基于反射系数谱的XLPE电缆水树缺陷定位方法

摘要

地下电缆中的水树能够在不改变电缆性能的情况下持续生长数年,并最终导致无法预料的绝缘故障.为解决现有技术对电缆水树缺陷定位诊断时存在的不足,提出基于反射系数谱的水树定位方法.首先利用传输线理论构建了含水树缺陷的电缆反射系数谱的解析模型.然后以分布电容为对象分析了水树缺陷对反射系数谱的影响,并基于广义正交法构建了诊断函数D(x)对水树缺陷定位及评估.接着通过仿真实验研究了多因素对诊断结果的影响,优选出了最佳测试频段,分析了诊断灵敏度.最后在实验室对一根50 m且含有2处人工水树缺陷的电缆进行诊断试验.仿真及试验结果验证了方法的有效性和准确性,该方法能够精确定位电缆中多处水树缺陷,定位误差小于0.4％,同时D(x)峰值能够作为水树老化状态评估的新特征量.