高压xlpe电缆绝缘诊断技术研究

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1、万方数据学校代号：10536学号：11105010490密级：公开长沙理工大学硕士学位论文高压XLPE电缆绝缘诊断技术研究学位申请人姓名堂堕指导教师屋自圈熬攫所在学院电氢量值皇王理堂医专业名称电左丕筮丛基自动丝论文提交日期至Q!垒生垒旦论文答辩日期2Q!垒生5旦答辩委员会主席丝翅复塾堡万方数据TheStudyonInsulationDiagnosisTechniqueofHighVoltageXLPECablesByZHANGQiB．E．(HunanInstituteofEngineering)2011Athesiss

2、ubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringElectricPowerSystemandIt’SAutomationChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorXiaXiangyangApril，2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引

3、用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：张旖日期：,70lor年∥月2日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1

4、、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密囹。(请在以上相应方框内打“4”)作者签名：豫询日期：．!口f￡}年‘月2日导师签名：名b耖汐—一-7日期：砌c侮多月≯日万方数据摘要随着我国电缆制造工艺的不断提升，110kV电压等级及以上高压交联聚乙烯(CrossLinkedPolyethylene，XLPE)电缆在城网改造与建设过程中获得了广泛应用，俨然成为电网中重要输配电设备之一。高压XLPE电缆在送电过程中会受到外界诸如电、热、机械力等不利因素影响，若不及时掌握其绝缘状态并采取相应维护措施很有可能导致其绝缘击穿并引发

5、事故。针对XLPE电缆的绝缘检测，预防性试验已凸显其弊端，在线监测理念逐步受到认可，但是将现有在线监测方法用于高压交联聚乙烯电缆的绝缘故障诊断并不完全可靠，因此，本文以110kVXLPE电缆为对象进行了如下研究：首先，阐述电缆绝缘故障检测的深刻意义，总结国内外XLPE电缆绝缘检测技术的研究现状，分析常用电缆绝缘故障检测方法的局限性，并讨论高压XLPE电缆绝缘诊断的关键问题及其今后发展方向。其次，深入研究XLPE电缆的绝缘老化基础理论。在分析高压XLPE电缆基本结构的基础上，重点分析交联聚乙烯绝缘中水树枝、局部放电、电树

6、枝的形成、发展与老化过程，总结影响电缆绝缘老化的外在因素，为后续章节探讨高压XLPE电缆的绝缘诊断问题奠定理论基础。然后，针对不同接地方式下高压XLPE电缆的绝缘诊断技术分别展开讨论。对于单端接地XLPE电缆的绝缘诊断，指出现阶段采用单一绝缘在线监测方法的不足，提出“绝缘综合评估”的思想，并将模糊理论应用其中，建立110kVXLPE电缆模糊绝缘综合评估模型，该模型采用模糊层次分析法替代原有的层次分析法对各绝缘参数进行权重分配，改进了层次分析法中存在的判断矩阵一致性问题，同时在模糊综合评估过程中引入相对劣化度概念，使得该

7、模型的模糊诊断矩阵更贴近电缆实际劣化情况。算例分析表明了模糊绝缘综合评估模型的有效性，为单端接地高压XLPE电缆的绝缘诊断提供了一种新的研究思路。对于交叉互联接地XLPE电缆的绝缘诊断，根据流过电缆屏蔽层的电流为工频(同频同相位)向量及同频率下向量能进行结合运算的特性，按照交叉互联等值电路对各交叉互联点的接地线电流合成情况进行向量运算，得到流过各段主绝缘的电流和加载在各段主绝缘上的电压，依据阻抗定律对各段电缆的主绝缘进行绝缘状况判断，并通过仿真计算验证了向量分析法的有效性。万方数据最后，设计以监测高压XLPE电缆接地线

8、电流为目的的绝缘在线监测系统。监测系统包括原始信号采集、原始信号调理、A／D转换、信号处理、信号传输及后台监测等几个主要模块。下位机现场检测单元中的原始信号采集模块采用LEMHO．10．P／SP33型非接触式电流传感器，可满足电缆接地线电流高精度的采集要求；原始信号调理包括电流／电压转换电路、低通滤波电路、锁相倍频电路及限幅电路；