一種電纜的絕緣特性優劣的判斷方法
【專利摘要】本發明公開了一種電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，首先將測試電源設定為第一頻率，獲取待測電纜在所述測試電源輸出電壓的升壓過程和降壓過程中的多個介損值，并繪制介損值與電壓關系的第一曲線，其中，所述第一曲線包括升壓曲線和降壓曲線，分別對應所述升壓過程和降壓過程；判斷所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間是否趨于直線，且所述升壓曲線和降壓曲線是否基本重合，若是，則所述待測電纜的絕緣特性良好；若否，則所述待測電纜的絕緣特性差。采用本發明提供的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，能夠快速的分析出待測電纜的絕緣特性是否良好，提高了工作效率，節省分析時間。
【專利說明】一種電纜的絕緣特性優劣的判斷方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及介質損耗測量【技術領域】，更具體地說，涉及一種電纜的絕緣特性優劣的判斷方法。
【背景技術】
[0002]介質損耗是絕緣材料在電場的作用下，由于介質電導和介質極化的滯后反應，在其內部引起能量損耗。介質損耗值(簡稱介損值)是電工絕緣材料絕緣特性的重要參數之一。例如輸電電纜，電纜的絕緣介質損耗的大小，直接關系到電纜輸電容量以及電纜的使用壽命。介損值越大，介質內部發熱損耗越大，電纜的輸電量越小，其使用壽命越短。
[0003]目前，隨著對測量電纜的介電損耗值的裝置的研究，由之前的中低壓電纜的介電損耗值的現場測量，發展到現今對高壓電纜的介電損耗值的現場測量。雖然現場測量高電壓電纜的介電損耗值的技術已經完善，但是并沒有一個完善的判斷電纜絕緣特性優劣的判斷方法。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明提供一種電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，該方法能夠直接快速的分析出電纜的絕緣特性是否良好。
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0006]一種電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，包括步驟:
[0007]S1、將測試電源設定為第一頻率，獲取待測電纜在所述測試電源輸出電壓的升壓過程和降壓過程中的多個介損值，并繪制介損值與電壓關系的第一曲線，其中，所述第一曲線包括升壓曲線和降壓曲線，分別對應所述升壓過程和降壓過程；
[0008]S2、判斷所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間是否趨于直線，且所述升壓曲線和降壓曲線是否基本重合，若是，則所述待測電纜的絕緣特性良好；若否，則所述待測電纜的絕緣特性差。
[0009]優選的，在所述步驟SI后S2前，還包括步驟:重復步驟SI至少一次，繪制多條介損值與電壓關系的第一曲線。
[0010]優選的，所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間不趨于直線，且所述升壓曲線和所述降壓曲線未重合，則所述待測電纜的絕緣特性差，具體包括:
[0011 ] 當在所述初始電壓至所述極限電壓之間，所述升壓曲線和降壓曲線先上升且基本重合，而后分開上升時，判定所述待測電纜的絕緣介質老化；或者，
[0012]當在所述初始電壓至所述極限電壓之間，所述降壓曲線和升壓曲線均上升且未重合時，判定所述待測電纜的絕緣介質受潮。
[0013]優選的，所述第一頻率為40Hz或80Hz。
[0014]優選的，所述待測電纜為IOkV電纜，所述升壓過程?降壓過程的電壓值為:2kV、4kV、6kV、8.7kV、10kV、12kV、14kV、16kV、17.4kV、16kV、14kV、12kV、10kV、8.7kV、6kV、4kV、2kV。
[0015]優選的，所述待測電纜為220kV電纜，所述升壓過程?降壓過程的電壓值為:30kV、60kV、90kV、127kV、146kV、178kV、210kV、240kV、254kV、240kV、210kV、178kV、146kV、127kV、90kV、60kV、30kV。
[0016]優選的，還包括步驟:
[0017]S3、將測試電源設定為第一電壓，獲取待測電纜在所述測試電源輸出頻率上升過程中的多個介損值，并繪制介損值與頻率關系的第二曲線；
[0018]S4、分析所述第一曲線和第二曲線的變化，判斷所述待測電纜的電介質損耗形式。
[0019]優選的,所述步驟S4具體包括:
[0020]當所述第一曲線中介損值隨電壓上升而增大時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為局部放電損耗；或者，
[0021]當所述第二曲線中介損值隨頻率上升而減小時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為漏導損耗；或者，
[0022]當所述第二曲線中介損值隨頻率上升而增大時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為極化損耗。
[0023]與現有技術相比，本發明所提供的技術方案具有以下優點:
[0024]本發明所提供的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，首先將測試電源設定為第一頻率，獲取待測電纜在所述測試電源輸出電壓的升壓過程和降壓過程中的多個介損值，并繪制介損值與電壓關系的第一曲線，其中，所述第一曲線包括升壓曲線和降壓曲線，分別對應所述升壓過程和降壓過程；判斷所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間是否趨于直線，且所述升壓曲線和降壓曲線是否基本重合，若是，則所述待測電纜的絕緣特性良好；若否，則所述待測電纜的絕緣特性差。采用本發明提供的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，能夠快速的分析出待測電纜的絕緣特性是否良好，提高了工作效率，節省分析時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為為本申請實施例提供的一種判斷電纜的絕緣特性優劣的判斷方法的流程圖；
[0027]圖2為本申請實施例采用的一種電纜的介質損耗值的測量系統的結構示意圖；
[0028]圖3為待測電纜絕緣介質良好所繪制的第一曲線圖；
[0029]圖4為待測電纜絕緣介質老化所繪制的第一曲線圖；
[0030]圖5為待測電纜絕緣介質受潮所繪制的第一曲線圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本發明的目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。[0032]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0033]其次，本發明結合示意圖進行詳細描述，在詳述本發明實施例時，為便于說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本發明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0034]本實施例提供了一種電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，如圖1所示，為本申請實施例提供的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法的流程圖，包括步驟:
[0035]S1、將測試電源設定為第一頻率，獲取待測電纜在所述測試電源輸出電壓的升壓過程和降壓過程中的多個介損值，并繪制介損值與電壓關系的第一曲線，其中，所述第一曲線包括升壓曲線和降壓曲線，分別對應所述升壓過程和降壓過程。
[0036]參考圖2所示，為本申請實施例提供的一種電纜的介電損耗值的測量系統的結構示意圖，包括諧振電源I (測試電源)，反接測量模塊2、正接測量模塊3、標準電容4、操作計算機5和待測電纜6。
[0037]諧振電源I通過高壓線與反接測量模塊2相連，用于提供測量電壓和頻率；反接測量模塊2連接標準電容4的一端，標準電容4的另一端連接正接測量模塊3，且反接測量模塊2和正接測量模塊3之間通過光纖實現數量的互通，反接測量模塊2包括電流互感器，反接測量模塊2測量待測電纜6的電流信號，正接測量模塊3測量標準電容4的電流信號，反接測量模塊2和正接測量模塊3內均包括高速AD (模擬信號至高速信號)，可在工頻范圍(20?300Hz)內實現高精度多倍頻采樣；操作計算機5通過通訊連線與正接測量模塊3相連，接收電流信號等測量值，計算介質損耗值。
[0038]本實施例采用上述系統對待測電纜的介質損耗值進行測量，具體為:
[0039]首先，調整測試電源，將測試電源設定為第一頻率，該第一頻率可以為40Hz或80Hz ；
[0040]其次，根據結合交流耐壓實驗設定測量點(即測量所選取的電壓值)。
[0041]本實施例優選的，當所述待測電纜為IOkV電纜時，所述升壓過程?降壓過程的電壓值為:2kV、4kV、6kV、8.7kV、10kV、12kV、14kV、16kV、17.4kV、16kV、14kV、12kV、10kV、
8.7kV、6kV、4kV、2kV。
[0042]當所述待測電纜為220kV電纜時，所述升壓過程?降壓過程的電壓值為:30kV、60kV、90kV、127kV、146kV、178kV、210kV、240kV、254kV、240kV、210kV、178kV、146kV、127kV、90kV、60kV、30kV。對于測量選的電壓值并不設限制，上述選取的測量電壓值僅為其中一種選取標準。
[0043]最后，根據選取的測量電壓值，對待測電纜進行介損值的測量，并記錄。繪制介損值與電壓關系的第一曲線，其中，本實施例優選的為操作計算機自動生成該曲線，提高工作效率。
[0044]需要說明的是本實施例只是提供了測量一條電纜的過程，同樣的，還可以同時測量多條電纜。
[0045]進一步的，在完成步驟SI后，還包括步驟:
[0046]重復步驟SI至少一次，繪制多條介損值與電壓關系的第一曲線。通過多次測量和繪制多個第一曲線，提高后續分析的準確度。
[0047]S2、判斷所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間是否趨于直線，且所述升壓曲線和降壓曲線是否基本重合，若是，則所述待測電纜的絕緣特性良好(參考圖3所示);若否，則所述待測電纜的絕緣特性差。
[0048]具體的，所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間不趨于直線，且所述升壓曲線和所述降壓曲線未重合，則所述待測電纜的絕緣特性差，具體包括:
[0049]參考圖4所示，當在所述初始電壓至所述極限電壓之間，所述升壓曲線41和降壓曲線42先上升且基本重合，而后分開上升時，所述待測電纜的絕緣介質老化；
[0050]或者，參考圖5所示，當在所述初始電壓至所述極限電壓之間，所述降壓曲線52和升壓曲線51均上升且未重合時，所述待測電纜的絕緣介質受潮。
[0051]對待測電纜的老化和受潮判斷完畢后，根據本實施例提供的方法繼續判斷介質損耗的形，介質損耗的形式有三種:1、漏導損耗:電介質具有一定的電導，在電場的作用下會產生泄露電流，電介質中流過泄漏電流時會發熱，造成能量損耗。2、極化損耗:交流電壓作用下，由于存在周期性的極化過程，電介質中帶點質點要沿交變電場的方向作反復的有限位移和重新排列，從而造成能量損耗。3、局部放電損耗:通常在固態電介質存在氣隙或油隙，當對固態電介質的外施電壓達到一定數值時，氣隙或油隙產生局部放電而產生損耗。
[0052]進一步的，還包括步驟:
[0053]S3、將測試電源設定為第一電壓，獲取待測電纜在所述測試電源輸出頻率上升過程中的多個介損值，并繪制介損值與頻率關系的第二曲線。
[0054]本實施例中，將測試電源設定為第一電壓，而后調節測試電源的頻率測量待測電纜的介損值，并繪制介損值和頻率關系的第二曲線，本實施例優選的采用操作計算機進行自動生成第二曲線。
[0055]S4、分析所述第一曲線和第二曲線的變化，判斷所述待測電纜的電介質損耗形式。
[0056]通常測量得到的介質損耗值為漏導損耗、極化損耗和局部放電損耗三種損耗形式的綜合效應，對于一個數據異常的介損值，具體分析出其是由哪種損耗形式起到主導的作用，對于查找電纜故障的意義重大。
[0057]本實施例中步驟S4具體包括:在同一測試頻率，不同的測試電壓值時，局部放電損耗會過早的隨著測試電壓值的增大而快速增大，所以當所述第一曲線中介損值隨電壓上升而增大時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為局部放電損耗。
[0058]或者，在同一電壓下漏導損耗不隨測量頻率的改變而變化，所以由漏導損耗引起的有功分量將不變，而由電纜電容引起的無功分量會隨頻率的增大而增大，因此如果漏導損耗占主要因素，電纜介質損耗將隨著頻率的增大而減小，所以當所述第二曲線中介損值隨頻率上升而減小時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為漏導損耗。
[0059]或者，與漏導損耗形式相反的，當所述第二曲線中介損值隨頻率上升而增大時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為極化損耗。
[0060]本申請實施例所提供的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，首先將測試電源設定為第一頻率，獲取待測電纜在所述測試電源輸出電壓的升壓過程和降壓過程中的多個介損值，并繪制介損值與電壓關系的第一曲線，其中，所述第一曲線包括升壓曲線和降壓曲線，分別對應所述升壓過程和降壓過程；判斷所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間是否趨于直線，且所述升壓曲線和降壓曲線是否基本重合，若是，則所述待測電纜的絕緣特性良好；若否，則所述待測電纜的絕緣特性差。采用本發明提供的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，能夠快速的分析出待測電纜的絕緣特性是否良好，提高了工作效率，節省分析時間。
[0061]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，其特征在于，包括步驟: 51、將測試電源設定為第一頻率，獲取待測電纜在所述測試電源輸出電壓的升壓過程和降壓過程中的多個介損值，并繪制介損值與電壓關系的第一曲線，其中，所述第一曲線包括升壓曲線和降壓曲線，分別對應所述升壓過程和降壓過程； 52、判斷所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間是否趨于直線，且所述升壓曲線和降壓曲線是否基本重合，若是，則所述待測電纜的絕緣特性良好；若否，則所述待測電纜的絕緣特性差。
2.根據權利要求1所述的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，其特征在于，在所述步驟SI后S2前，還包括步驟:重復步驟SI至少一次，繪制多條介損值與電壓關系的第一曲線。
3.根據權利要求1所述的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，其特征在于，所述第一曲線在初始電壓至極限電壓之間不趨于直線，且所述升壓曲線和所述降壓曲線未重合，則所述待測電纜的絕緣特性差，具體包括: 當在所述初始電壓至所述極限電壓之間，所述升壓曲線和降壓曲線先上升且基本重合，而后分開上升時，判定所述待測電纜的絕緣介質老化；或者， 當在所述初始電壓至所述極限電壓之間，所述降壓曲線和升壓曲線均上升且未重合時，判定所述待測電纜的絕緣介質受潮。
4.根據權利要求1所述的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，其特征在于，所述第一頻率為40Hz或80Hz。
5.根據權利要求4所述的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，其特征在于，所述待測電纜為IOkV電纜，所述升壓過程?降壓過程的電壓值為:2kV、4kV、6kV、8.7kV、10kV、12kV、14kV、16kV、17.4kV、16kV、14kV、12kV、10kV、8.7kV、6kV、4kV、2kV。
6.根據權利要求4所述的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，其特征在于，所述待測電纜為220kV電纜，所述升壓過程?降壓過程的電壓值為:30kV、60kV、90kV、127kV、146kV、178kV、210kV、240kV、254kV、240kV、210kV、178kV、146kV、127kV、90kV、60kV、30kV。
7.根據權利要求1所述的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，其特征在于，還包括步驟: 53、將測試電源設定為第一電壓，獲取待測電纜在所述測試電源輸出頻率上升過程中的多個介損值，并繪制介損值與頻率關系的第二曲線； 54、分析所述第一曲線和第二曲線的變化，判斷所述待測電纜的電介質損耗形式。
8.根據權利要求7所述的電纜的絕緣特性優劣的判斷方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括: 當所述第一曲線中介損值隨電壓上升而增大時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為局部放電損耗；或者， 當所述第二曲線中介損值隨頻率上升而減小時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為漏導損耗；或者， 當所述第二曲線中介損值隨頻率上升而增大時，判定所述待測電纜的主導電介質損耗形式為極化損耗。
【文檔編號】G01R27/26GK103558458SQ201310582574
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】吳明祥, 金祖山, 胡文堂, 陳偉中, 劉黎, 王少華, 曹俊平, 房科 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司電力科學研究院
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
