[发明专利]一种通过金属护套环流判断中高压电缆绝缘状态的方法

说明书

本发明涉及一种通过金属护套环流判断中高压电缆绝缘状态的方法，通过对金属护套环流建立完整的环流分析模型，分析金属护套环流的异常原因，用于针对性地提出防范措施，对高压电缆的可靠运行有着重大的意义。本发明的方法，建立的电容电流计算模型与感应电流计算模型，而且模型的输入参数，均可通过对电缆直接测量参数，并代入模型进行计算，通过计算结构判断中高压电缆绝缘状态。本发明的技术原理简单高效，实施时，也不需要复杂的装置，实现成本低，利于实施与推广。

技术领域

本发明涉及一种电缆绝缘状态的分析技术，更具体地说，涉及一种通过金属护套环流判断中高压电缆绝缘状态的方法。

背景技术

随着城市电力系统的发展，电缆作为一种特殊的地下“架空线路”在整个城市配电网中的应用越来越广泛。

但由于受到电磁场，机械，化学，光等因素的作用电缆绝缘将发生不同程度的老化，最终导致电缆绝缘损坏或击穿，而电缆金属护套环流的大小能客观地反映出电缆运行状况。

中国发明专利申请201510290476.8公开了一种电缆绝缘状态诊断方法及诊断装置。在被检测电缆上施加周期变化的指数波形电压；在指数波的上升沿通过波形电压和电流的频域相位关系计算被检测绝缘电缆的介质损耗正切值曲线，在指数波下降沿通过波形电压，激励所述被检测绝缘电缆的局部放电信号；对局部放电信号进行采集记录，分析局部放电缺陷的局部放电特征参数。设备体积小，更加轻便；激励源设备体积小；不存在电荷累积效应；对电缆损伤更小；激励电压等级可调；能够用于检测高压配电电缆的介质谱；能够直接采集试品的局部放电信息进行局放定位和模式识别。

但上述发明的技术方案还需要在电缆上施加指数波形电压，实现原理复杂，不能够直接通过采集与计算进行诊断。对应的，用于实现所述的诊断方法装置也较为复杂，不利实施与推广。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过金属护套环流的变化规律与特性，分析中高压电缆绝缘状态的通过金属护套环流判断中高压电缆绝缘状态的方法。

本发明的技术方案如下：

一种通过金属护套环流判断中高压电缆绝缘状态的方法，通过检测流经金属护套的环流，与标准值进行比较，如果流经金属护套的环流大于标准值，则判断电缆绝缘失效。

作为优选，当电缆的绝缘护套单端接地时，流经金属护套的环流为电容电流；当电缆的绝缘护套交叉互联两端接地时，流经金属护套的环流为电容电流与感应电流的矢量和。

作为优选，当电缆的绝缘护套单端接地时，三相电缆的金属护套上，单位长度的电容电流的公式为：

其中，分别为三相电缆的金属护套单位长度的电容电流，分别为三相电缆的相电压，ω为角频率，C为单位长度电容，j表示虚数单位。

作为优选，当电缆的绝缘护套单端接地时，各单位长度段电缆的金属护套的电容电流为并联关系，整根金属护套中流过的电容电流为各单位长度段电缆的金属护套的电容电流之和。

作为优选，当电缆的绝缘护套单端接地时，金属护套存在故障点时，金属护套的环流增大，且与故障点离接地端的距离成正比。

作为优选，当电缆的绝缘护套交叉互联两端接地时，设K为电缆上的任意一点，M与S分别为金属护套两端的接地点，N表示金属护套交叉互联点，则电容电流根据KM段阻抗与KS段阻抗，按照并联关系进行分配电流，KM段和KS段的电容电流的公式为：

其中，表示MK段流过的电容电流，表示KN、NS段流过的电容电流，R_KN表示KN段电阻，R_NS表示NS段电阻含义，R_MK表示MK段电阻，表示整根金属护套中流过的电容电流。