应用磁场分布特征提取的35 kV XLPE电缆劣化评估
2021-10-22刘弘景李华春董学家
电力系统及其自动化学报 2021年9期
关键词:磁场
刘弘景,黄 山,李华春,苗 旺,董学家,刘 勇
(1.国网北京市电力公司电力科学研究院,北京 100075;2.囯网北京市电力公司,北京 100035;3.天津大学电气自动化与信息工程学院,天津 300072)
35 kV交联聚乙烯XLPE(cross-linked polyethylene)电缆伴随城市电网快速发展得到了日益广泛应用[1-2],但是由于不可避免地存在气隙、杂质、凸起等缺陷,在电-热-环境等因素作用下出现局部放电、水树枝等劣化现象,以致绝缘击穿等严重事故[3-6]。因此,加强电缆状态检测与劣化评估对预防电缆事故、提高配网供电可靠性具有重要意义[7-8]。
当前国内外电缆状态检测评估主要有直流叠加法、交流叠加法、局部放电法、在线tanδ法[9-13]。其中,直流叠加法受现场工频电磁场、泄漏电流、屏蔽层接地的影响较大而未被广泛应用[10];交流叠加法缺乏足够统计数据用于判定电缆绝缘状态,难以准确判定电缆老化程度[8,11];局部放电法是较为公认的电缆检测方法,但是对电缆外护套破损但未伤及半导电层和主绝缘层等缺陷仍存在一定的局限性[11-12];在线tanδ法主要反映电缆整体老化并不能准确反映局部集中性缺陷[8],但是在0.1 Hz超低频电压下对绝缘整体缺陷变化灵敏,可以作为电缆优劣评定指标[13]。
为了进一步提升电缆状态检测评估的可靠性和准确性,本文提出了一种基于磁场分布特征分析的电缆劣化评估方法,采用Ansoft/Maxwell软件搭建了35 kV单芯XLPE电缆模型,仿真分析了主绝缘气隙和半导电层凸起典型缺陷下磁场分布变化特征,确立了缺陷类型、大小、位置和劣化程度与磁场强度和磁场畸变特征的关系。……
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