电缆中间接头应力锥安装错位检测的试验研究

模拟制作了电缆中间接头应力锥安装错位缺陷,以此建立缺陷检测的试验平台,对比分析阻尼振荡波电压法局部放电检测、工频交流耐压试验和局部放电在线检测等典型试验方法对电缆应力锥错位缺陷检测的有效性和灵敏度。试验结果表明:三种试验方法均可有效检测电缆应力锥错位缺陷,其中阻尼振荡波电压法的灵敏度更高且可实现精确定位。由此得出结论:可采用阻尼振荡波电压法局部放电检测和工频交流耐压试验进行10 kV电缆交接验收试验,将电缆绝缘状态检测关口前移;可采用局部放电在线检测方法检查在运电缆的绝缘状态。     

110 kV电缆中间接头及本体典型缺陷局部放电特征分析

针对110 kV XLPE电缆中间接头及本体制作了6种人工典型缺陷,并利用高频电流互感器耦合局部放电信号。对各类缺陷放电脉冲进行时域、频域特征分析,研究同一缺陷相同电压下不同放电时刻单脉冲波形和频谱规律,并对不同受损程度的电缆本体缺陷局部放电参数的变化进行分析。结果表明：当本体电缆波纹铝破损但未伤及主绝缘时,局部放电无法发现该类缺陷;当主绝缘破损时,在较低电压下便可检测到局部放电,但耐压试验依然可以通过,且随着主绝缘破损深度的增加,局部放电起始电压呈线性递减。     

电缆局部放电带电检测技术在 东北电网的应用分析

首次利用局部放电检测设备检测东北地区在运高压电缆线路内部缺陷并进行解剖验证。在66 kV华裕右线电缆的局部放电检测中发现2号接头存在局部放电,定位信号来自A相接头。根据测试结果,对2号A相接头进行更换,对接头进行解剖,发现接头内部存在明显放电痕迹。此案例证明,局部放电检测设备能够检测运行电缆中存在的放电缺陷,是一种有效的检出手段。     

配电网电缆耐压试验时局部放电测试的探讨

通过对10kV配电网交联聚乙烯电缆耐压试验方式的研究,探讨了同步进行局部放电测试的方法,并在现场试验中进行了实践,结果表明在耐压试验的同时进行局部放电测试具有可行性,可以对电缆性能进行判断。     

基于振荡波测试系统的10kV XLPE电缆终端半导电层缺陷检测效果分析

在10 kV XLPE电缆终端及接头安装过程中半导电层的制作不当会导致局部电场的畸变,引起局部放电,最后导致终端及接头的击穿故障。制作了电缆终端半导电层过长10 mm、无倒角、倒角不齐等3类缺陷,利用振荡波测试系统分别进行了检测。检测结果证明了该系统能够检测出该3类缺陷,但对不同缺陷的灵敏度不同。使用有限元仿真软件对相应的半导电层缺陷进行了电场仿真计算。仿真结果表明半导电层制作不当时局部最大场强是正常情况的4倍以上,证明了振荡波测试系统检测结果的正确性。     

电缆交流耐压同步分布式局部放电测试技术

电力电缆耐压同步分布式局部放电测试是发现电缆本体及附件中细微缺陷的有效技术手段。为解决这一技术在实际工程应用中的若干关键技术问题,通过模拟试验的数值仿真计算,研究了接地方式对获取到的局放信号的影响,仿真计算了接地方式对绝缘故障时金属外护层感应过电压的影响。研究结果表明:在开展电缆耐压同步分布式局放测试时,应将交叉互联接头改为直通,并经过电压限制器接地或直接接地。电缆耐压同步分布式局放测试近年已在广州电网推广应用,成功发现并准确定位电缆缺陷。研究结论在电缆竣工验收中具有重要参考意义。     

高压电缆局部放电检测技术探讨

介绍了国家电网公司高压电缆竣工试验技术标准,探讨了高压电缆竣工试验过程中试验电源和供电电源的的技术要求。提出了竣工试验时应采用分布式局部放电的检测方法实施带局部放电检测的交流耐压试验技术标准,有利于发现电缆及附件中存在的微小局部放电缺陷,提高投运电缆的优良率。     

110kV电缆振荡波局部放电模拟试验分析

为验证110 kV高压电缆振荡波局部放电试验技术检测电缆绝缘潜在性缺陷的有效性,以及积累该项试验技术现场应用经验,在高压大厅进行了110 kV电缆终端及中间接头放电仿真模型局部放电振荡波模拟试验,并进行该项技术对试验电缆破坏性的比对研究。试验表明高压电缆振荡波局部放电试验技术可检测并定位电缆终端较明显的局部放电缺陷,但对于半导电尖端较小的模拟缺陷,则无法检测到局部放电。     

220kV电缆接头半导电尖端缺陷的局部放电试验

交联聚乙烯电缆系统(尤其是电缆附件)故障,大多归因于生产制造和安装工艺不当导致的局部缺陷。因局部放电与放电源有着密切的关系,局部放电检测和模式识别被广泛用作获取缺陷类型及严重性信息的重要手段,以期为电缆系统的检修或更换决策的制定提供技术依据。为研究现场安装工艺不当造成的超高压电缆接头绝缘缺陷,在实验室内实际制作220 kV交联聚乙烯电缆接头半导电尖端人工缺陷,并且构建内置电容耦合传感器,在屏蔽良好的实验室大厅内进行局部放电试验。试验研究结果显示,接头内半导电尖端缺陷导致电场畸变明显,不同电压等级下的放电特性谱图具有明显特征,并采用二维小波变换提取q-φ放电谱图特征,为高压电缆线路局部放电状态检测放电谱图的诊断提供了缺陷样本数据。     

10 kV电力电缆中间接头施工工艺缺陷的研究

模拟了10 kV电缆中间接头在施工过程中产生的7种典型缺陷,采用有限元的方法进行仿真分析,在实验室环境下开展了现场试验,对仿真和试验结果进行记录和分析。研究表明:电缆接头在施工过程中产生的缺陷容易引起局部放电,导致电缆接头发生击穿事故。通过对仿真和试验结果进行分析,提出了有效的改进措施。     

高压电缆中间接头外半导电层缺陷放电研究

为研究高压电缆中间接头在外半导电层被划伤后的放电行为,采用脉冲电流法与高频电流耦合法以及硬件实时放电谱图采集,提取外半导电层含有贯穿性缺陷的高压电缆预制式中间接头中的局部放电信号,结合电场仿真以及接头放电模型对放电发展机理进行分析,结果表明:高频电流耦合传感器的灵敏度以及信噪比不及脉冲电流法,不易发现贯穿性缺陷激发的放电信号;外半导电层存在贯穿性缺陷的情况下,一旦线路中由于操作过电压或故障引起的过电压激发接头缺陷内发生放电,放电将迅速向增强绝缘层内部发展,最终形成贯穿性放电通道导致增强绝缘失效,因此实际生产安装过程中应注意防护此类缺陷,确保接头安全运行。     

110kV电缆中间接头局部放电高频电磁检测与优化

电缆中间接头局部放电是导致交联聚乙烯(XLPE)电力电缆事故的主要原因,因此必须进行电缆中间接头局部放电的研究。电缆接头屏蔽层对高频电磁波信号有屏蔽作用,高频电磁波信号在空间传播过程中还会产生较大衰减,针对用于三相交叉互联的电缆中间接头屏蔽层是断开的这一特征,进行了电缆接头局部放电的建模、仿真和现场检测。首先,利用高频结构仿真器(High Frequency Structure Simulator,简称HFSS)建立了电缆接头的三维仿真模型,分析了在电缆接头内部发生局部放电时,高频电磁波信号通过屏蔽层断开处辐射出来的强度及其分布特点,验证了采用外置式微带传感器进行电缆接头局部放电检测的可行性。然后设置了电磁场探测线,生成了此线上不同位置处的电磁场变化曲线,分析了不同曲线的幅值情况,得到了信号最强的传感器最佳安装位置。最后,根据微带贴片天线理论,制作了外置式微带传感器,在某电缆线路投运前的交流耐压试验中进行了电磁波检测,验证了仿真结果。     

XLPE电缆典型缺陷局部放电特性研究

实时准确地监测电缆内部绝缘缺陷的局放量对电缆状态的评估意义重大。介绍了一种基于新型差分电容传感器的内置局部放电检测系统,该系统可精准测量检测部位的局部放电。同时设计并构造了3种绝缘缺陷模型,分别采用内置式局部放电检测系统和试验室局部放电检测系统对缺陷电缆接头进行局部放电检测,试验结果证明该检测系统与试验室局部放电检测系统的放电相位及相应趋势完全一致,验证了该系统的可靠性。最后分析3种缺陷模型下获得的PRPD谱图,结果表明不同缺陷模型的局部放电信号特征明显,能真实反映电缆接头放电机理,为进一步进行放电类型的模式识别提供了试验依据。     

基于仿真与振荡波试验的电缆接头缺陷研究

借助comsol multiphysics仿真软件对10 kV电缆在运行的过程中出现的主绝缘划伤以及半导体不齐2种常见的接头缺陷进行建模仿真,模拟了电缆接头在2种不同缺陷条件下电场分布状况。得出电缆接头在主绝缘划伤以及半导体不齐的缺陷下会导致缺陷处的电场强度瞬间变大,从而导致局部放电情况。制作了2种缺陷的接头,并通过OWTS振荡波试验进行了相关试验,对试验结果完成了分析。通过结合仿真结果得出,对于半导体层不齐的缺陷类型,试验所得结果与仿真得到的结果相吻合;但对于主绝缘划伤的缺陷类型,试验所得结果与仿真所得结果不一致,OWTS试验没能够检查出集中局放,说明振荡波试验检查这种缺陷类型的能力偏小。研究成果可用来对电缆接头缺陷检测分析。     

直通式电缆接头局部放电测量方法研究

电缆接头是电缆线路的故障高发部位,通过测量电缆接头的局部放电有利于准确评估电缆的绝缘状态。现有电缆接头局部放电测量方法大多需要改变接头的固有结构,或是测量灵敏度偏低。笔者基于电容耦合原理,在不改变接头结构的基础上提出了一种适用于直通式电缆接头的局部放电测量方法,构建了相应的测量系统。通过计算机仿真分析从理论层面证明了测量方法的正确性。在真实35 kV直通式电缆接头内预设尖刺缺陷,开展了局部放电的对比检测试验,试验结果表明,文中提出的直通式电缆接头局部放电测量系统灵敏度不低于10 p C。针对同一预设缺陷产生的局部放电信号,文中提出的测量系统与DST-4型局部放电检测仪生成PRPD谱图的相似度高达0.9,从实测层面证明了文中提出的直通式电缆接头局部放电测量方法的有效性。     

10 kV电缆局部放电的振荡波电压法检测

介绍了振荡波电压法检测电缆局部放电状态的基本原理、技术参数、主要测试步骤。利用电缆振荡波局部放电测试系统对一段长294 m的10 kV XLPE电缆进行了局部放电测试。测试中发现了电缆中间的接头部位存在局部放电现象,经解体检查发现该接头内部受潮和热缩管收缩不均匀,导致与主绝缘界面存在气隙,估计该接头可能是造成该电缆局部放电的主要原因;在更换该中间接头后,复测结果正常。检测结果验证了该项技术的有效性。     

长距离500 kV电缆线路交接试验研究及应用

从工程实际实施的角度出发,对国内外现有耐压试验标准进行了对比分析,综合考虑检测效果、理论研究成果、试验设备能力、工程实际情况和社会经济效益等多方面因素,提出了采用混联方式实现长距离500 k V电缆线路工程变频耐压试验的检测方法,同时,提出了变频谐振耐压过程中同步开展分布式局部放电检测的方法,可满足500 k V长距离交联电缆线路耐压过程中的局部放电分布式同步检测。在北京海淀500 k V电缆工程中,实施完成了世界上首次1.7 U_0/60 min条件下500 k V长距离交联电缆线路变频谐振耐压与分布式局部放电同步检测的现场试验应用,有效地支撑了海淀500 k V电缆线路的交接试验。     

局部气压对交联聚乙烯电缆电树枝生长特性的影响

为了研究局部气压对交联聚乙烯(XLPE)电缆电树枝引发和生长的影响,分别以XLPE电缆制作插针缺陷和XLPE绝缘层切块为试验样品搭建了试验系统,研究了局部气压作用在电缆绝缘层内壁和电树枝通道内时的局部放电特征和电树枝的生长规律。结果表明:气压作用在绝缘层内壁对电树枝的引发和初期的生长没有明显影响,在生长后期对电树枝的生长速度有促进作用,树枝分形维数减小,扩展系数增大;气压作用在电树枝通道内会导致放电模式转变为流注放电,放电脉冲几乎分布在整个相位上。分析表明绝缘层内壁高气压导致大面积高温软化区产生形变是促进电树枝生长的主要因素;树枝通道内高气压使气体密度增加导致碰撞电离加剧是流注放电发生时间提前的原因。     

基于PLC的电缆接头自动高压试验系统的开发

<正>开发了电缆接头自动高压试验系统,重点分析了基于西门子PLC实现对电压、电流信号的检测和电磁阀的控制,以及和局部放电检测仪之间的通信。公司近期为某高压电气公司开发了一套电缆接头自动高压试验系统,用于检测电缆接头的局部放电水平及工频耐压水平。该系统由局部放电检测仪集中监控,同时由PLC完成逻辑运算和对执行器件(调压器电动机、电磁阀等)的控制。试验中每个步骤的切换都由PLC控制,PLC与局部放电检测仪通过RS232接口实现通信,各试验步骤的数据由局部放电检测仪上的集中监控软件设     

高压交联聚乙烯电缆附件典型缺陷局部放电特性分析

为研究高压交联聚乙烯电缆附件存在缺陷时的局部放电现象,制作了接头与电缆界面存在气隙、本体外屏蔽层存在导电尖端、接头内表面划伤、接头外表面破损、终端应力锥错位及终端内部存在导电微粒6种典型缺陷模型,分别对其进行了高频局部放电带电检测,对比分析了放电起始电压与PRPD(局部放电相位分离)谱图。结果表明,各典型缺陷模型的放电起始电压、放电量特性等均存在明显区别,为局部放电模式识别研究提供参考。