基于超高频法的高压电缆附件局部放电检测

局部放电检测是识别高压电缆及其附件绝缘缺陷较为有效的方法。为了保证电力系统的安全运行,及时发现电缆及其附件内的绝缘故障,设计了电缆附件故障缺陷模型,用超高频法对电缆附件进行了局部放电检测。测试结果表明:电缆附件内的悬浮放电与内部气隙放电在放电量、局部放电灰度图上差异较大,试验结果为区分两种绝缘故障缺陷提供了依据。     

电缆附件高频局部放电检测技术及应用

<正>局部放电检测是电缆附件绝缘检测的重要手段,其中高频局部放电检测方法能有效发现电缆附件的潜伏性缺陷。利用电缆故障模拟装置获取检测数据,分析不同局部放电故障的时域统计特征,得到不同故障的特征向量,建立局部放电故障特征数据库,为电缆故障诊断提供有力的数据支撑,并通过缺陷模型检测数据验证其检测方法的有效性。     

中压电缆缺陷原因及其状态检测技术现状

珠三角地区中压电缆附件及电缆本体绝缘缺陷原因统计表明,除外力破坏,引起配电电缆附件和电缆本体缺陷的两大主要原因分别是附件绝缘中潮气气泡等杂质和电缆附件与本体接连不紧,以及电缆绝缘中的微创和绝缘屏蔽表面突起。综述了现有的电缆状态检测的方法和应用现状,特别对电缆带电局部放电检测方法及应用现状进行了详细的研究。研究表明,我国电力电缆(尤其是中压电缆)状态检测处于研究及初步的应用研究阶段,存在较多的问题,需要积累经验。     

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。     

冷热循环单周期内电缆附件XLPE-SiR界面局部放电演变特性研究EI北大核心CSCD

电力系统的日负荷特性导致配电电缆处于持续的冷热负荷循环状态。现场经验表明,在电力系统负荷突变或环境温度变化剧烈过程中,电缆附件绝缘故障频繁发生,而对于这种运行条件下的电缆附件界面绝缘特性的研究却鲜有报道。为此,该文对电缆附件界面预制传感器,探究冷热循环单周期内的界面压力变化情况。首先,对预置半导电突起缺陷的电缆附件进行50个周期的冷热循环预老化实验。随后,将一个冷热循环周期内附件面压及温度变化情况与一个周期内的局部放电情况进行对比分析。实验结果表明,在一个冷热循环周期内电缆附件的局部放电将经历4个阶段,在温度上升与下降阶段都将出现短暂的局部放电活跃现象,而在温度恒定、界面状态稳定时,局部放电反而相对受到抑制。经分析,认为该现象是由于冷热负荷循环过程中界面温度与界面压力两方面因素相互作用而导致的。最后,从硅橡胶主绝缘的材料特性与界面空腔放电的角度出发,解释了一个冷热循环周期内附件界面局部放电行为特性。     

中高压XLPE电缆故障种类及机理辨析

以设备故障的浴盆式曲线为主线,描述了中高压XLPE电缆的故障种类,并对其故障机理进行了剖析。归纳分析显示,XLPE电缆的初期故障主要为电缆附件故障,主要由附件安装缺陷、附件与电缆绝缘尺寸不匹配等引起,也包含绝缘材料缺陷所导致的电树枝击穿,以及安装未严格按设计要求进行所导致的电缆局部过热所引起的绝缘击穿事故;末期故障主因为绝缘老化,主要出现在电缆本体,如水树枝逐渐生长最终引起电树枝击穿等;导致中期故障的原因最难判别,因为中期故障可能出现在电缆的任何位置,而且导致故障的原因较多,如主绝缘的电树枝、水树枝老化、电缆外护套损伤导致局部过热,以及由于电缆附件橡胶绝缘老化导致回弹力下降所引发的电缆绝缘故障等。     

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。     

220kV电缆接头半导电尖端缺陷的局部放电试验

交联聚乙烯电缆系统(尤其是电缆附件)故障,大多归因于生产制造和安装工艺不当导致的局部缺陷。因局部放电与放电源有着密切的关系,局部放电检测和模式识别被广泛用作获取缺陷类型及严重性信息的重要手段,以期为电缆系统的检修或更换决策的制定提供技术依据。为研究现场安装工艺不当造成的超高压电缆接头绝缘缺陷,在实验室内实际制作220 kV交联聚乙烯电缆接头半导电尖端人工缺陷,并且构建内置电容耦合传感器,在屏蔽良好的实验室大厅内进行局部放电试验。试验研究结果显示,接头内半导电尖端缺陷导致电场畸变明显,不同电压等级下的放电特性谱图具有明显特征,并采用二维小波变换提取q-φ放电谱图特征,为高压电缆线路局部放电状态检测放电谱图的诊断提供了缺陷样本数据。     

一起10kV电缆振荡波局部放电异常分析

振荡波局部放电检测技术是近年来普遍采用的XLPE电缆离线状态下局部放电检测手段,能够准确检测及定位各种型式的电缆绝缘缺陷。针对一起新建10 kV电缆线路振荡波局部放电异常原因进行了分析发现:新建竣工验收的10kV电缆线路开展振荡波局部放电检测十分必要,能够有效的发现除绝缘缺陷以外施工过程中不易发现的潜在隐患;应加强10 kV电缆、电缆附件的入网品控质量检测,与出厂试验进行比对分析,并严格把控报告质量,摒弃质量不良的入网设备;通过10 kV电缆线路振荡波局放异常分析,拓宽了电缆故障分析的新思路,在电缆故障分析时,除关注施工工艺问题外,还应充分考虑电缆与电缆附件的选择匹配问题。     

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。     

高压交联聚乙烯电缆绝缘老化检测技术调研

概述了国内外高压交联聚乙烯(XLPE)电缆线路在运行中绝缘损坏的统计情况和主要事例，就XLPE电缆及其附件的绝缘老化现象进行了剖析，对电缆绝缘老化检测方法作了扼要叙述，并就现场用局部放电测试的部分方法及其特点作了简要评述。对于一般高压XLPE电缆，迄今未发现因水树生成延展而导致绝缘损坏的现象。包括预制式在内的接头和终端。往往是绝缘老化的薄弱环节，因而应重视对其进行现场的局部放电检测。     

电缆接头尖刺缺陷局部放电发展过程的研究

硅橡胶绝缘预制型电缆接头由于外半导电层存在尖端突起而引发绝缘故障的现象时有发生,探寻此类绝缘缺陷局部放电发展变化的规律,可为在线评估缺陷严重程度提供依据.在35kV电缆预制型接头上设置尖刺缺陷,使用逐级升压法激发出缺陷的局部放电信号并加速缺陷劣化,在劣化程度加剧后保持外施电压恒定直至绝缘失效.记录并分析了缺陷开始劣化直至绝缘失效全过程的局部放电信号,生成了单位时间内局部放电能量随试验时间的变化曲线.基于局部放电能量的发展变化规律,将局部放电发展全过程划分为5个阶段,得到了各阶段局部放电相位特征谱图,在此基础上提取了3个局部放电特征量.研究结果表明,在尖刺缺陷局部放电的发展过程中,相位特征谱图的形貌特征发生变化,3个特征量呈现单一增大的趋势,且在局部放电后期陡然增大,通过对局部放电相位分布特征及特征量变化趋势的综合分析,可以更加准确的评估尖刺缺陷的严重程度.     

不同温度下XLPE-SIR异质绝缘的交/直流电树枝及局部放电特性

交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆本体与附件构成的异质绝缘的电树枝化严重威胁电缆及附件的安全运行。为探明不同温度下XLPE-硅橡胶(silicone rubber,SIR)异质绝缘的交/直流电树枝及局部放电特性,分别在30、50和70℃下,对XLPE-SIR进行交/直流下的电树枝实验及局部放电检测。结果表明,局部放电特征量与电树枝发展阶段密切相关,其中放电量变化率相关性最强;异质绝缘界面对电树枝发展起阻碍作用;交/直流下试样击穿路径不同,推测这与实际界面的非理想接触状态及交/直流下界面附近电荷分布与局部放电差异有关;此外,温度升高不仅促进电树枝的引发与生长,同时对交流电树枝形态有显著影响。结果可为高压交/直流XLPE电缆附件处的绝缘老化状态监测与评估提供一定理论依据。     

基于罗氏线圈的架空绝缘电缆局部放电在线检测标定方法

现一般采用局部放电检测对架空绝缘电缆线路进行状态评估,然而架空绝缘电缆线路长度在1.5km 以上,局部放电信号传输到线路检测点时衰减较大,导致线路上缺陷的危险性被低估,影响线路状态评估的准确度.对此,提出了基于罗氏线圈的架空绝缘电缆局部放电在线检测标定方法,建立并验证了局部放电在架空绝缘电缆上的衰减函数,获得准确的局部放电放电量。     

分布式局部放电监测技术在高压电缆绝缘性能检测中的应用

电力电缆因绝缘性能优异、安装方便、不占用地面空间、供电可靠性高等优点,在城市电网中得到广泛应用,且在整个电力系统传输线中所占的比例逐年提高.针对传统离线检测方法及便携式局部放电检测设备的局限性,介绍了分布式局部放电检测技术在高压电缆线路交接试验及在线重症监护中的应用,为长距离新敷设电缆和疑似问题电缆的故障检测及绝缘性能评估提出了解决方案.分布式局部放电监测系统采用无线组网技术,可完成15 km高压电缆线路交接试验及疑似问题电缆的重症监护,且具备危险度评估及绝缘缺陷类型识别功能.     

利用集成的探测器现场测试高压电缆附件局部放电

在已敷设的交联聚乙烯绝缘（ＸＬＰＥ）超高压（ＥＨＶ）电缆长线路系统内,由于高频局部放电检测信号的高衰减,因而,必须利用探测电缆附件的方法来进行检测。鉴于干扰信号可能在交叉连接的接头或电缆终端头处引入至完好屏蔽的电缆内,探测器应能识别外部的干扰和来自电缆附件的局部放电。在许多种可选用的探测器类型中,似乎是以下两种最为合适：行波探测器和定向耦合器。两者都是有很宽的频带,又很灵敏,而且还可探测脉冲传输的方向。     

基于分布式无线TEV传感器的电缆终端局部放电监测系统

电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其绝缘状态关系着城市供电的可靠性。局部放电检测是识别潜在绝缘故障的有效方法,可用于电力电缆的绝缘诊断。暂态对地电压法(TEV)是一种非电接触且应用较为灵活的局部放电带电检测手段,能够有效检测电缆终端或接头的局部放电。然而,由于电缆附件监测点分布较广,时效性要求较强且电磁环境差别较大,目前的TEV带电检测应用方法存在一定局限性。本文首先分析了电缆终端及接头处内部局部放电信号的时频特性,设计了能够有效耦合暂态对地电压的电容性TEV传感单元及信号预处理电路,并基于TEV物联网传感单元,建立了分布式TEV无线传感网络。本文对暂态对地信号的耦合原理、信号调理和采集、以及数据处理方法进行了研究,通过各传感节点放电量、趋势及模式识别,实现了关联故障预警。     

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。     

基于FPGA的电力电缆接头局部放电在线监测系统

如果局部放电长期存在,会逐渐导致局部绝缘缺陷扩大并最终损坏电缆绝缘,影响电力系统运行的安全性和连续性。本文基于现场可编程门阵列（FPGA）实时数据采集技术,研制出了一套可在线长期监测电缆接头局部放电的系统,经实验室模拟和现场测试,证明其能捕捉局部放电信号,可为预防电缆系统绝缘故障提供参考。     

XLPE电缆线路附件故障预测方法的研究

XLPE电缆输电线路实际运行表明,在发生的介质击穿故障中大多是由附件中固有缺陷引起的。开发的能在附件发生击穿之前检测局部放电的方法,是以分离的静电电容为基础,通过比较两个检测阻抗上的电压极性从而测出局部放电。介绍了预测方法的原理,在附件中的应用研究,试验步骤及试验结果。