[发明专利]一种配电网电缆漏电流在线检测方法与绝缘状态监测方法

说明书

本发明公开了一种配电网电缆漏电流在线检测方法与绝缘状态监测方法，同步对待测电缆两端的电流进行采样，获得待测电缆两端同一时刻的电流参数，包括幅值和相位；计算漏电流幅值：ΔI表示漏电流幅值，I₁表示待测电缆一端的电流幅值，I₂表示待测电缆另一端的电流幅值，θ₁表示待测电缆两端的电流相位。采用本发明的配电网电缆漏电流在线检测方法计算出各相电缆的漏电流幅值，根据各相电缆的漏电流幅值的变化趋势来相应评估各相电缆的绝缘老化状态：随着漏电流幅值的增大，电缆的绝缘老化程度随之增大。本发明通过漏电流的变化趋势可准确反映电缆老化程度以及局部破损等故障，从而提高电缆在线监测以及绝缘状态评估的准确性。

技术领域

本发明属于电力系统输配电技术领域，具体涉及一种配电网电缆漏电流在线检测方法与绝缘状态监测方法。

背景技术

配网电力电缆绝缘状态检测是确保配电网安全运行的有力方法。为实现电力电缆潜在性故障的早期预警，研究人员设计了电缆绝缘状态在线监测方法用以感知电缆绝缘的状态信息。该状态信息在配电网的保护、运维和设备资产管理中起着不可或缺的作用。在电缆通电运行时，会因绝缘破坏产生局部放电或者绝缘电阻减小等现象，因此可以通过对电缆的绝缘电阻和局部放电量进行测量，从而获取电缆的绝缘状态。目前国内外学者已展开了相关研究，如已公开的下列文献：

[1]张艺驰，谭东明，王崇政，王月第.基于直流叠加法的XLPE电缆绝缘检测仿真研究[J].农业科技与装备，2016(05)：33-34.

[2]陈会峰，张伟，马星河.基于局部放电法的矿用高压电缆信号去噪算法研究[J].能源与环保，2020，42(11)：130-133.

文献[1]采用直流叠加法对电缆的绝缘状态进行评估，通过向电缆注入直流电压，并利用滤波器滤除交流分量，得到注入直流低压引起的绝缘层微弱的直流电流，进而得出电缆当前的绝缘阻抗，以绝缘阻抗的大小为判定依据评估绝缘状态。由于特征信号直流电流一般为纳安级，非常微弱，此外由于存在较大杂散电流，会引起较大的测量误差。文献[2]采用局部放电法对绝缘状态进行评估。当电缆绝缘内部发生劣化后，会有局部放电现象发生，通过在电缆绝缘加高压等手段对电缆的局部放电量进行检测，从而对电缆绝缘状况做出判断。但由于配网的电压等级较低，配网电缆局部放电的放电信号极易被背景噪声淹没，因此该方法对现场检测局部放电信号的传感器精度有着相当高的要求，现场运行监测的信噪比低，不利于在实际工程中推广使用。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明提供了一种配电网电缆漏电流在线检测方法，能够准确的测量出漏电流，从而为判断绝缘老化奠定基础。

为解决上述技术问题，一种配电网电缆漏电流在线检测方法，包括如下步骤：

同步对待测电缆两端的电流进行采样，获得待测电缆两端同一时刻的电流参数，包括幅值和相位；

计算漏电流幅值，根据如下公式：

式中，ΔI表示漏电流幅值，I₁表示待测电缆一端的电流幅值，I₂表示待测电缆另一端的电流幅值，θ₁表示待测电缆一端的电流相位，θ₂表示待测电缆另一端的电流相位。

进一步的，待测电缆两端的电流均通过如下方式采集：通过电流互感器获取待测电缆的采样电流，采样电流通过霍尔电流传感器转换为电压信号后输出给模数转换电路，模数转换电路将电压信号转换为数字信号后输出给控制器进行计算，以获得电流参数。

本发明还提供一种配电网电缆绝缘状态监测方法，包括如下步骤：采用本发明的配电网电缆漏电流在线检测方法计算出各相电缆的漏电流幅值，根据各相电缆的漏电流幅值的变化趋势来相应评估各相电缆的绝缘老化状态：随着漏电流幅值的增大，电缆的绝缘老化程度随之增大。