[发明专利]一种电缆绝缘状态及故障监测方法

说明书

本发明公开了一种电缆绝缘状态及故障监测方法，具体包括：步骤S1收集电缆绝缘泄露电流；步骤S2由实时采集的电缆绝缘泄露电流预测泄露电流趋势；步骤S3根据泄露电流预测结果判断电缆绝缘状态；步骤S4当电缆绝缘状态异常时，向电缆中注入零序电压并判断电缆老化程度；步骤S5由步骤S4得到的绝缘电阻，与电缆高阻故障下的电阻最大值比较，判断电缆是否需要断开；步骤S6若电缆判定为断开，采用低压脉冲法判断电缆故障点的大致位置；步骤S7在电缆故障点大致位置，利用高频感应定位法对故障点快速精准定位。本发明能快速精准定位电缆故障，维护人员可及时对故障电路进行抢修，保障电缆正常运行，实现电缆绝缘“准在线”监测，可减少电缆监测设备功耗。

技术领域

本发明属于电缆绝缘状态监测技术领域，特别是涉及一种电缆绝缘状态及故障监测方法。

背景技术

近年来，电力电缆因其优越的电气性能和耐化学稳定性、便于敷设安装等优点在电网建设和线路改造中得到越来越广泛的应用。然而电缆在运行较长时间后会出现绝缘故障，主要由电缆绝缘老化所致。因此，快速准确监测电缆绝缘状态与精准检测故障点，有利于维护人员在尽可能短的时间内排查故障并针对性维修，提高电缆运行安全性。

目前，电力电缆绝缘监测的方法主要有：直流分量法，通过检测电缆接地线当中的泄漏电流直流电流分量大小进行绝缘状态监测，但该直流分量很微弱，当电缆外皮绝缘电阻值较低时，易受大地中杂散电流的影响；直流电压叠加法，当对运行中绝缘逐渐劣化的电缆施加低直流电压时，将产生与劣化程度相应的直流电流。但由于大地中杂散电流变化大，测量误差大，同时此法只适合在低压电缆绝缘监测中使用；低频叠加法是在电缆的芯线与金属护层之间施加低频电压，检测出电流中损耗电流分量，然后算出绝缘电阻，对电缆劣化程度进行判断，但由于采集的低频信号十分微弱，监测结果容易受到工频及高次谐波等干扰因素影响；tanδ方法反映电缆自身介质损耗的特性，能有效预防工频和外界的杂散信号对其造成干扰，测量精准性较高，但tanδ值很小，难以精准测量；局部放电法也是一个在线监测电力电缆绝缘的常用方法，但由于现场背景干扰相当大，在线监测局部放电也比较困难。且在电缆实际运行中故障发生多为高阻故障，所以亟待一种检测和预警高阻故障的方法。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电缆绝缘状态及故障监测方法，使电力电缆检测环境因素形成的测量误差小、监测精准度高及适用性更广，以实现电力系统可靠稳定运行。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种电缆绝缘状态及故障监测方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：收集电缆绝缘泄露电流；

步骤S2：根据实时采集的电缆绝缘泄露电流预测泄露电流趋势；

步骤S3：根据得到的泄露电流预测结果判断电缆绝缘状态；

步骤S4：当电缆绝缘状态异常时，向电缆中注入零序电压并判断电缆老化程度；

步骤S5：由步骤S4得到的绝缘电阻，与电缆高阻故障下的电阻最大值比较，判断电缆是否需要断开；

步骤S6：若电缆判定为断开，采用低压脉冲法判断电缆故障点的大致位置；

步骤S7：在电缆故障点大致位置，利用高频感应定位法对故障点快速精准定位。

进一步的，所述步骤S1具体为：

实时测量电缆各相首端电流I₁和末端电流I₂，由基尔霍夫电流定律得各相电缆绝缘泄露电流I_▽为：

I_▽＝I₁-I₂。

进一步的，所述步骤S2为利用多目标优化的混合预测算法进行泄露电流趋势预测，具体为：