交联聚乙烯绝缘电力电缆绝缘状态在线监测方法

摘要

本发明公开了一种交联聚乙烯绝缘电力电缆绝缘状态在线监测方法，采用直流叠加的方法对三相XLPE电缆绝缘水树枝老化程度和绝缘电阻在线进行测量，测量得到参数以后，下位主机通过数据收发单元GPRS发送到上位机，上位机通过设置的数据采集分析软件对测量参数进行分析，按给定的评价标准给出电缆绝缘状态的评判，给出综合诊断结果。该方法对于防止电缆击穿事故发生和对电缆绝缘的剩余寿命能够进行有效的评估，并利用公用移动通信网络的独特无线数据传送方式，实现了无人值守在线监测和无线遥控测量。

主权项

1.一种交联聚乙烯绝缘电力电缆绝缘状态在线监测方法，其特征在于，采用直流叠加的方法进行测量，具体包括下列步骤：1)将电缆屏蔽层接地线断开，电流传感器套装在电缆接地线上，在屏蔽层和大地之间接入测量仪器；测量仪器包括在三相电源上接入的叠加电源、在电缆屏蔽层接入的安全电容、接地化学电动势E_S和护套绝缘电阻R_S，以及滤波及保护单元、下位主机、上位计算机系统，下位主机、上位计算机系统通过数据收发单元GPRS通信；2)E_S和R_S的测量通过叠加电势的方法来先测量和计算出这个影响因素接地化学电势E_S和护套绝缘电阻R_S，然后再在测量结果上进行修正；测量方法如下：在测量仪器两个输入端叠加1V左右的电动势E_n1，测量得到流过护套绝缘电阻R_S的电流I₁⁺，将E_n1极性调换得到E_n2，再进行测量得到上述电流得到反向的大小为I₁^-的电流；同时略去并联的阻值很大的电缆绝缘电阻RI的影响，通过两次测量得到的I₁⁺和I₁^-值，通过下式(1)和(2)计算出Es和Rs的大小；$R_S\approx \frac{2E_n}{I_1^{-}+I_1^{+}}-(R_i+R_l)---\left(1\right)$$E_S\approx \frac{I_1^{-}-I_1^{+}}{I_1^{-}+I_1^{+}}{E}_n---\left(2\right)$3)直流成分测量置叠加电源E_n＝0V，再测量采样电阻上流过的电流I₁，把接地化学电势E_S和护套绝缘电阻R_S两个值代入补偿电势法等效电路，即可得到I_d大小，也就是直流成分电流，I_d的计算公式为；$I_d=\frac{R_S+R_i}{R_S}·I_1---\left(3\right)$4)直流叠加法测量通过控制打开叠加电源的开关K₁，叠加在电缆导体芯上一个电压E_N，闭打开自动控制开关开始测量得到I⁺，然后将叠加源极性调换，再测量得到电流I^-；按下式进行修正：$R_I=\frac{E_N}{I}---\left(6\right)$式中，R₁为测量得到的绝缘电阻，根据被测量电缆长度得到单位长度电缆的绝缘电阻，叠加源正负极性交换两次进行测量，以减少测量误差；5)测量得到上述参数以后，下位主机通过数据收发单元GPRS发送到上位机，上位机通过设置的数据采集分析软件对测量参数进行分析，按给定的评价标准给出电缆绝缘状态的评判，给出综合诊断结果。