[发明专利]一种电缆绝缘监测方法及装置

说明书

一种电缆绝缘监测方法及装置，该方法包括如下步骤：对待测电缆注入共模电压；测量并记录正常情况下待测电缆的三相电流；实时监测待测电缆的三相电流；将实时监测的三相电流与所述正常情况下的三相电流进行比较，得出待测电缆的绝缘漏电流；根据绝缘漏电流得出待测电缆的老化程度等级。本发明可以实现对电缆绝缘老化全过程的监测，且监测效果不受电缆长度及系统负载的影响，监测效果具有稳定性；另外不会对系统负载的正常运行产生任何影响，具有良好的在线监测性能。

技术领域

本发明涉及电缆绝缘状态的在线监测领域，具体涉及一种电缆绝缘监测方法及装置。

背景技术

目前国内外电缆绝缘状态的在线监测方法主要分为两大类：基于局部放电监测的方法和基于时域反射原理的行波监测方法。局部放电的监测方法主要通过在电缆一端放置高频电流传感器，采集局部放电信号，通过局部放电的频率和强度实现对电缆绝缘状态的描绘。而基于时域反射原理的行波监测方法主要通过在电缆一端注入某种特殊信号，在电缆严重老化的位置，由于阻抗发生变化，注入信号在该处存在折反射现象，通过对反射信号进行采集和分析可以得到电缆老化情况的信息。

虽然基于局部放电的在线监测方法和基于时域反射原理的行波监测方法均可在一定程度上实现对电缆老化状态的描绘，且在工业中得到了一定的应用，其复杂和昂贵的信号注入和采集设备，繁琐的信号处理算法使其测量精度有限，可迁移性差。此外，这两种方法只能感应电缆绝缘中较为严重的老化故障，监测范围十分有限。因此需要提出新的电缆绝缘在线监测方法。

在电缆的绝缘老化过程中，会出现绝缘电阻减小，电容增大，介质损耗增加，漏电流增大的现象，目前许多现存的在线监测算法也是针对电缆绝缘老化过程中这些电气特征参数的变化设计的。然而，对电缆绝缘电阻和电容的测量存在较大困难，精度有限。而绝缘漏电流测量属于电流测量范畴，测量精度相对较高，且绝缘漏电流中包含着丰富的反映绝缘状态和特征参数的信息。因此基于绝缘漏电流测量的地下电缆在线监测方法具有更为优良的性能。然而，目前对地下电缆中的漏电流进行在线监测的方法主要受限于以下困难：1、表征绝缘老化状态的漏电流通常极为微小，难以从较大的负载正序电流中提取出来；2、漏电流常表现为三相对称的特点，给电流测量带来较大困难。因此，本发明提出了基于共模电压注入的地下电缆绝缘在线监测方法，为以上问题提出了良好的解决方案。

发明内容

本发明的目的主要针对现存的地下电缆绝缘在线监测方法的不足，提出了一种电缆绝缘在线监测方法和装置，用于提高配电网中地下电缆的可靠性，进而保障电力系统的安全稳定运行。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种电缆绝缘监测方法，包括如下步骤：

对待测电缆注入共模电压；

测量并记录正常情况下待测电缆的三相电流；

实时监测待测电缆的三相电流；

将实时监测的三相电流与所述正常情况下的三相电流进行比较，得出待测电缆的绝缘漏电流，

根据所述绝缘漏电流得出所述待测电缆的老化程度等级。

进一步的，所述对待测电缆注入共模电压的步骤包括：

所述待测电缆为待测配电网中的三相电缆，将变压器的初级侧与三相电缆中某一相连接，将所述变压器的二次侧输出电压连接至网侧变压器的中性点上；

调节该相电压至该段待测电缆额定电压的一部分，对所述待测电缆注入该相电压。

进一步的，所述相电压为该段待测电缆额定电压的1/5或1/10。

进一步的，所述正常情况下待测电缆的三相电流为待测电缆未出现老化情况下的三相电流。

进一步的，所述测量并记录正常情况下待测电缆的三相电流的步骤包括对待测电缆三相电流中的零序电流进行测量并记录；