振荡波电压法检测交联聚乙烯电缆中间接头新缺陷的试验与仿真

振荡波电压法主要是利用电缆等值电容与电感线圈的串联谐振原理。振荡电压的多次极性变换可在电缆缺陷处激发出局部放电信号,通过高频耦合器测量该信号可达到检测目的。采用振荡波电压法对一条退运电缆且中间接头分别存在压接管表面误用绝缘胶带、主绝缘表面存在水膜时的情况进行了研究。结果表明振荡波电压法对压接管表面误用绝缘胶带缺陷的检出效果比较明显,对其它一些缺陷检出效果不明显,基于有限元分析方法的电场仿真结果也验证了这一点。因此振荡波电压法可否作为10kV交联聚乙烯电缆入网试验的一种替代方法有待进一步研究。     

10 kV电缆振荡波局放测试的理论分析与试验研究

分析比较了现有几种常用10 kV电缆的测试方法,对电缆振荡波局放测试的原理进行了分析计算。通过在大量现场试验中发现的故障实例,验证了振荡波局放测试能够反映出电缆中间头施工时绝缘本体划伤、压接管毛刺未打磨、接头错用绝缘胶带等缺陷,还能反映电缆整体绝缘老化或受潮的情况,并找出了这些缺陷类型的振荡波局放定位图谱特征。另外,建议将此项试验列入新入网电缆和电缆中间头故障抢修后的交接试验。     

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。     

振荡电压下电缆典型缺陷局部放电的统计特征及定位研究

振荡波检测技术在近似于工频的阻尼振荡电压作用下检测电缆绝缘缺陷处的局部放电,具有检测结果可标定、对电缆绝缘无损伤、特别适合现场测试等优点.为研究阻尼振荡电压作用下电缆缺陷局部放电的统计特征,文中在10kV电缆上预设了中间接头导体接管处错缠绝缘胶带、端部针尖、本体外半导电层破损、端部悬浮共计4类典型缺陷,采用自主研发的振荡波测试系统试验测量了预设缺陷的局部放电信号,应用振荡电压相位分析方法,分析了4类典型缺陷局部放电在不同严重程度时的相位统计特征.分析结果表明:4类预设缺陷的定位误差不大于10 cm;中间接头导体接管外错用绝缘胶带产生的局部放电信号呈三角形稀疏分布在振荡电压的20°～70°、200°～280° 2个相位区间;端部针尖缺陷产生的局部放电信号呈矩形密集分布在振荡电压的20°～110°、200°～280° 2个相位区间;外半导电层破损缺陷产生的局部放电信号呈三角形集中分布在振荡电压的180°～280°相位区间;端部悬浮缺陷产生的局部放电信号呈矩形集中分布在振荡电压的200°～300°相位区间.预设缺陷局部放电的相位谱图存在明显的特征差异,为进一步研究阻尼振荡电压作用下电缆局部放电的模式识别和放电严重程度奠定了基础.     

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。     

一起电缆接头缺陷的多维度分析与解体验证

振荡波局部放电检测对电缆中间接头缺陷的检测十分有效。首先,通过一起电缆中间接头缺陷案例,对比了振荡波检测时长电缆首端、中间、末端位置的局放脉冲对的差异,得出了局放点向两个方向传播的脉冲波形幅值不相等的规律。其次,对其中一个中间接头进行了解体分析,发现存在应力锥搭接过盈等严重的施工质量问题,在解体的基础上分析了放电的原因。最后,对比分析振荡波局放检测与工频局放检测的试验结果后发现,此类缺陷,振荡波电压激发的放电次数明显少于工频电压,且在振荡波电压激发下,放电次数会随着振荡波电压的升高而增加,在工频电压激发下,放电量会随着电压的增加而增加。     

不同频率振荡波电压下XLPE电缆局部放电特性的研究

振荡波检测技术在电力电缆局部放电检测中广泛应用。测试电缆长度不同导致振荡波电压频率发生变化。为了研究不同频率振荡波电压作用下电缆缺陷的局部放电特性,文中使用自主研发的振荡波测试系统检测了热缩式电缆附件在电缆终端无应力管、中间接头错用绝缘胶带替换半导电自黏胶带、交联聚乙烯主绝缘表面由割痕导致的气隙以及主绝缘表面存在金属微粒这4种缺陷的局部放电,对比分析了局部放电起始电压、熄灭电压、放电幅值、放电次数等特征随振荡波频率的变化情况,并对4种缺陷进行模式识别。分析结果表明,局部放电特性随振荡波频率变化而存在差异,4种缺陷的统计特征区分度较大,识别效果较好,具有实际应用价值。     

中低压电缆振荡波局部放电的现场测试

2011年浙江省电力公司在省内开展了电缆振荡波局部放电测试和定位(OWTS)试验,介绍了振荡波检测原理和现场测试步骤,对一起10 kV电缆中间接头局部放电现象进行了详细分析,并总结了经验和注意事项。     

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。     

振荡波电压法在10kV电缆故障查找中的应用

针对目前10 kV电缆故障定位研究方法的不足,介绍了振荡波电压法的基本原理,结合该方法在广州越秀供电局10 kV电缆局部放电测试中的应用,从故障定位和缺陷查找2个方面分析了该方法的局部放电测试波形,分析结果表明,该方法对10 kV电缆的故障查找和定位具有较好的效果.     

基于LSTM算法的高压交联电缆线路振荡波局部放电检测方法

高压交联电缆线路承担的高电压、大容量电力输送任务存在复杂性。针对线路振荡波局部放电检测准确度较差,难以进行缺陷定位的问题,提出基于长短期记忆（LSTM）网络算法的高压交联电缆线路振荡波局部放电检测方法。应用振荡波电压法搭建高压交联电缆线路振荡波局部放电检测框架。基于小波包分解算法,提取典型局部放电信号特征,通过LSTM网络算法识别与检测振荡波局部放电信号,消除局部放电信号中的噪声。根据原始振荡波与反射振荡波到达测试端的时间差,结合振荡波传播速度,确定高压交联电缆线路缺陷位置,实现电缆线路振荡波的局部放电检测。试验结果表明,所提方法的局部放电信号识别准确度更高,电缆线路缺陷定位更精准,实际应用性能较佳。     

电缆终端内绝缘带与绝缘油相容性试验研究

为解决电缆终端内绝缘带溶胀导致的渗漏油问题,以退运充油终端内以及未使用的同型号绝缘带、绝缘油为研究对象,基于运行要求设计了相容性试验,并进行了红外光谱、失重率、击穿电压等对比测试,分析了溶胀发生的原因以及防治措施。测试结果表明硫化不充分会导致橡胶材料更容易与聚异丁烯绝缘油反应,绝缘带与绝缘油加速热老化后绝缘带质量、绝缘油击穿性能均有明显降低。使用该批次橡胶绝缘带的电缆终端投运后,浸泡在绝缘油中的绝缘带溶胀甚至软化开裂,会导致密封失效发生渗漏油,同时绝缘油击穿性能下降,需尽快更换相应电缆终端。目前并无适用的电缆附件内材料相容性试验和高黏度绝缘油击穿电压测试方法标准,基于已开展的多组对比试验结果,明确了电缆终端内绝缘带与绝缘油相容性试验的关键参数和评价指标,提出适用于高黏度绝缘油的击穿电压测试方法,为同型号充油终端的检查和更换措施提供技术支持,避免了批次性故障的发生。     

Experimentally determining the voltage of inception and extinction of partial discharges in cable lines

The voltage of inception and extinction of partial discharges in cables with polyethylene, polyvinylchloride, and impregnated paper insulation for medium voltage is determined experimentally with use of the oscillating wave test system. It is shown that particle discharges are observed in more than half of cable lines.     

振荡波测试技术在中压电力电缆局部放电检测中的应用

对比了各种中压电力电缆局部放电检测技术的优缺点,从测试原理、定位技术两方面论述了振荡波测试技术在中压电力电缆局部放电测试中应用的可行性。最后,结合现场测试实例验证了其在中压电力电缆局部放电检测中有效性。     

振荡波电压作用下的电缆介质损耗测量方法

介质损耗是评价电力电缆绝缘状态的重要指标之一。振荡波电压作为目前新兴的检测电压,因具有与工频交流电压较好的等效性,在局部放电检测领域有广泛的应用,但振荡波电压下的介质损耗测量工作暂未深入开展,对绝缘状态一体化检测具有局限性。为了解决目前的局限性,文中提出了一种基于振荡波测试技术的电缆介质损耗测量方法。在振荡波测试系统每次工作期间,采集电缆试品的电压或电压、电流数据,然后通过数据后处理提取波形参数,从而获得准确的介质损耗。文中同时对2种基于振荡波电压的介质损耗测量方法进行对比与现场误差分析,得到基于振荡波电压、电流波形的介质损耗角测量方法,具有较高的准确性以及实用性,并提出了解决零点漂移的方法。最后,仿真以及实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

35 kV及以下XLPE电力电缆试验方法的研究

通过对交链聚乙烯（ＸＬＰＥ）电力电缆试品的工频、０．１Ｈｚ超低频和振荡３种击穿电压的平行比对试验研究,探讨能够有效发现、判别ＸＬＰＥ电力电缆运行故障隐患的试验方法,试验研究结果表明：振荡波电压试验能够有效地发现电力电缆及其附件的制造和安装质量缺陷,超低频电压试验能够有效地发现电力电缆及其附件绝缘树枝状早期劣化缺陷;工频电压试验是一种较好的方法,需进一步深入研究。     

振荡波电压在XLPE电力电缆检测中的应用

介绍了一种基于振荡波理论的振荡波电压测试系统及其国内外研究现状;讨论了该测试系统在电力电缆的耐压试验、局部放电检测中的应用。研究表明,振荡波电压与交流电压具有良好的等效性,且与交流电压、超低频电压(0.1 Hz)相比,作用时间短、操作方便,可发现XLPE电力电缆中的各种缺陷,不会对电缆造成损伤,因此振荡波电压测试系统具有良好的应用前景。     

Selectivity of damped AC (DAC) and VLF voltages in after-laying tests of extruded MV cable systems

The purpose of HV after-laying tests on cable systems on-site is to check the quality of installation. The test on extruded MV cable systems is usually a voltage test. However, in order to enhance the quality of after installation many researchers have proposed performance of diagnosis tests such as detection, location and identification of partial discharges (PD) and tan /spl delta/ measurements. Damped AC voltage (DAC) also called oscillating voltage waves (OVW) is used for PD measurement in after-laying tests of new cables and in diagnostic test of old cables. Continuous AC voltage of very low frequency (VLF) is used for withstand voltage tests as well as for diagnostic tests with PD and tan /spl delta/ measurements. Review on the DAC and VLF tests to detect defects during on-site after-laying tests of extruded MV cable systems is presented. Selectivity of DAC and VLF voltages in after-laying testing depends on different test parameters. PD process depends on type and frequency of the test voltage and hence, the breakdown voltage is different. The withstand voltage of XLPE cable insulation decreases linearly with increasing frequency in log scale. Experimental studies with artificial XLPE cable model indicate that detection of defects with DAC or VLF voltage can be done at a lower voltage than with DC. DAC voltage is sensitive in detecting defects that cause a breakdown due to void discharge, while VLF is sensitive in detecting defects that cause breakdown directly led by inception of electrical trees.