电力电缆绝缘缺陷检测方法的研究

摘要

电力电缆是电力系统中传输和分配电能的重要设备，电缆的绝缘状态对电力系统的安全可靠运行有重要影响。研究电力电缆绝缘缺陷的检测方法和技术，有助于及时发现绝缘缺陷和故障隐患，保证电网的安全可靠运行。
　　本文重点研究了单芯电缆的频率特性并构造了其分布参数网络模型，提出了一种基于振荡波的电力电缆绝缘缺陷检测方法。该方法以相同类电力电缆的统计数据或整定数据为参考数据库，以振荡波激励下可测端的电压和电流为信号源（信息源），构造电力电缆绝缘缺陷的判别函数f(u，i，t)，生成判别函数的极值序列，根据判别函数的最大值，进行电缆绝缘缺陷的检测和故障诊断。判据函数f(u，i，t)实际上是一种非线性映射，它直接给出缺陷的差异，而不是在强大的噪声背景下提取某一微小的特征量，因而具有较强的抗干扰能力。应用ATP仿真及实验室试验对本文提出的检测方法进行了验证，仿真和试验结果初步证实了本文方法的有效性和可靠性。
　　本文提出的基于振荡波的电力电缆绝缘缺陷检测方法，可以充分利用电力电缆振荡波试验提供的宝贵信息，提高了电力电缆振荡波试验的效率，有助于电力电缆检测技术的发展。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 XLPE电缆绝缘劣化的机理分析

1．2．2 电力电缆的绝缘检测方法

1．2．3 现有检测方法比较

1．3 本文的主要研究工作

第2章 电力电缆的分布参数模型及其高频特性

2．1 三芯电缆分布参数模型和解耦

2．2 单芯电缆的分布参数模型

2．2．1 电磁波透入深度

2．2．2 圆柱导体交流参数的计算

2．2．3 单芯电缆的高频分布参数模型

2．2．4 单芯电缆分段传输参数方程

2．3 单芯电缆绝缘缺陷的等效电路模型

2．3．1 水树枝老化的电路模型

2．3．2 电树枝老化对应的电路模型

2．3．3 局部放电的等效电路模型

2．3．4 高中低阻短路故障的诊断电路模型

2．3．5 电缆接头处的绝缘缺陷诊断电路模型

2．3．6 电缆金属屏蔽或护套的缺陷诊断电路模型

2．4 本章小结

第3章 电缆绝缘缺陷检测方法及仿真验证

3．1 振荡波电压模型

3．2 判别函数的构造

3．2．1 谐波分析

3．2．2 相关性分析

3．2．3 数据库系统

3．4 检测方法的仿真验证

3．4．1 ATP仿真软件介绍

3．4．2 仿真验证

3．4．3 仿真分析

3．3 本章小结

第4章 电缆绝缘缺陷检测方法的试验验证

4．1 试验设备

4．2 电缆参数计算

4．2．1 电缆线芯电阻

4．2．2 电缆电感

4．2．3 电缆电容

4．3 电缆实验设计

4．4 试验数据的采集处理及分析

4．5 检测方法的试验验证

4．6 试验结果分析

4．7 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

作者简介