基于行波纹理特征因子的10kVXLPE电缆老化评估方法及系统与流程

本发明属于xlpe电缆绝缘劣化状态评估，更具体地，涉及一种基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法。

背景技术：

1、交联聚乙烯(xlpe)电缆因其优异的电气性能被广泛应用于城市配网线路中，由于敷设环境的多样化，电缆局部极易受到外部因素的损坏，如支架锈蚀、化学腐蚀等，导致电缆局部绝缘层的电气参数发生劣化，影响电缆的使用寿命。

2、为了保障电缆的稳定运行，提升供电能力可靠性，急需一种针对10kv配网电缆的便捷可靠的局部绝缘劣化状态进行评估方法。

3、现有技术文件1(cn 113064002 b)公开了一种10kv xlpe电缆绝缘老化状态的评估方法。现有技术文件1的不足之处在于需要对电缆绝缘切片进行超低频介损测试，这就需要破坏电缆以获取其绝缘切片，会对电缆造成不可逆转的伤害，且测试程序复杂，耗费时间较长。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于行波纹理特征因子的10kvxlpe电缆老化评估方法，用于对配电网长期运行的xlpe电缆绝缘层局部劣化状态进行高效便捷评估。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明的第一方面提供了一种基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、步骤1，对待评估电缆施加高频脉冲，测量高频脉冲在交联聚乙烯电缆中传递后的波形幅值与时间；

5、步骤2，根据测得的幅值与时间计算待评估电缆行波传递系数α；

6、步骤3，根据测得的幅值计算待评估电缆的反射波纹理特征系数β；

7、步骤4，根据行波传递系数α和反射波纹理特征系数β计算行波纹理特征因子γ；

8、步骤5，通过行波纹理特征因子γ和设定阈值的大小关系确定电缆的局部绝缘劣化状态。

9、优选地，步骤1中，所述高频脉冲为方波脉冲，脉冲的幅值为10v，脉宽为100ns，上升沿与下降沿为20ns。

10、进一步优选地，步骤1中，在电缆首端的缆芯与屏蔽之间外接示波器测量故障处反射电压波形，以开始观测到反射波形时间刻度作为起始点。

11、更优选地，每隔10ns的记录该时刻的脉冲幅值。

12、优选地，以如下公式计算行波传递系数α：

13、

14、式中：

15、vmax为反射波形中幅值的最大值；

16、vi为脉冲幅值，i＝1,2……10；

17、t为反射波形与输入波形峰值间隔。

18、优选地，以如下公式计算反射波纹理特征系数β：

19、

20、式中：

21、为反射波形两相邻幅值偏差的最大值；

22、vi为脉冲幅值，i＝1,2……10。

23、优选地，以如下公式计算行波纹理特征因子γ：

24、

25、优选地，若γ＜γ1，则目标xlpe电缆局部绝缘为轻度劣化；

26、若γ1≤γ＜γ2，则目标xlpe电缆局部绝缘为中度劣化；

27、若γ2≤γ，则目标xlpe电缆局部绝缘为严重劣化；

28、γ1为第一阈值，γ2为第二阈值。

29、进一步优选地，γ1取2.732，γ2取6.491。

30、本发明的第二方面提供了一种基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估系统，运行所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于，包括：

31、高频脉冲发生器，用于对电缆施加高频脉冲；

32、示波器，用于测量高频脉冲在电缆中传递后的波形幅值与时间；

33、数据计算模块，用于计算行波传递系数、反射波纹理特征系数和行波纹理特征因子；

34、比较判断模块，用于比较行波纹理特征因子和设定阈值之间的大小关系，判断电缆的局部绝缘劣化状态；

35、结果输出模块，用于输出电缆老化评估结果。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：本评估方法操作简单且高效便捷，可在不破坏电缆结构的前提下对xlpe电缆绝缘状态进行较好的评估。

技术特征：

1.一种基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于：

3.如权利要求2所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于：

5.如权利要求1所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于：

6.如权利要求1所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于：

7.如权利要求1所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于：

8.如权利要求1所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于：

9.如权利要求8所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于：

10.一种基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估系统，运行权利要求1-9任意一项所述的基于行波纹理特征因子的10kv xlpe电缆老化评估方法，其特征在于，包括：

技术总结
一种基于行波纹理特征因子的10kV XLPE电缆老化评估方法及系统，方法包括：步骤1，对待评估电缆施加高频脉冲，测量高频脉冲在交联聚乙烯电缆中传递后的波形幅值与时间；步骤2，根据测得的幅值与时间计算待评估电缆行波传递系数α；步骤3，根据测得的幅值计算待评估电缆的反射波纹理特征系数β；步骤4，根据行波传递系数α和反射波纹理特征系数β计算行波纹理特征因子；步骤5，通过行波纹理特征因子和设定阈值大小关系确定电缆的局部绝缘劣化状态。本评估方法操作简单且高效便捷，可在不破坏电缆结构的前提下对XLPE电缆绝缘状态进行较好的评估。

技术研发人员：陈小平,包杨,廖建强,李航,谢露,张西鹏,范禹邑,陶阳,岳翔,兰雪珂,张志诚,金科成,段俊,陈齐,陈英子,郑伟
受保护的技术使用者：国网重庆市电力公司璧山供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7