基于0.1Hz超低频介损检测的配电电缆分析与评价

超低频介质损耗检测是一种判断电缆绝缘老化程度的有效手段,开展城区配电电缆检测是配电运维检修的一项重要工作。本文阐述了超低频介损的原理及评判标准,分析了一条典型的电缆检测案例,并统计了2019年度城区电缆介损检测情况。结果表明电缆运行年限的增加会导致介损合格率降低,同时对今后待测电缆的选定和老化电缆排查提供了一定的指导作用。     

水树老化电缆的超低频介损不对称现象研究

水树是交联聚乙烯(XLPE)电缆老化的一种重要形式,基于短时极化/去极化电流(PDC)测试方法,分析了水树缺陷引起的极化/去极化过程中的超低频介损不对称现象。实验模拟电缆实际运行中遇到的老化情况,对实验室短、长电缆进行人工加速老化,分析电缆水树老化前后的低频介质损耗特性。为了进一步说明该现象,引入了超低频介损不对称系数(Kas)量化不对称程度,构建电缆等效电路模型协同Comsol仿真,对其加以分析。结果表明:水树老化会使得电缆极化超低频介损大于去极化超低频介损,呈现明显的不对称性。将电缆等效模型中去极化电路绝缘提升,Comsol仿真显示通过水树区域的电流减小。     

基于超低频介损的XLPE电缆绝缘受潮检测判据研究

电缆超低频介损测试技术在国内刚刚起步,所采用的IEEE Std 400.2-2013超低频介损判据并不完全适用于我国本土化XLPE电缆,开展电缆超低频介损检测的研究迫在眉睫。因此,本文通过加速水树老化实验验证超低频介损检测对于水树劣化检测的有效性,并开展现场测量,对所测252组数据进行状态分级,发现介损变化率为负的电缆线路处于注意或异常状态,多处于异常状态；且介损的波动值可更加清晰直观反映电缆运行状态。因此,在现有的电缆超低频介损三大判据之外,提出了新的特征量反向介损变化率和介损极差,吸纳韩国Skirt介损判据,最终形成更为完善的超低频介损检测判据体系,为我国配网电缆超低频介损老化状态评价规程的制定提供了参考。#$NL关键词：XLPE电缆；超低频介损；电缆水树；检测判据；反向介损变化率；介损极差#$NL中图分类号：TM854     

基于0.1 Hz超低频的XLPE电缆介质损耗老化评估

解析了交联聚乙烯(XLPE)电缆水树引起的绝缘劣化机理及其介损(tanδ)特性,提出了基于超低频(0.1 Hz)介损检测技术的电缆老化评估方法.并利用现场6段典型电缆进行了实际测试,通过该方法准确检测出其中一根电缆某相受潮老化严重,需要立即更换;而另外一根电缆的三相介损均超标,需要进一步测试,以确保其绝缘完好.结果 表...     

基于超低频介损和U-I滞回曲线的XLPE电缆水树老化状态评估EI北大核心CSCD

为准确地评估交联聚乙烯(cross linked polyethylene,XLPE)电缆的水树老化程度,该文提出一种基于超低频介损和U-I滞回曲线的评估方法。对3组XLPE样本分别进行0、96和168h的加速水树老化,老化结束后采用快速超低频介损设备(very-low frequency dielectric loss detector,iFDS)在1mHz~1kHz范围内测试不同水树老化状态的XLPE电缆的介电频谱和不同频率下U-I滞回曲线。结果发现:水树老化后的电缆段在超低频段(1mHz~0.1Hz)的介损值显著增大,并在0.002和0.1Hz附近出现两个明显的松弛损耗峰。老化越严重的试样,U-I滞回曲线形变越严重。水树老化后电缆绝缘中产生了新的松弛极化过程,相较于单一频率0.1Hz下的介损值,超低频介电谱能够提供更丰富的绝缘状态信息。在1mHz下,U-I滞回曲线特性的偏转角变化率与曲线形变率均随超低频介损值的上升而增大,能够更加准确地评估电缆绝缘的水树老化程度。将超低频介损结合U-I滞回曲线可以有效地评估电缆绝缘的水树老化程度。     

高压频域介电谱诊断XLPE电缆局部绝缘老化缺陷的研究

热老化和水树老化是导致交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘性能下降的重要原因,及时发现和处理热老化和水树老化缺陷,对于电缆安全运行具有重要意义.为了解决超低频(0.1Hz)介电损耗检测对电缆局部老化检测灵敏度不高、无法实现老化缺陷类型区分的问题,开展高压频域介电谱诊断XLPE电缆绝缘老化缺陷的研究.通过加速老化,制备了水树老...     

配电网电缆运行状态检测类产品解决方案

<正>股票代码:300427红相股份有限公司长期致力于电力系统状态检修技术的研究与应用,在配电网电缆运行状态检测领域具有丰富的经验。公司针对不同阶段的配电网电缆运行状态,能够为客户分别提供电缆振荡波局部放电检测与定位、电缆超低频介损老化状态评估、电缆主绝缘故障检测以及电缆路径走向查找、目标电缆带电/停电识别等全套的解决方案,通过运用多种电缆检测技术,能够准确评价电缆制造、敷设、安装、运行等环节中的质量缺陷,增强在运     

XLPE电缆水树枝老化的介损检测方法分析及试验研究

介绍了介损正切(tanδ)与交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘水树枝老化的关联性,分析了工频电压下电桥法、0.1 Hz超低频电压下、串联谐振条件下现场测量XLPE电缆tanδ的适用性及优缺点。对比发现,0.1 Hz超低频电压下测量tanδ的方法得到广泛研究和认同,但超低频时tanδ值不能表征XLPE电缆工频电压下的绝缘状况;工频电压下用电桥测量tanδ能够反映XLPE电缆真实绝缘状况,电桥容量较小限制了该方法使用范围;串联谐振装置测量tanδ能基本反映XLPE电缆真实绝缘状况,配套设备体积大制约了其应用。给出用工频介损测试仪测量tanδ的结果,初步表明在配电电压下、长度较短时用电桥法测量tanδ,发现XLPE电缆绝缘内部存在严重水树枝老化缺陷。     

基于TOPSIS-RSR方法的水环境下交流配网XLPE电缆绝缘状态评估

我国南部地区特别是沿海区域的大量交流配网电缆长期在水环境中运行,准确评估水环境下电缆的绝缘性能对于电网的安全稳定运行具有重要意义。选取在不同环境条件和负荷条件下运行的80组10 kV交流配网XLPE电缆,利用理想解—秩和比综合评估方法对所选电缆进行绝缘状态评估,同时对所选电缆进行超低频介质损耗和振荡波局部放电实验,重点研究水分和温度对电缆绝缘性能的影响。超低频介损和振荡波局放实验结果证明了电缆绝缘状况评估结果的准确性。因此,在对多根电缆进行绝缘检测前,可通过理想解-秩和比综合评估方法对待测电缆进行绝缘状况评估,提高交流配网电缆的维护效率。     

运行老化XLPE电缆导体屏蔽层侧绝缘缺陷分析

运行老化交联聚乙烯(cross-linked polyethylene, XLPE)电缆导体屏蔽层侧的绝缘缺陷尚未引起充分关注。该文对新电缆及退运的老化电缆进行了超低频介损和微观理化性能对比测试,发现退运电缆处于严重老化状态,且导体屏蔽层侧的绝缘内部存在连续的片状老化缺陷。对退运电缆进行扫描电镜测试发现,导体屏蔽层与内侧绝缘层存在大量微孔。能谱分析证明,电缆老化后的导体屏蔽层及内侧绝缘中均有少量铝(Al)元素的存在。进一步采用红外光谱测试发现导体屏蔽层中的乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)产生了老化降解,且内侧绝缘存在较为明显的羰基与羟基的红外吸收峰。因此,电缆运行过程中导体屏蔽层中的EVA可能存在一定程度的老化降解,降解产物进入绝缘内部参与XLPE的氧化降解反应,进而导致了导体屏蔽层侧的绝缘内部出现连续片状老化缺陷。     

XLPE电缆绝缘老化修复技术的工程应用研究

通过水针电极老化法加速XLPE电缆绝缘产生明显水树,采用一种硅氧烷修复液对水树老化XLPE电缆绝缘进行修复,比较了修复前后老化XLPE电缆绝缘的介损和直流泄漏电流,并通过显微镜和扫描电镜（SEM）对水树及其内部的填充物进行了观察。结果表明：修复液能扩散到水树内消耗水分,生成绝缘性能良好的填充物填充水树空洞,使介损和泄漏电流明显下降,绝缘性能逐渐恢复到接近老化前水平。利用修复液对老化样本绝缘进行修复,对现场运行老化电缆进行了绝缘修复实验表明,修复后电缆的介损和直流泄漏电流下降一半以下,显著提高了水树老化运行电缆的绝缘性能。     

退役电缆和加速老化电缆的绝缘性能研究

为了促进电缆绝缘诊断技术完善,对两组不同地区的各自运行了5年和10年的退役电缆和人工加速老化电缆分别进行了偏光显微镜观测、傅里叶红外光谱测试、差式扫描量热测试和宽频介电谱测试,得到了电缆试样的理化性能和介电性能。研究发现运行5年电缆试样的性能优于运行10年电缆试样的性能,这可能是由这两种电缆服役期间的运行环境、温度、湿度及敷设方式的不同导致的。热老化时间越长,电缆的性能越差,这对实际运行电缆具有一定的参考价值。     

考虑负荷特性的XLPE电缆绝缘老化程度研究

为了规避传统介损在线监测法带来的电流传感器测量误差以及环境的影响,建立了基于泄漏电流矢量差的电缆相对绝缘老化程度的判断依据。首先,分析了基于电缆不同连接方式的电缆介损;然后,在考虑电缆所接负荷的负荷特性的基础上,分析了泄漏电流的变化特性,得出了接地电流的变化量与泄漏电流的变化量相同,可以通过接地电流值的变化特性判断电缆绝缘老化程度的结论。最后,利用仿真分析了改变电缆绝缘等效阻抗模拟电缆绝缘老化情况下,电缆泄漏电流与接地电流的变化特性,验证了理论分析的准确性与有效性。     

XLPE水树老化电缆的绝缘修复技术综述

交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的水树老化是导致其绝缘水平下降与运行寿命缩短的主要因素之一,随着电缆敷设里程与运行年限的不断增加,城市电网中因水树而导致的电缆"老龄化"问题也日益突出。而绝缘修复技术能够明显提升水树老化电缆的绝缘性能,延长其使用寿命。本文阐述了绝缘修复技术的原理、应用优势,回顾了修复技术的发展历程,介绍了修复技术的成功应用案例,分析了大规模使用修复技术亟待解决的问题,以期对修复技术的未来发展与工业应用提供借鉴。     

超低频与变频谐振电压下电缆缺陷检测性能的比对分析

超低频与变频谐振电压测试是电力电缆绝缘状态检测的有效方法.对不同类型的电缆缺陷检测方法进行了综合比较,给定了不同检测手段的优缺点及适用环境.针对超低频与变频谐振测试,通过设计电缆缺陷试品与搭建现场仿真测试平台,比较了两种方法对电缆相同缺陷的检测性能.试验结果表明,超低频测试与变频谐振测试均可实现对局部放电的有效检测,但是超低频检测在介损测量试验中的表现并不理想.     

直埋敷设电力电缆绝缘老化的微观研究

碱性环境直埋敷设的电力电缆在运行过程中受到周围环境中水分、盐碱、氧气等作用发生降解,及由于内部导体发热引起热老化等,电缆本体绝缘会逐渐老化,并且老化程度因绝缘位置不同而产生差异。通过对绝缘层不同部位进行微观结构测试与分析,比较不同部位的老化程度,可以分析直埋敷设的电缆在运行过程中老化的主要影响因素。对绝缘层外侧和内侧进行理化性能测试与分析,测试结果得出绝缘层外侧比内侧老化更为严重,表明碱性环境直埋敷设的电力电缆,绝缘老化受到周围环境中水分、盐碱等的影响较大,老化程度绝缘层外侧较严重,绝缘层内侧较轻。     

加速水树老化对XLPE电力电缆绝缘性能的影响

交联聚乙烯(XLPE)因具有稳定的理化性能和良好的电气性能而被广泛应用于中高压电缆绝缘中,而电缆长期运行会导致其内部绝缘的化学成分和物理形态的变化。为此,通过加速水树老化实验研究了水树老化对10kV交联聚乙烯电缆绝缘材料理化性能和介电性能的影响。随着老化时间的延长,发现电缆的外层绝缘首先发生化学结构变化,结晶度和密度减小,试样内外层热失重温差增大,熔融温度点向低温偏移,并且发现在介电损耗谱的低频段出现了新的损耗峰。理化和介电两个方面的分析结果表明,老化首先发生在外层绝缘,在电应力和机械应力的作用下,绝缘内部出现微观缺陷,表现为微观结构的变化。提出加速水树老化的物理和化学过程,阐明了水树老化过程对电缆绝缘材料性能的影响机制。     

基于皮尔逊相关系数法的水树枝与超低频介损的相关性研究

水树枝是交联电缆的主要缺陷,相关研究表明,超低频介质损耗因数与交联电缆水树劣化状态具有较强相关性。笔者通过使用皮尔逊相关系数法,对国际电气电子工程师协会IEEE P4002.9/D9—2010推荐的超低频电压下介损平均值、介损变化率与介损随时间的稳定性3个评价指标,与交联电缆绝缘内部水树枝的密度、长度进行了相关性分析,研究结果对于采用上述指标评估水树枝的生长特性具有较好的理论价值与指导作用。     

基于泄漏电流的电缆绝缘老化在线检测研究*

针对城市电缆敷设环境的特殊性使得局部出现的绝缘老化无法有效检测出来的问题,提出一种基于泄漏电流的电缆绝缘老化在线检测方法。首先由首末端电流分离出反映电缆绝缘状况的泄漏电流,之后分析其与电缆老化长度和老化位置的关系,结果发现泄漏电流大小与电缆绝缘老化的位置关系较小,而与绝缘老化的长度呈正相关。进一步实现电缆绝缘的状况和绝缘长度的判断,为电缆线路的安全稳定运行提供新思路,仿真验证了该方法的准确性。     

信号注入法在中压电缆绝缘在线监测中的应用

为了提高电力系统运行的可靠性,实现电缆绝缘的在线监测以替代传统的停电定期检修是其发展的必然趋势.己有的在线监测方法都有一定的局限性,因此在已有研究的基础上提出结合信号注入法和介质损耗法的低频介损在线监测方法,并分别通过仿真和实验对其原理和效果进行了研究.仿真部分包括热老化和水树老化2种老化方式电缆绝缘的监测,以及考虑噪...