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电力电缆作为城市电网的重要组成部分,保证其运行可靠性具有重要意义。随着电缆投入运行的年限的增长,其在不同时段所存在的故障隐患也有所不同。对于新投运的电缆线路,由于运行年限较短,电缆本体、中间接头等产品的质量以及电缆的施工工艺是导致电缆产生故障的主要推手;而对于投运年限较长的电缆的故障隐患则主要是电缆本体的老化问题。截止目前,尚未有针对早期电缆故障特性和后期电缆老化特性的研究。本文分别对处于运行初期的电缆线路的故障影响因素和处于运行后期的电缆线路的老化规律进行了分析探究,并取得了如下研究成果: 第一,对于新投运的电缆线路,由于运行年限较短,电缆本体、中间接头等产品的质量以及电缆的施工工艺是导致电缆产生故障的主要推手。本文结合苏州供电公司电缆的故障数据,基于Cox比例风险模型,提出了电缆故障影响因素的分析方法:采用假设检验原理,原假设认为影响因素与电缆故障无关,利用Wald检验方法对原假设进行校验,当P>0.05时,认为影响因素与电缆故障无关,当P≤0.05时,则影响因素是导致电缆故障的因素。此外,利用logistic回归模型验证了Cox比例风险模型分析结果的正确性。 第二,对于投入运行初期的电缆,利用多元对应分析法,将多维的电缆结构特点和故障特征的变量进行降维处理,利用SPSS软件作出二维感知图,根据不同电缆结构特点和故障特征在二维感知图上的表现得分判断其对电缆产生故障的影响程度。随后,利用层次聚类法,探究了不同电缆群体的故障影响因素。结果表明,电缆本体故障大部分均是由于外部破坏(EXT_DMG)导致,而电缆接头故障则大部分故障都是由于安装(INST)和制造缺陷(MFG)导致。 第三,对于运行后期的电缆线路,分别提出了利用Weibull分布模型和基于电热应力协同作用随机性理论预测电缆寿命的方法:结合中高压电缆的故障数据和运行数据,拟合出中高压电缆Weibull分布函数和Weibull密度分布函数,判断中高压电缆的老化状况和寿命;基于电热应力协同作用随机性理论的寿命预测方法的步骤包括采用考虑了电缆电热应力协同作用的电缆寿命预测模型,模拟在每一个季节里电缆老化累积过程,应用Miner的累积破坏理论和应力-强度干涉模型来估算电缆的运行寿命。结果表明,两种寿命预测的方法得到的结论基本类似。