直流交联聚乙烯电缆绝缘状态检测方法研究

随着新能源发电并网的发展,直流交联聚乙烯(XLPE)电缆的应用越来越广泛,但如何有效检测运行中直流电缆的运行状态以及对其状态的评价等仍是难题。通过搭建直流XLPE电缆局部放电和泄漏电流检测试验平台,在XLPE电缆半导电层残留缺陷模型基础上,研究了不同电压幅值与电压极性下局部放电和泄漏电流的特征。试验结果表明:局部放电和泄漏电流均可检测到电缆缺陷,其中局部放电在负极性电压作用下并且电压较高时更容易检测到电缆缺陷,泄漏电流在正极性电压作用下的特征变化明显,当外施电压低于额定电压时也可测得明显的变化量,有利于运行电缆的状态检测与评估。最后提出了运行条件下直流电缆状态利用泄漏电流进行带电检测的可行性,对提升直流XLPE电缆状态检测能力具有重要价值。     

XLPE电缆绝缘老化与剩余寿命评估的试验方法

电缆投入运行后.绝缘会受到电、热、机械、水分等因素的作用而发生老化,影响电缆的运行可靠性和使用寿命.XLPE电缆的绝缘状态与剩余寿命的评估是目前的热点问题,相对于定性的分析,对电缆剩余寿命的定量评估更有实际价值.文章总结了XLPE电缆绝缘老化机理并调研了几种定量分析电缆剩余寿命的方法:击穿电压对比法,介质损耗因素法和直流泄漏电流法.可为从事电缆运行情况和寿命研究的技术人员提供参考.     

基于内置差分电容的电缆接头局放检测技术研究

实时准确测量电缆局部放电对电缆运行状态的评估意义重大,目前电缆局部放电主要运用高频互感技术,通过高频电流传感器检测电缆局部放电,但极易受环境噪声干扰,无法准确判断电缆局部放电。本文介绍一种基于差分电容的内置差分容式局放检测技术,该技术可以精确测量电缆局部放电。根据GB/T 7354-2003、IEC 60270:2000标准,通过模拟电缆典型缺陷,对基于差分电容的电缆接头局放检测技术的有效性进行试验验证,试验证明了本技术与实验室局部放电系统的放电相位及响应趋势完全一致,验证了该技术的可靠性和有效性。并将该技术应用于工程实践,极大地提高了电缆局放检测水平。     

XLPE表面缺陷对电场及击穿电压的影响

电缆中间接头施工过程中易造成XLPE表面划伤、附着污染颗粒和表面受潮三种缺陷,为评估缺陷对接头运行性能的影响,建立了电缆中间接头XLPE绝缘片状模型,分析了不同缺陷下电场的变化,探究了不同缺陷对电场及击穿电压的影响程度。结果表明,XLPE在划伤时划痕处的电场产生严重畸变,为非划痕处的1.6倍;受潮时XLPE表面附着污染水中导电杂质越多,污染水的电导率越高,从而使其导电性能增强,电场强度变大,是同界面处非受潮部分的1.22~1.40倍;XLPE表面附着污染颗粒时,颗粒与其交界面处电场发生较严重畸变,是同界面无缺陷时的1.50倍左右,划痕对XLPE绝缘的电场影响最严重。通过试验结果显示正常无缺陷时的击穿电压为129.6kV,划伤缺陷的击穿电压为59.1kV,受潮缺陷的击穿电压为69.7kV,杂质缺陷的击穿电压为59.2kV,划痕对XLPE绝缘的击穿电压影响最严重。研究成果为探究不同缺陷对电缆中间接头XLPE绝缘性能的影响提供了重要依据。     

XLPE高压电力电缆局部放电检测方法

摘要： 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。     

XLPE电缆附件局部放电UHF和VHF联合检测

介绍了电磁耦合法测量XLPE电缆局部放电故障原理以及应用方法,重点比较了基于VHF(甚高频)传感器和UHF(特高频)传感器的检测方法在XLPE电缆局部放电在线监测技术中的应用。结合2种检测方法各自的优点与存在的弊病(VHF:衰减慢,可标定放电量,抗干扰能力差;UHF:抗干扰能力强,衰减快,不可标定放电量),推荐了XLPE电缆附件局部放电的UHF和VHF联合检测方法。     

异型波电压下气隙缺陷的局部放电检测方法设计

设计了三种异型波,将其应用于含气隙缺陷的交联聚乙烯绝缘材料局部放电检测试验中,旨在探索一种便捷、无损、准确、可靠的针对气隙缺陷进行局部放电检测的方法。首先,制作了含气隙缺陷的绝缘试样模型,在工频交流电压下对气隙缺陷试样进行局部放电试验;其次,设计并制作了三种异型波,利用所设计的异型波对相同的试样进行局部放电试验;最后,对比分析了在工频交流电压及三种异型波电压下的局部放电试验结果。研究结果表明：不对称振荡波为检测含气隙缺陷绝缘试样的最佳异型波;异型波电压与交流电压下的放电等效性较好,最佳异型波电压下的局部放电起始放电电压更小、放电量更大、放电次数更多、相位分布更广。综上,异型波电压可用于提高局部放电检测的准确性,在去噪与无损检测等方面具有一定的优势。     

电缆线路中间接头绝缘缺陷电场仿真与放电小室局放检测研究

高压电缆作为输送电能的优选设备而被广泛应用,但其长期处于高压环境下,将会导致故障的发生。电缆接头是电缆中最为薄弱的环节,由于其制造过程的不严谨和长期运行与高压环境,将会产生诸多绝缘缺陷,导致局部放电。缺陷会导致内部场强的增加和温度的升高,将严重影响电缆的正常工作,甚至导致绝缘击穿引发巨大故障。为预防绝缘缺陷引起的故障,对电缆进行气隙,杂质和受潮3种典型的绝缘缺陷进行仿真分析,通过对比来得出不同缺陷对电场强度和电压的影响,接着对中间接头的典型绝缘缺陷进行了局部放电检测,结果显示即使微小的缺陷也会引起场强和电压的突变,从而导致绝缘劣化。     

交联聚乙烯电缆及其现场交流耐压试验

影响交联聚乙烯电缆运行中绝缘的主要因素是电、水树枝放电现象,直流耐压试验不能有效地发现交联电缆的绝缘缺陷.而交流耐压试验由于试验状况接近电缆的运行工况,更能反映电缆绝缘情况,及时发现绝缘中的缺陷.……     

提高高压交联电缆线路试验有效性的措施

为提高高压交联电缆线路试验的有效性,通过分析国内外多个不同高压交联电缆线路试验标准,结合上海地区电缆线路试验作业经验,经实例分析,发现空载充电试验中存在的不足以及电缆耐压试验作业中的电击穿和热效应作用对于发现电缆潜在缺陷的影响,提出严格限制空载充电试验;提高试验电压并合理延长试验时间,优化常用的串联谐振耐压试验方法;对存在疑似缺陷的电缆线路,同步增加局部放电监测。通过上述手段,可以有效提高高压交联电缆竣工试验的有效性,确保电缆线路安全可靠运行。     

水轮发电机直流耐压及泄漏电流试验分析与处理

针对水轮发电机组改造后直流泄漏电流超标问题,以贵州省乌江渡水电站为例,通过泄漏电流及直流耐压试验分析,发现机组发电机定子绕阻端部绝缘存在局部缺陷,提出了处理方案.     

冲击电压下CVT传递特性及其缺陷故障检测研究

电容式电压互感器（CVT）内部存在绝缘缺陷时,其整体运行状态不会出现明显变化,但CVT频率响应特性会发生改变。为准确检测出CVT内部的绝缘缺陷,通过获取CVT宽频电压传递函数进行CVT绝缘缺陷故障检测。搭建了冲击电压试验平台,通过雷电冲击、操作冲击和振荡操作冲击3种冲击波形,研究了不同类型冲击电压波形下的CVT频率响应特性。研究结果表明,由3种不同类型冲击电压获取的CVT电压传递函数主要参数特征基本一致,在主电容充电电压相同的情况下,振荡操作冲击电压可以提高输出电压,高效地获取CVT宽频电压传递函数。通过对比不同绝缘缺陷条件下由振荡操作冲击电压获取CVT电压传递函数的差异,为利用冲击电压频率响应特性检测CVT内部绝缘缺陷提供了支撑。     

交流电场下XLPE绝缘空间电荷研究综述

XLPE电缆目前广泛地应用于电力系统中,如何评估和预测现场运行电缆的老化及早期劣化的程度,是电缆绝缘状态评估的重要内容,然而这项研究在国内仍是空白。XLPE电缆的制造工艺过程、运行中的过电压和温升以及耐压试验过程都可能造成XLPE电缆绝缘特性的改变,导致绝缘性能下降,形成陷阱,特别是空间电荷的形成,畸变原有电场分布,直接影响XLPE电缆的绝缘特性。大量研究表明,在直流电场下空间电荷危害XLPE电缆绝缘,关于交流电压下空间电荷对XLPE电缆绝缘影响的探索较少。综述了交流电场下空间电荷效应对XLPE电缆绝缘影响的相关研究成果,并介绍了测量固体介质空间电荷分布的电声脉冲法,为从空间电荷测量角度研究XLPE电缆绝缘老化程度和状态评估提供了参考。     

标准操作冲击电压下220 kV GIS中典型缺陷局部放电特征

通过在实验室搭建的冲击电压下220 kV GIS局部放电测试系统,研究了在220 kV GIS母线段中设置典型缺陷在标准操作冲击电压下局部放电特性.大量试验表明,在标准操作冲击电压下,局部放电具有较工频具有显著性差异.局部放电从PDIV开始就表现出较高的放电脉冲幅值、放电次数以及更宽的放电区域范围,此趋势随着施加电压的上升而越明显,且负极性的放电概率要高于正极性下的放电.     

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。     

电气化铁路27.5 kV电缆护层保护器参数研究

27.5 kV电缆是高速铁路牵引供电系统的重要基础设施,其运行状况直接关系到高速铁路运输安全和运营品质。首先分析了护层保护器的工作原理,研究了三相电力电缆和电气化铁路用单相27.5 kV电缆的差异,总结了目前电气化铁路27.5 kV电缆用护层保护器现状及存在的问题;其次总结了27.5 kV电缆的接地方式,然后分别针对不同导线截面、不同外护套绝缘材料、不同屏蔽铜丝数量的27.5 kV电缆,对护层保护器接地线、额定电压、起始动作电压、持续运行电压、标称放电电流、标称放电电流下的残压、工频耐受电压、耐受大电流冲击电压、通流容量、电缆护层最低冲击电压、残压、动作次数寿命等参数进行了详细的研究,并提出了护层保护器参数的建议,对于电气化铁路护层保护器标准指定以及选型具有一定参考意义。     

雷电冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电特性

针对变压器在雷电冲击试验中出现局部放电却无法有效诊断分析的现状,构建油纸绝缘多尺度气隙缺陷模型,探究冲击电压条件下局部放电特征。基于油纸绝缘气隙缺陷在雷电冲击电压下的放电特点,将雷电冲击电压作用时间划分为波前时间、半峰值时间、延迟时间和去电荷时间四个阶段,详细阐述了去电荷阶段局部放电驱动机制。结果表明,半峰值时间和去电荷时间内局部放电脉冲极性相反,且在去电荷阶段内脉冲放电无过冲振荡现象,随着气隙高度的增大,延时放电时间延长,平均放电量增加,累积放电量减小,且放电重复率减小。     

长距离330 kV交联聚乙烯电缆交接试验研究

为优化西安市东北部区域电网架构,已开展长度为6.5 km的330 kV架空输电线路迁改落地工程。因工程为我国第一条长距离330 kV交联聚乙烯电缆线路,给现场耐压结合分布式局部放电等交接试验带来挑战。根据实际工程实施经验,总结了长距离330 kV交联电缆线路变频谐振耐压同步分布式局部放电检测技术的开展情况。项目研究中确定了采用线性放大式变频电源、8台180 kV/35 H/30 A环氧筒式电抗器两串四并作为谐振电抗器的耐压试验方案,并在2个终端和10个中间接头处采用高频电流互感器的分布式局放检测。针对现场疑似放电进行联合检测排查分析,顺利在1.7U0 /60 min条件下完成了6.5 km的330 kV交联电缆线路耐压同步分布式局部放电检测的现场试验应用。为今后长距离交联电缆线路的交接试验提供经验。     

不同工频电压下110 kV级XLPE电缆绝缘中电树枝生长情况与局放特征

通过实时观测110 kV电缆切片中电树枝老化过程,发现在不同电压等级下电树枝生长特性各异.将其生长特性与各阶段采集到的局部放电数据进行统计分析,发现一个工频周期内的最大放电量和放电次数与树枝生长有一定关系,9 kV时电树枝生长过程中有一段时间有局部放电熄灭现象,整个过程的最大放电量在电树枝生长的前期阶段;12 kV时电树枝生长过程中局部放电特征量存在一个衰减期,但最大的放电量在生长末期;18 kV时局放特征量都有平稳缓慢增长趋势.结果表明,通过局部放电某些特征量能较好地反映电树生长严重程度.     

基于紫外成像法的绝缘子电晕放电影响因素试验研究

绝缘子局部电晕放电的紫外检测是判定在线运行绝缘子绝缘性能的重要手段之一。采用光子型紫外探测器检测降雨量、污秽、均压环布置方式等不同试验条件下绝缘子的局部电晕放电程度,统计了检测到的光子数均值,进而分析不同因素对绝缘子电晕放电的影响。结果表明,污秽加剧了绝缘子的局部电晕放电程度;降雨量与绝缘子局部电晕放电程度具有复杂关系;绝缘子局部电晕放电程度与外施电压幅值呈指数增长关系;高压端均压环对绝缘子串的局部电晕放电具有关键作用。