高压电缆终端在线局部放电测试分析

介绍了综合运用高频(high frequency,HF)与超高频(ultrahigh frequency,UHF)2种测试技术成功实现对运行中高压电缆终端局部放电进行测试的实例.方法是首先利用UHF检测系统初步巡检,然后根据现场情况分别采用多种信号检取方式从被试电缆终端取样测量信号,进行HF深入测量.测试的结果:获得了...     

高压电缆终端局部放电超声信号传输特性仿真分析

高压电缆终端的绝缘可靠性直接关系着城市输电网络的稳定运行。常用超声检测法开展高压电缆终端局部放电检测以及绝缘性能评估。在运的高压电缆终端一般有充油式和干式两种类型,目前缺乏对局部放电超声信号在两种类型的终端中传播特性的对比研究。因此文中首先从基本结构和材料特性上阐述了充油和干式电缆终端的区别。随后采用电—力—声类比方法说明电缆终端中局部放电产生超声信号的机理。利用有限元方法建立充油终端和干式终端的仿真模型,在不同位置施加不同频率的超声信号,获取超声信号在不同介质中的传播规律及分布特性,并通过法兰处的压力评估不同位置以及不同频率的超声信号对高压电缆局部放电检测的影响。     

高压电缆局部放电监测研究

由于绝缘老化变质、过热、机械损伤等,会使得电缆在运行中绝缘劣化,对电缆进行局部放电检测是防止电缆运行事故的有效方法.对常见的电缆局部放电监测方法高频电流法、电容耦合传感器、声发射法、超高频UHF法,甚高频VHF法进行了介绍,分析了不同方法的优缺点,指出了未来的研究方向.     

负荷变化对电缆终端局部放电行为的影响研究

负荷波动可能会影响电缆终端的局部放电(partial discharge,PD)行为,为了研究负荷对终端局部放电行为的影响,通过在35 k V电缆终端中设计典型气隙缺陷,利用终端电-热协同老化平台进行对比实验,分析了不同负荷下终端局部放电及热稳态时的温度分布特征。此外,建立了终端有限元模型,对不同负荷下缺陷处温度进行仿真计算,分析缺陷处温度与终端局部放电行为之间的关系。结果表明:不同负荷下终端局部放电幅值、放电次数及放电相位分布存在明显差异;线芯与终端表面温差随着负荷增长而增加;气隙缺陷处温度高于25℃时终端局部放电强度显著增强。结合不同负荷及环境温度下终端气隙缺陷处的温度仿真,根据终端的负荷情况及测试现场的环境温度可以预测终端局部放电测量的合适时机,有利于对绝缘状态的准确评估。     

温度对交联聚乙烯电缆尖刺缺陷局部放电特性的影响

文中采用YJV22-8.7/10-3×240mm2XLPE电缆,制作了尖刺缺陷局部放电模型,利用脉冲电流法研究了电缆尖刺缺陷在环境温度为50、70、90℃下的局部放电特性.结果表明,尖刺缺陷放电模型的局部放电起始电压在温度升高时呈下降趋势;缺陷处电缆绝缘横截面切片显示针尖附近出现电树枝,温度升高导致自由基反应加剧,从而...     

220kV高压电缆局部放电信号传输特性研究

研究高压电缆局部放电信号的传输特性对提升电缆局放检测可靠性具有重要意义.本文选用双指数震荡衰减模型模拟局部放电信号.基于Matlab/Simulink仿真软件搭建了220 kV高压电缆局部放电信号传输模型,仿真分析了电缆长度、局部放电信号频率和电缆型号对局放传输规律的影响.结果表明:局部放电信号随电缆长度和局部放电信号...     

电缆终端安装刀痕缺陷的局部放电特性分析

为了在电缆终端运行初期检测出其典型安装刀痕缺陷,设计了电缆终端的两种常见刀痕缺陷,并对缺陷的局部放电特征进行了分析。通过电缆附件老化平台模拟真实工况并加速老化,使电缆终端缺陷的局部放电(Partial Discharge,PD)特征更为明显,并使用罗氏线圈传感器获取了不同刀痕缺陷下的PD数据,分析了不同刀痕缺陷的单个放电脉冲波形、放电频谱以及放电相位分布等特征。此外,将这两种缺陷的放电特性进行了对比分析。实验结果表明,不同缺陷下PD的时频特性各有不同;而且在短时间(240 h)老化的情况下,不同刀痕缺陷的放电程度就已表现出明显差异,这些特征可为缺陷识别以及改进电缆终端安装工艺提供依据。     

热老化对车载高压电缆终端应力控制管/EPDM复合层间界面放电特性的影响研究

车载高压电缆终端应力控制管(以下简称“应力管”)与乙丙橡胶(EPDM)所组成的复合层间界面间频繁发生放电现象,是造成终端绝缘击穿故障的常见部位,而应力管热老化特性变化又是影响其放电发展过程的关键因素之一。为探究应力管热老化特性对复合层间界面放电特性的影响规律,依据车载高压电缆终端特殊的绝缘结构及实际运行工况,分别在热老化温度为100℃、125℃和140℃三种老化环境下设计了应力管人工加速热老化试验,通过自制了老化应力管试样/EPDM复合层间界面模型和强极性针-板电极模型,搭建复合层间界面闪络试验平台,探明了不同老化条件下应力管试样对复合层间界面起始放电电压和闪络电压的影响规律;建立了应力管表面电荷输运模型,从微观层面探明并揭示了不同老化条件下应力管表面的载流子电导率、迁移速率的变化对复合层间界面模型放电特性的影响机理。通过以上研究,间接揭示了实际电缆终端复合层间界面的放电发展过程及演变规律。     

220 kV电缆及终端头局部放电测试技术的应用研究

局部放电测试技术对高压电缆尤其是电缆终端头的绝缘检查是非常有效的方法。用一种便携式多通道局部放电测试系统对电缆及终端头进行带电局部放电测试,测试结果表明,应用这种多通道局部放电测试系统能有效、准确地发现设备绝缘缺陷,为预测设备缺陷提供依据。     

电缆局部放电电信号的传播特性研究

电缆是电力系统的重要组成部分,其状态直接影响了电力系统的安全稳定运行.一般来说,电缆常敷设于地下,并且电力部门也会对其进行定期维修,其稳定性具有一定的保障.但随着我国电力线路的大力发展,电缆线路迅速增加,传统电缆检修方法的弊端逐渐显现,因此,基于局部放电法的电缆状态检修具有重要意义.为此,本文首先阐述了电缆局部放电的机理,分析了电缆局部放电过程中电信号在电缆传播中的特性,为后续基于局部放电法的电缆状态检修奠定了基础.     

温度对电缆附件界面缺陷处局放引发影响机制研究

温度对局部放电(partial discharge,PD)的发展过程有着重要的影响,但温度对PD的引发机制目前尚不明确。针对温度变化对电缆附件界面缺陷处PD引发机制进行研究。首先,对电缆附件界面单元与缺陷位置进行设计与仿真,并对界面单元不同温度下气隙缺陷PD特征进行测量。然后,搭建含有半导电层突起缺陷的电缆电热老化平台,通过电流通断模拟冷热负荷对电缆运行温度的影响。对界面单元和缺陷附件的局部放电起始电压（partial discharge inception voltage,PDIV）和PD相位谱图（phase resolved partial discharge,PRPD）进行对比分析,结果表明：随着测试温度的升高,界面单元的PDIV从8.3 kV降至6.9 kV,局部放电量有大幅提升,PRPD图显示出明显的内部放电特征。真实电缆附件缺陷处PD则会在温度快速上升时出现短暂的活跃,此时局部放电量与局部放电数都会出现明显增加,温度稳定后PD逐渐被抑制。上述现象主要与温度变化导致的界面处空间电荷分布和界面材料热胀冷缩所带来的“呼吸效应”有关,研究结果表明：真实电缆附件在大温度梯度下进行局放测试可提高局放检出率,为解决传统测试对局放检出可靠性不足提供了理论依据。     

开关柜电缆室局部放电特性分析

为了能更加清晰直观了解局部放电现象的传播特点,通过时域有限差分法在SolidWorks软件中建立开关柜物理模型,并将其以.sat文件导入XFDTD实施仿真分析.探索了变电所开关柜局部放电的电场强度与观测位置、激励源幅值、脉冲宽度等因素之间的关系.另外,通过提高激励源幅值来模拟电气化铁路因列车通过导致牵引负荷波动性较大的...     

用于电缆接头局放检测的插入式传感器频响特性研究

电缆接头是电力输电线路的薄弱环节,检测接头局部放电利于电缆的绝缘状态安全评估。但是,为保证抗干扰能力,现有的局放检测传感器多数会对电缆原有屏蔽结构造成破坏,从而影响电缆的绝缘性能。文中针对中压电缆接头,使用了一种不破坏电缆屏蔽结构的插入式传感器检测局部放电,并以仿真和试验证明该传感器的检测原理正确,再通过计算和试验得到了传感器的频率响应特性曲线,结果表明,该传感器的检测频带利于检测局放信号,能有效抑制低频干扰,响应高频信号,值得进一步研究和推广。     

电缆局部放电波形特征与脉冲传播研究

为了研究电缆头局部放电的波形特征,制作了6种故障电缆头进行了局部放电试验,获取了典型的局放波形信号。对信号提取特征参数包括等效时间和等效频率,可以对波形信息进行有效表达,以区分不同类型的放电和噪声。结合脉冲在长电缆中传播的试验结果,分析了传播前后特征参数的变化情况,结果可用于测试信号的分类和定位。     

温度对GIS绝缘子表面金属异物局部放电及闪络特性的影响

表面金属异物是造成气体绝缘全封闭组合电器(gas-insulated switchgear,GIS)绝缘子故障失效的重要原因。运行中的绝缘子不仅承受强电场作用,还承受温度场的作用,研究电–热耦合下绝缘子表面金属异物的局部放电和闪络特性,具有重要的实际意义。鉴于此,该文建立GIS绝缘子电场和温度场耦合试验平台,开展不同温度作用下绝缘子表面金属异物缺陷的局部放电和闪络特性研究。结果发现,绝缘子表面最高温度从25℃升高至75℃时,绝缘子表面2.5cm长金属异物缺陷的局部放电起始电压降低约16%;平均放电量从0.55pC增加至1.45pC;最大放电量从9.1pC增加至11.5pC;放电频次也从不足200次/s增加至近400次/s。不同电压下,不同尺寸金属异物局部放电特性随温度变化的规律基本一致;而温度对绝缘子表面金属异物缺陷的工频闪络电压的影响不显著。研究结果有助于进一步认识实际运行中在电–热耦合作用下,温度变化对绝缘子表面金属异物缺陷的局部放电和闪络特性的影响规律。     

交联聚乙烯电缆局放检测技术综述

交联聚乙烯电缆已成为城市电网架构建设的首要选型材料.电缆缺陷会导致电缆局部放电的产生,最终导致绝缘击穿、线路跳闸.通过电缆局放检测的手段,及时检测到问题电缆的局放信号,对减少电缆绝缘隐患和电网的安全运行有重要意义.阐述交联聚乙烯电缆局放产生机理、特征,检测技术、方法,并分析电缆局放各检测方法的不足,为电缆局放检测研究应用提供参考.     

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。