一种基于介电常数评估因子的XLPE电缆老化状态评估方法与流程

一种基于介电常数评估因子的xlpe电缆老化状态评估方法
技术领域
1.本发明属于xlpe电缆绝缘老化状态评估领域，具体涉及一种基于介电常数评估因子的xlpe电缆老化状态评估方法。


背景技术：

2.随着国内城市化进程飞速发展，电力电缆的使用量大大增加。交联聚乙烯(xlpe)电缆具有结构简单、负载能力强和机械强度高等优点，被广泛应用于城市配电网中。然而在电网中长期运行的xlpe电缆，由于敷设环境及运行工况恶劣，电缆容易受潮浸水或者受到挤压，而且电缆在运行过程中长期处于高压场强下，均会加速电缆的老化，若不及时更换容易发生停电故障。由于电缆故障定位技术不够完善从而不能快速恢复供电，这将对居民生活和工业生产带来很大的影响，对国民经济造成很大的损失。因此对电缆的老化状态进行评估并及时更换老化严重的电缆是保障供电稳定的重要一环。
3.高效便捷地对电缆老化状态进行评估十分重要，从而能够及时更换老化状态严重的xlpe电缆，减少电缆故障率，保障电网安全运行。因此急需一种有效地对配电网中长期运行的xlpe电缆老化状态进行评估的方法，本方法为一种基于介电常数评估因子的xlpe电缆老化状态评估方法，该方法操作简单并能够通过提取的介电常数评估因子对电缆的老化状态进行有效评估。


技术实现要素：

4.本发明为一种基于介电常数评估因子的xlpe电缆老化状态评估方法，用于对配电网长期运行的xlpe电缆绝缘老化状态进行评估。
5.本发明的技术方案如下：
6.第一步：采集交联聚乙烯电缆的介电常数测试信息
7.对交联聚乙烯电缆进行介电常数测试，将从交联聚乙烯电缆中采集的介电常数记为ε
i
，将介电常数实部值记为ε’i
，将介电常数虚部值记为ε”i
，i表示所测介电常数的数据频率点，i∈{0.01,0.02,0.03,0.1,0.2,0.3,1,2,3,10,20,30,100,200,300，1000}；
8.第二步：计算介电常数实部特征因子
9.按公式(1)计算介电常数实部特征因子α：
[0010][0011]
其中ε’min
为介电常数实部的最小值，ε’max
为介电常数实部的最大值；
[0012]
第三步：计算介电常数虚部特征因子
[0013]
按公式(2)介电常数虚部特征因子β：
[0014]
[0015]
其中ε”min
为介电常数虚部的最小值，ε”max
为介电常数虚部的最大值；
[0016]
第四步：计算偏差系数
[0017]
按公式(3)、(4)、(5)计算偏差系数k：
[0018][0019][0020][0021]
其中
·
表示矩阵点乘，ε’min
和ε’max
分别为介电常数实部的最小值和最大值，ε”min
和ε”max
分别为介电常数虚部的最小值和最大值；
[0022]
第五步计算电缆介电常数评估因子
[0023]
按公式(6)介电常数评估因子δ：
[0024][0025]
第六步：通过介电常数评估因子δ确定电缆的绝缘老化状态。
附图说明
[0026]
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和具体实施过程对本发明进一步说明。
[0028]
第一步：采集交联聚乙烯电缆的介电常数测试信息
[0029]
对交联聚乙烯电缆进行介电常数测试，将从交联聚乙烯电缆中采集的介电常数记为ε
i
，将介电常数实部值记为ε’i
，将介电常数虚部值记为ε”i
，i表示所测介电常数的数据频率点，i∈{0.01,0.02,0.03,0.1,0.2,0.3,1,2,3,10,20,30,100,200,300，1000}；
[0030]
第二步：计算介电常数实部特征因子
[0031]
按公式(1)计算介电常数实部特征因子α：
[0032][0033]
其中ε’min
为介电常数实部的最小值，ε’max
为介电常数实部的最大值；
[0034]
第三步：计算介电常数虚部特征因子
[0035]
按公式(2)介电常数虚部特征因子β：
[0036][0037]
其中ε”min
为介电常数虚部的最小值，ε”max
为介电常数虚部的最大值；
[0038]
第四步：计算偏差系数
[0039]
按公式(3)、(4)、(5)计算偏差系数k：
[0040][0041][0042][0043]
其中
·
表示矩阵点乘，ε’min
和ε’max
分别为介电常数实部的最小值和最大值，ε”min
和ε”max
分别为介电常数虚部的最小值和最大值；
[0044]
第五步计算电缆介电常数评估因子
[0045]
按公式(6)介电常数评估因子δ：
[0046][0047]
第六步：通过介电常数评估因子δ确定电缆的绝缘老化状态。
[0048]
若δ＜5，则交联聚乙烯电缆绝缘为轻度老化；
[0049]
若5≤δ≤16，则交联聚乙烯绝缘为中度老化；
[0050]
若δ＞16，则交联聚乙烯绝缘为严重老化。