一種10kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬交聯(lián)聚乙烯電力電纜電纜老化評估技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水樹枝是指在交聯(lián)聚乙烯絕緣中由于電場和水分作用而形成的微孔狀劣化。隨著水樹枝的發(fā)展，在局部高電場區(qū)域會導(dǎo)致水樹枝尖端產(chǎn)生電樹枝，引發(fā)電纜絕緣早期擊穿。從微觀結(jié)構(gòu)上看，交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣在運行過程中所形成的水樹枝為由沿電場方向排列的一系列含水微孔組成，微孔之間可由更細微的微小通道相連。微孔尺寸約為零點幾到幾微米數(shù)量級。微孔之間的細微通道尺寸更小，可達到幾十納米以下。在外加電場作用下，水樹枝表現(xiàn)出許多特殊的物理特性，也成為水樹枝檢測的基礎(chǔ)。目前，水樹枝檢測的方法已有直流分量法、直流疊加法、介質(zhì)損耗法、接地電流法、交流疊加法、低頻疊加法、諧波分量法、電致發(fā)光法和殘留電荷法多種。其中，殘留電荷法由于設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、特征量明顯、測量結(jié)果重復(fù)性高而受到了廣泛的關(guān)注。
[0003]殘留電荷法利用了水樹枝的非線性電阻特性，即當(dāng)外施電壓升高到一定閾值時，水樹枝的等效電阻減小，此時對應(yīng)的泄漏電流值會陡然增大。殘留電荷法通過測量由水樹枝俘獲的電荷量，評估水樹枝老化的程度。盡管殘留電荷法有諸多優(yōu)點，但是其在應(yīng)用是問題依然很多。其中，由于殘留電荷泄放速度較慢，導(dǎo)致測量時間長的問題尤為突出。欲使殘留電荷法更好的發(fā)揮作用，應(yīng)當(dāng)試圖開發(fā)一種可使殘余電荷加快泄漏的辦法。本發(fā)明正是著眼于此問題的解決。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，該方法的步驟包括:
[0007](I)閉合開關(guān)SI，通過計算機控制雙極性直流方波源向1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣充電一段時間，使得電荷注入到水樹枝當(dāng)中；
[0008](2)斷開開關(guān)SI,閉合開關(guān)S2，將電纜線芯導(dǎo)體接地，釋放掉淺陷阱俘獲的電荷；
[0009](3)斷開開關(guān)S2，再次閉合開關(guān)SI,向電纜施加異極性直流方波序列，誘發(fā)被水樹枝束縛的電荷脫陷；
[0010](4)微電壓計采集檢測阻抗上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送入計算機，由計算機對數(shù)據(jù)進行處理判斷，評估水樹枝老化的嚴重程度。
[0011]而且，所述步驟⑴中的充電一段時間具體為:向1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣充電120秒。
[0012]而且，所述步驟(I)中的直流方波的方波上升時間為us級別。
[0013]而且，所述步驟⑵中釋放的具體放電時間為:60秒。
[0014]而且，所述步驟(3)中異極性直流方波序列的每一方波幅值變化，由序列開始至結(jié)束遵循sine正弦曲線變化。
[0015]而且，所述步驟(4)中由計算機對數(shù)據(jù)進行處理判斷具體為:計算機對測量的泄漏電流進行積分處理，計算出釋放電荷總量，通過釋放電荷總量的多少評估水樹枝老化的嚴重程度。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
[0017](I)本發(fā)明利用了與水樹枝老化程度相關(guān)的空間電荷釋放量作為評價水樹枝老化程度的特征參量，可直觀反映老化程度。
[0018](2)本發(fā)明通過施加上升沿μ s級的直流方波，使電荷注入更加迅速，對老化程度的區(qū)分度更好，測量結(jié)果的特征更加明顯。
[0019](3)本發(fā)明通過施加上升沿Us級的異極性直流方波序列，使脫陷電荷更快的轉(zhuǎn)變成泄漏電流，縮短測量時間。
[0020](4)本發(fā)明上位機分析軟件功能強大，包含數(shù)據(jù)庫和分析模塊，可查閱歷史信息并從各個角度分析局部放電特征，并進行模式識別。
[0021](5)本發(fā)明完全數(shù)字化顯示，界面更直觀、簡潔，功能全面。
[0022](6)與現(xiàn)有檢測技術(shù)相比，本發(fā)明檢測安全、迅速、準確，便于工作人員操作，水樹枝老化特征量更加明顯，易于診斷。
【附圖說明】
:
[0023]圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為充電直流方波示意圖；
[0025]圖3為異極性直流方波序列示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下對本發(fā)明實施做進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0027]—種1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，如圖1所示，該方法所應(yīng)用的硬件系統(tǒng)包括:待測電纜，待測電纜芯線的一端與開關(guān)模塊的開關(guān)SI及開關(guān)S2的公共端連接，所述開關(guān)S2的另一端通過接地控制接地，所述開關(guān)SI的另一端與雙極性直流方波源連接，雙極性直流方波源通過檢測電阻后接地，所述檢測電阻的兩端連接有微電壓計，微電壓計的輸出端與計算機連接，所述計算機通過串行通訊方式與電源控制模塊連接，以對直流方波充電時間、異極性方波序列施加方案實施控制，所述計算機與開關(guān)控制模塊連接，控制開關(guān)模塊中開關(guān)SI及開關(guān)S2的開/合。該方法的步驟包括:
[0028](I)閉合開關(guān)SI，通過計算機控制雙極性直流方波源向1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣充電一段時間，使得電荷注入到水樹枝當(dāng)中；其中，所述充電一段時間具體為:向1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣充電120秒，如圖2所示，所述直流方波的方波上升時間為US級別。
[0029](2)斷開開關(guān)SI，閉合開關(guān)S2，將電纜線芯導(dǎo)體接地，釋放掉淺陷阱俘獲的電荷；其中，具體放電時間為:60秒。
[0030](3)斷開開關(guān)S2，再次閉合開關(guān)SI，向電纜施加異極性直流方波序列，誘發(fā)被水樹枝束縛的電荷脫陷；其中，如圖3所示，所述異極性直流方波序列的每一方波幅值變化由序列開始至結(jié)束遵循sine正弦曲線變化。
[0031](4)微電壓計采集檢測阻抗上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送入計算機，由計算機對數(shù)據(jù)進行處理判斷，評估水樹枝老化的嚴重程度。其中，所述由計算機對數(shù)據(jù)進行處理判斷具體為:計算機對測量的泄漏電流進行積分處理，計算出釋放電荷總量，通過釋放電荷總量的多少評估水樹枝老化的嚴重程度。
【主權(quán)項】
1.一種1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，其特征在于該方法的步驟包括: (1)閉合開關(guān)Si，通過計算機控制雙極性直流方波源向1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣充電一段時間，使得電荷注入到水樹枝當(dāng)中； (2)斷開開關(guān)SI，閉合開關(guān)S2，將電纜線芯導(dǎo)體接地，釋放掉淺陷阱俘獲的電荷； (3)斷開開關(guān)S2，再次閉合開關(guān)SI,向電纜施加異極性直流方波序列，誘發(fā)被水樹枝束縛的電荷脫陷； (4)微電壓計采集檢測阻抗上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送入計算機，由計算機對數(shù)據(jù)進行處理判斷，評估水樹枝老化的嚴重程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，其特征在于:所述步驟(I)中的充電一段時間具體為:向1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣充電120秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，其特征在于:所述步驟(I)中的直流方波的方波上升時間為US級別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，其特征在于:所述步驟(2)中釋放的具體放電時間為:60秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，其特征在于:所述步驟(3)中異極性直流方波序列的每一方波幅值變化，由序列開始至結(jié)束遵循sine正弦曲線變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，其特征在于:所述步驟(4)中由計算機對數(shù)據(jù)進行處理判斷具體為:計算機對測量的泄漏電流進行積分處理，計算出釋放電荷總量，通過釋放電荷總量的多少評估水樹枝老化的嚴重程度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種10kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜水樹枝老化檢測方法，該方法的步驟包括：(1)通過計算機控制雙極性直流方波源向10kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣充電一段時間，使得電荷注入到水樹枝當(dāng)中；(2)將電纜線芯導(dǎo)體接地，釋放掉淺陷阱俘獲的電荷；(3)向電纜施加異極性直流方波序列，誘發(fā)被水樹枝束縛的電荷脫陷；(4)微電壓計采集檢測阻抗上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送入計算機，由計算機對數(shù)據(jù)進行處理判斷，評估水樹枝老化的嚴重程度。與現(xiàn)有檢測技術(shù)相比，本發(fā)明檢測安全、迅速、準確，便于工作人員操作，水樹枝老化特征量更加明顯，易于診斷。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN104535870
【申請?zhí)枴緾N201510012454
【發(fā)明人】于金山, 郭軍科, 蘇展, 盧立秋, 郝春艷, 趙鵬, 邵林, 劉鴻芳
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月12日