基于谐波异常特征的配网电缆绝缘缺陷检测技术研究.pdfVIP

第51卷第1期：467-477高电压技术Vol.51,No.1:467-477

2025年1月31日HighVoltageEngineeringJanuary31,2025

DOI:10.13336/j.1003-6520.hve2025年1月31日第51卷January

基于谐波异常特征的配网电缆绝缘缺陷检测技术研究

1,21,21,21,21,2

王安哲，赵健康，王昱力，王格，夏荣

1.4300742.430074

（中国电力科学研究院有限公司，武汉：电网环境保护全国重点实验室，武汉）

摘要：配网电缆因其复杂的运行环境和苛刻的停电检修要求，迫切需求准确有效的新型带电检测技术。为此以

10kV单芯电缆金属屏蔽层的感应电流作为研究对象，通过采用理论公式推导和建模仿真的方式，研究了感应电

流中谐波畸变的演变规律、内含机理及其影响因素。仿真表明，绝缘缺陷位置的磁场畸变会引起金属屏蔽层中感

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应电流出现异常谐波分量，其成分为第、和次谐波。进一步真型实验表明，谐波的主要成分与负荷电流、绝

缘缺陷的类型以及绝缘材料的通流老化时间等因素相关，其中金属悬浮缺陷的3次谐波含量约为正常电缆的

140.2%。最后，通过对实测谐波数据应用K-means聚类分析算法实现了配网电缆绝缘缺陷的有效分类。在导体电

流为300A时，水珠缺陷的识别率达84.09%，为实现绝缘缺陷及时预警和带电诊断提供了理论基础。

关键词：电力电缆；谐波电流；磁场畸变；绝缘缺陷；聚类分析

ResearchonDistributionCableInsulationDefectDetectionTechnologyBasedonHarmonic

AnomalyCharacteristics

WANGAnzhe1,2,ZHAOJiankang1,2,WANGYuli1,2,WANGGe1,2,XIARong1,2

(1.ChinaElectricPowerResearchInstitute,Wuhan430074,China;

2.StateKeyLaboratoryofPowerSystemEnvironmentalProtection,Wuhan430074,China)

Abstract：Duetothecomplexoperatingenvironmentsandstringentde-energizedmaintenancerequirementsofdistribu-

tionnetworkcables,thereisanurgentneedforaccurateandeffectivelivedetectiontechnologies.Weinvestigatedthe

inducedcurrentofthemetalshiel