陈新岗,彭 杰,李树仿

(重庆理工大学 电子信息与自动化学院,重庆 400054)

由于XLPE电缆结构简单、安装维护方便,且具有良好的电、热性能,在220 kV及以下电压等级的电缆网中已广泛使用。当XLPE电缆投入运行后,必然受到电、热、化学、机械等因素的作用而发生变化,为了保证电缆可靠运行,及时发现异常现象,掌握电缆的老化状态,尽量避免事故的发生,迫切需要对电缆的运行状况进行实时监测,因此,对XLPE电缆运行状况进行在线监测具有重要意义,对电缆绝缘进行可靠的在线监测可以很好地预防由于绝缘性故障引起的电缆故障,大大提高供电的可靠性,减少直接和间接的经济损失[1]。

目前,对电力电缆进行在线监测的方法很多,主要有叠加低频法、脉冲电流法、接地线电流法、直流分量法、局部放电在线监测法、行波监测法等多种方法。本文主要从基于行波的监测方法入手,建立XLPE电缆在线监测系统[2-3]。

1 基于行波的电缆故障监测原理

当电缆发生故障时,存在分布电容和电感,所以故障电压会以电场的形式向电缆两端传播,形成电压行波。与此同时,电缆上还会流过与电压相对应的电流,称之为电流行波。当行波通过单导线电缆时,导线上任意一点的电压等于通过该点的正向行波和反向行波电压之和,任意一点的电流等于通过该点的正向行波和反向行波电流之和。

由于实际电缆存在线路电阻、对地电阻、大地电阻等,电压行波和电流行波在传播过程中会因此发生衰减,波头会逐渐削平。……