高压交联聚乙烯电缆绝缘老化及其诊断技术述评

对国内外部分高压交联聚乙烯(XLPE)电缆系统的绝缘损坏作了统计，分析了电缆及其附件绝缘老化原因和形态，叙述了XLPE电缆绝缘老化的机理。指出对高压电缆附件和缺乏径向防水构造的XLPE电缆需重视绝缘老化问题。对于XLPE电缆本体绝缘老化检测，认为高压级可比中压级简化。概述了国外绝缘老化诊断新技术的发展。最后，对局部放电检测绝缘老化技术方法作了试验探讨。     

电力电缆局部放电特征分析及运维检修策略研究

电力电缆局部放电检测是检测电缆绝缘状态的重要故障检测方法。然而,目前对于XLPE直流电缆局部放电的特征与分析相对空白,因此研究XLPE直流电缆局部放电的现象与特征,有助于对XLPE高压直流电缆绝缘状况的有效评估,同时对高压电缆的故障诊断与运维检修工作有着重要意义。首先使用Comsol仿真软件对XLPE电缆中间接头进行了仿真,分析了不同缺陷情况对XLPE电缆的影响;随后对不同类型的电缆绝缘缺陷进行了模拟试验,总结了XLPE直流电缆局部放电过程中的各类现象和特征,提出了XLPE电缆运维与检修工作的参考策略。     

XLPE高压电力电缆局部放电检测方法

XLPE高压电力电缆局部放电检测是目前国内外广泛用于分析和判断XLPE高压电力电缆及其附件绝缘故障缺陷的有效方法。首先讲述了对XLPE高压电力电缆及其附件进行局部放电检测的实际意义,其次重点介绍了国内外几种常用的电缆局部放电检测方法,并对每一种检测方法的检测原理、适用场合、优缺点做了详细的论述,最后立足于实际对电力电缆局部放电检测方法的未来发展方向进行了展望。     

内部气压下电缆电树枝不同生长阶段的局部放电统计参量研究

交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘电热老化产生的气体会在绝缘层或绝缘材料微孔内产生局部高气压,为了研究内部气压作用下XLPE电缆绝缘的老化特征,分别以XLPE短电缆和电缆绝缘层切片为试验样品,搭建了试验系统,研究了局部气压作用在绝缘层或绝缘材料微孔内时的局部放电及其绝缘老化特征,并采用局部放电矩特征分析局部气压作用下XLPE电缆局部放电特征参量与绝缘老化程度之间的关系,探讨将其应用于交联聚乙烯电缆绝缘老化评估的可能性。结果表明:局部高气压使电树枝通道内局部放电加剧,绝缘老化加速;微孔内的气压相较于绝缘层气压对电树枝内局部放电的促进作用更加明显;最大放电量相位分布H_(qmax)(φ)谱图的偏斜度Sk、峭度K_u和放电次数相位分布H_n(φ)谱图的放电相位分布可作为评估XLPE中电树枝发展阶段的标准。     

修复液抑制XLPE电缆局部放电的有效性研究

针对XLPE电缆中存在水树缺陷引起局部放电导致电缆绝缘迅速劣化的问题,提出了一种通过注入修复液修复电缆水树缺陷抑制电缆局部放电的方法,从XLPE电缆试样局部放电特征及缺陷表面微观形貌结构两方面研究修复液对XLPE电缆局部放电的影响。采用水针电极法加速XLPE电缆绝缘水树老化,并对生成水树缺陷的电缆试样进行注入式修复,测试分析修复前后电缆试样的局部放电特征,并对修复后电缆试样缺陷处的表面形貌特征进行分析。此外,建立XLPE电缆水树缺陷的有限元模型,结合水树缺陷处电场仿真进一步阐述修复液对XLPE电缆局部放电的影响机理。结果表明:修复后XLPE电缆局部放电的放电幅值和放电次数均大幅减小,表明修复液可以抑制电缆局部放电的发展,减缓XLPE电缆绝缘的劣化。     

交联聚乙烯电缆附件局部放电的联合检测方法研究

随着交联聚乙烯（XLPE）电缆线路的增多和投运时间的逐年增长,各类问题逐渐凸显,尤其是电缆附件的绝缘事故不断增多,而局部放电是评价XLPE电缆绝缘状况的重要指标,也是诊断电缆故障的有效方法。简要介绍当今常用的2种电缆局部放电在线监测方法,即电容差分法和特高频法（UHF）,重点介绍了它们的联合检测,利用差分传感器解决局部放电标定问题,利用UHF特高频传感器进行抗干扰处理。运用联合检测方法对现场运行的XLPE电缆进行了局部放电在线监测,取得了良好的效果。     

高温下交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝测试系统设计

设计了高温下交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中电树枝化的实验系统,在外施工频电压有效值为13 kV下,对不同温度下高压XLPE电缆绝缘中电树枝生长及其局部放电特性进行研究,结果表明,温度对电树枝的生长具有重要影响,整个系统可以用于高温下电树枝生长过程的实时观测与局部放电连续测量,为研究高温下XLPE电缆绝缘中电树枝引发与生长机理及其局部放电特性分析提供了实验研究平台。     

基于FPGA的XLPE电缆局部放电在线监测技术

交联聚乙烯（XLPE）电缆在运行过程中,电缆绝缘老化会影响电力系统运行的安全性和连续性。基于现场可编程门阵列（FPGA）实时数据采集技术,研制出可应用于XLPE电力电缆运行状态现场的局部放电在线监测新技术,可以对其故障进行预警并预防更严重的绝缘故障的发生。     

基于振荡波局部放电检测的电力电缆绝缘老化状态评价与故障定位

随着我国社会发展进步,电缆线路的铺设速度愈发加快.交联聚乙烯电缆凭借其优良的运行性能,在国内广泛铺设,但囿于复杂的运行环境,电缆常因此受到不同程度的绝缘老化.目前,在高压交联电缆线路现场试验和状态检测中,阻尼振荡波电压下的局部放电实验还未有重大突破,缺乏相关的实验数据.文中介绍了振荡波局部放电实验的原理及其实验装置,并对通过对比分析三条绝缘老化程度差异明显、在电缆接头与终端分别出现绝缘缺陷的电力电缆,得到了绝缘老化程度与电缆局部放电参数(放电起始电压、放电电量等)之间的相对关系.凭借局部放电定位的手段,进行了电缆绝缘老化故障的位置分析,并证明了阻尼振荡波电压下的局部放电实验的优良性与适用性.     

基于变频谐振振荡波的电力电缆局部放电检测技术研究

交联聚乙烯(XLPE)电缆具有良好的电性能和热性能,并且具有结构简单、制造周期短以及供电安全可靠等优点,被广泛应用于电力系统的各个电压等级中;但是这种电缆的绝缘结构由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质,这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电。当它使用到一定年限后,局部放电继续发展到一定程度会导致绝缘击穿而造成电网事故。提出了基于变频谐振阻尼振荡波电压下的XLPE电缆及其接头局部放电现场检测技术研究;研究符合现场测试要求、参数优化和性能良好的检测阻抗,并选用了先进的数字信号处理方法对测试数据进行分析处理,为更准确判断电缆及其接头绝缘状况提供了参考依据。     

便携式电缆局部放电检测系统的研制

局部放电是造成XLPE电缆绝缘劣化的主要原因。检测局部放电信号能判断电缆绝缘状态,减少电力绝缘击穿事故发生。研制了一套新型便携式电缆局部放电带电检测系统,阐述了工作原理与硬件设计。系统基于高频电流法、特高频法和超声法,对电缆的绝缘状态进行评估,通过结合三种检测方法的数据分析,大幅提高了系统抗干扰能力和检测结果的可靠性。     

采用OWTS检测10 kV交联聚乙烯电缆本体主绝缘损伤

对中低压交联聚乙烯电缆的故障类型及测试方法进行了分析和梳理,发现对电缆中间件和终端头的故障类型及测试相对较为成熟,而针对电缆本体的相对较少。针对电缆本体主绝缘损伤的故障类型进行了人工复现及测试,着重对电缆的主绝缘损伤并伴随金属铜屏蔽和半导电带损伤的故障类型进行试验。详细描述了采用振荡波局放测试系统（OWTS）的过程,并对测试结果进行了分析,对局部放电点进行定位。结果表明OWTS系统可以对电缆本体损伤进行有效的检测和定位,可为XLPE电缆的检修和试验提供方法和依据。     

Development of a method of partial discharge detection inextra-high voltage cross-linked polyethylene insulated cable lines

Deterioration in the insulation performance of extra-high voltage XLPE (cross-linked polyethylene) cables is believed to be attributable to the deterioration caused by partial discharges. After using an XLPE cable to investigate the behavior of partial discharges under various adverse conditions, the authors succeeded in developing a highly sensitive novel method of measuring partial discharge in XLPE cable lines. Partial discharges in a 275 kV XLPE cable live line have been measured using this method. As a result, a detection sensitivity of 1 pC has been achieved     

国产高压XLPE电缆绝缆中允许杂质尺寸的试验研究及方法

电树枝是影响XLPE电缆长期老化性能的重要因素,而确定高压XLPE电缆绝缘层中允许的最大杂质尺寸对于保证其长期老化性能是很重要的。本文利用针电极模拟杂质对从国产220kVXLPE电缆绝缘中所取得的试样进行了相关试验,得到电树枝起始电场强度约为270kV/mm,而杂质尖端最小曲率半径约为10μm。通过计算得到对于220kVXLPE电缆,杂质的最大允许尺寸约为130μm。这一结果与国家标准规定的允许杂质尺寸125μm基本符合,这一试验方法可以用于高压XLPE电缆中允许杂质尺寸的研究。     

高压XLPE电缆击穿的制造因素分析及有效控制

高压电缆尤其是超高压交联聚乙烯(XLPE)电缆在输电运行中一旦被击穿,将对电网造成巨大损害,给国家造成重大损失。同时,企业在生产制造过程中,一旦发生电缆局放值(PC值)超标,甚至耐压测试击穿,给企业造成的经济损失也非常巨大。该文从电击穿理论入手,对高压XLPE电缆的生产制造过程进行了分析研究,找出导致高压击穿及局放值超标的关键要点,如导体毛刺;导体半导电屏蔽带的电导率;模具及流道的磕碰、划伤;材料的洁净和储存;绝缘层中微孔的数量、大小、内应力等。通过对这些容易被忽视,而且又极其重要的生产制造环节进行剖析,并给出控制方法,以达到降低局放值和击穿频率,提高高压XLPE电缆整体品质的目的。     

XLPE电缆局部放电在线监测系统的研制

局部放电检测是判断XLPE电力电缆绝缘状况的重要手段。设计并开发了一套用于中压XLPE电缆的局部放电在线监测系统,详细阐述了其工作原理、硬件组成、软件设计及实现方案。通过监测XLPE电缆屏蔽层接地线中的高频电流信号,来分析评估XLPE电缆的绝缘状况。现场运行结果显示,系统稳定可靠,能满足整个变电站中压XLPE电缆绝缘监测的需要。     

110kV三相交叉互联电缆的频变模型及局放仿真分析

由于技术上和经济上的优点,交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆在高压和超高压领域的应用越来越多。局部放电检测是判断电缆绝缘状况的有效的方法,交叉互联电缆系统中的局部放电信号存在复杂的互扰问题,给实际带电检测带来很大的困难,有必要分析交叉互联电缆系统中局部放电的传播特性。研究表明,半导电层对局部放电信号的高频分量有着严重的衰减和色散作用,基于Blackburn等学者提出的改进型电缆模型的原理,经过适当调整参数,建立了三相交叉互联电缆系统的J-Marti频变模型,并对该系统中局部放电的传播特性进行了仿真分析和试验验证。试验结果表明:该模型能够合理地解释局部放电信号在三相交叉互联电缆系统中的传播规律。     

XLPE电缆线路局部放电量指标的分析

结合检测经验,分析了局部放电量的检测和相关标准规定指标的意义,提出了局部放电量与XLPE绝缘 电缆线路其它主要性能相关性的论据,特别指出现有XLPE绝缘电缆线路局部放电量检测指标的规定只是对检测 系统的要求,完全受检测仪器技术的局限,只能保证XLPE电缆的最基本要求。为保证其长期性能(安全运行>30 年),在现有局部放电量检测指标下应无可分辨的局部放电。