断领域，具体涉及10kV XLPE电力电缆绝缘老化评估方法及系统。

背景技术

交联聚乙烯(XLPE)电缆因其优良的电气性能、机械性能以及易于安装铺设、相对合理的成本等优点已经在电力输送中大量运用。而10kV XLPE电缆更是大量运用于城市配网系统中，其稳定运行问题在配网系统中是至关重要的。因此，城市配网10kV XLPE电缆的绝缘水平问题成为了目前普遍日益关心的话题。

随着服役时间的增加再加上电缆的运行条件因素影响，在电、热、化学腐蚀、水分渗透以及机械受力等因素的作用下部分电缆绝缘内部会逐渐出现老化现象。在多应力强电场的作用下，这些缺陷和老化会迅速发展，导致电缆绝缘水平逐渐下降，随时都存在绝缘短时击穿的风险，危害电力系统的稳定运行和人身的安全。所以测试评估10kV XLPE电缆的老化程度和剩余寿命，从而在发生事故之前采取相应对策显得尤为重要。

针对电缆绝缘老化状态的检测评估，目前已经有许多诊断方法。但传统的诊断技术存在以下问题：(1)绝缘电阻和吸收比测量，该方法原理与操作十分简单，但测试结果往往不能准确的反应并界定电缆的老化情况，仅仅适合于粗略诊断；(2)介质损耗角正切值测试，长电缆和大电容试品通常需开展谐振下的介质损耗正切测试，但是存在设备体积大，搬运困难等问题，且不能很好的反应长电缆中的局部绝缘缺陷；(3)泄漏电流试验(即直流耐压试验)，该方法在试验过程中会注入空间电荷，导致部分经过试验后的试品产生不可预测的击穿事故，目前IEC不推荐采用该试验方法。

为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种10kV XLPE电力电缆绝缘老化评估方法及系统，以在不破坏电缆绝缘的情况下，评估电缆整体老化。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案。

一种10kV XLPE电力电缆绝缘老化评估方法，包括以下步骤：

测量对所评估10kV XLPE电力电缆施加极化电压极化过程以及短路接地去极化过程的极化-去极化电流；

基于测量所得的极化-去极化电流及所施加的极化电压，计算得到表征该10kVXLPE电力电缆绝缘老化状态的特征量；

基于所述特征量及评估标准，评估所述10kV XLPE电力电缆绝缘老化程度。

所述特征量包括直流电导率σ₀、0.1Hz低频介质损耗因数tanδ、非线性系数DONL，其中，直流电导率σ₀的单位为S/m，0.1Hz低频介质损耗因数tanδ的单位为％。

所述非线性系数DONL的计算方法如下：

式(6)中，DONL为10kV XLPE电力电缆绝缘非线性系数；σ″₀(2kV)为极化电压为2kV时的直流电导率；σ'₀(1kV)为极化电压为1kV时的直流电导率。