長電力電纜振蕩波局部放電檢測試驗(yàn)方案

1、.國家電網(wǎng)合肥供電公司10kV長電力電纜阻尼振蕩波測試方案安徽立翔電力技術(shù)服務(wù)有限公司二零一七年七月 目 錄一、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和目的- 2 -二、試驗(yàn)儀器- 2 -三、試驗(yàn)內(nèi)容- 3 -1、術(shù)語及定義- 3 -2、試驗(yàn)原理介紹- 3 -3、被測電纜要求及測試前準(zhǔn)備- 5 -4、絕緣電阻測試- 5 -5、測試電纜中間接頭位置及電纜長度- 5 -6、振蕩波局部放電試驗(yàn)- 6 -6.1 電纜局放校準(zhǔn)- 6 -6.2 振蕩波局放測試- 7 -1）試驗(yàn)接線步驟：- 7 -2）加壓測試程序- 7 -3）測試要求及注意事項(xiàng)：- 7 -7、振蕩波局放診斷評價(jià)- 8 -1）絕緣電阻：- 8 -2）電纜局部放電量：-

2、8 -8、電纜振蕩波局放異常處理決策- 8 -1）絕緣電阻異常情況處理措施- 8 -2）電纜振蕩波局放量超標(biāo)異常情況處理措施- 9 -9、試驗(yàn)時(shí)間：1.52.5 小時(shí)/段- 9 -四、人員安排：- 9 -五、安全措施：- 9 -一、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和目的根據(jù)合肥供電公司要求，通過現(xiàn)場試驗(yàn)，在不損害電纜本體絕緣的情況下檢查10kV（含10km以上）電纜的絕緣狀況及其內(nèi)部局部放電情況，以對其絕緣進(jìn)行評估。本試驗(yàn)方法參照標(biāo)準(zhǔn)：IEEE Std 400-2001 IEEE Guide for Field Testing and Evaluation of the Insulation of Shielded

3、Power Cable Systems CIGRE WG 21.05- 1998 Diagnostic Methods for HV Paper Cables and Accessories IEC605021-1997 額定電壓1 kV （Um = 112 kV） 至30 kV （Um = 36 kV） 擠包絕緣 電力電纜及附件 GB/ T127061-2002 額定電壓1 kV （Um = 112 kV） 到35 kV （Um = 401 5 kV） 擠包絕緣 電力電纜及附件 GB/T 7354-2003 局部放電測量 GB 50150 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)規(guī)范 GB/T169

4、27.1-1997 高電壓試驗(yàn)技術(shù) 一般試驗(yàn)要求 GB/T16927.2-1997 高電壓試驗(yàn)技術(shù) 試驗(yàn)程序DL/T 417 電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導(dǎo)則Q/CSG1 0007-2010 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程 DL/T 849.52004 電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(shù)條件 第3部分 振蕩波高壓發(fā)生器二、試驗(yàn)儀器OHV OWTSM30型電纜振蕩波局放檢測儀MR1-1遠(yuǎn)端測試單元SEBAKMT Easyflex Com多功能脈沖反射儀LIXXAN-2377型數(shù)字兆歐表三、試驗(yàn)內(nèi)容1、術(shù)語及定義1.1 局部放電 partial discharge 局部放電是指設(shè)備絕緣系統(tǒng)中部分被擊穿的電氣放電，這

5、種放電可以發(fā)生在導(dǎo)體（電極）附近，也可發(fā)生在其它位置。 1.2 振蕩波電壓法 oscillating waveform voltage, or damped AC voltage 利用被測電纜與電感的串聯(lián)諧振原理，使振蕩電壓在多次極性變換過程中電纜缺陷處會(huì)激發(fā)出局部放電信號，通過高頻耦合器測量該信號從而達(dá)到檢測目的的一種方法。1.3 行波定位法 Traveling wave orientation 行波定位法是常用于電纜局部放電定位的一種時(shí)差計(jì)算方法。2、試驗(yàn)原理介紹10kV長電纜（10km以上）電纜振蕩波局部放電檢測如圖1所示：圖1 長電纜電纜振蕩波局放雙端測試原理用直流電源將被測試電纜在幾

6、秒中內(nèi)充電至工作電壓(額定電壓)。實(shí)時(shí)快速狀態(tài)開關(guān)S閉合，將被測電纜和空心電感構(gòu)成串聯(lián)諧振回路，回路開始以的頻率進(jìn)行振蕩?？招碾姼兄蹈鶕?jù)諧振頻率的要求進(jìn)行選擇，頻率范圍5O1000Hz，相近于工頻頻率。中壓電路一般具有相對低的介質(zhì)損耗角的特點(diǎn)，與具有低損耗的空心電感相配，可得到具有高品質(zhì)因數(shù)的諧振回路?；芈菲焚|(zhì)Q一般為30100，振蕩波以諧振頻率在0.31s內(nèi)衰減完畢，這一過程只有幾十分之一周波，交變電場激發(fā)電纜局部缺陷位置產(chǎn)生局部放電。在電纜的兩端分別安裝振蕩波局部放電信號采集裝置，通過數(shù)據(jù)采集獲得被檢測電纜兩端的電壓、局部放電量信號，記錄并對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行換算以獲得故障定位所需的波形文件，

7、之后調(diào)用局部放電定位算法進(jìn)行故障定位，計(jì)算出故障點(diǎn)局部放電信號產(chǎn)生的準(zhǔn)確位置，雙端實(shí)現(xiàn)無線軟件同步和高精度GPS時(shí)鐘同步，同時(shí)將雙端采集信號通過移動(dòng)聯(lián)通信號傳至同一臺電腦，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。其特征是對于同一局放事件，兩端捕捉的都是首先到達(dá)各自檢測單元的局放信號。對于局放定位算法，這也就意味著系統(tǒng)所捕捉到的有效局放信號所途徑的距離均小于被測電纜的全長。這樣就可以精確定位長電纜（10km以上）的電纜局部放電位置。振蕩過程中，可利用行波法對局放信號進(jìn)行定位。測試一條長度為L的電纜，假設(shè)在距測試端x處發(fā)生局部放電，脈沖沿電纜向兩個(gè)相反方向傳播，其中一個(gè)脈沖經(jīng)過時(shí)間t1到達(dá)測試首端；另一個(gè)脈沖向測試末端傳播

8、，經(jīng)過時(shí)間t2到達(dá)測試末端。根據(jù)兩個(gè)脈沖到達(dá)測試首末端的時(shí)間，可以計(jì)算局部放電發(fā)生位置。圖2 行波定位法顯示的是一個(gè)典型局放信號的時(shí)域傳播圖，顯示的是局放事件發(fā)生地點(diǎn)距電纜近端距離x = s，產(chǎn)生時(shí)間為t0 ：在 t0 時(shí)起始局放信號分成兩個(gè)部分：一次脈沖在產(chǎn)生后直接向電纜近端傳播，同時(shí)二次脈沖則直接向電纜遠(yuǎn)端傳播。一次脈沖在 t1時(shí)到達(dá)近端局放檢測裝置。同樣一次脈沖將同時(shí)向電纜遠(yuǎn)端L傳播，并在t2時(shí)到達(dá)遠(yuǎn)端局放檢測裝置。波行走的距離小于電纜全長，則將行波距離小于電纜全長的波稱為有效波；在已知電纜全長為L，電纜中的局放信號的波群傳播速度為Vg，并且一次波和二次反射波分別到達(dá)局放檢測位置的時(shí)間差

9、為t = t2 t1 時(shí)，局放源在電纜中的位置可用下式定位:3、被測電纜要求及測試前準(zhǔn)備1）局放測試前，將電纜斷電、接地放電，兩端懸空，布置好安全圍欄；2）盡量將電纜接頭處PT、避雷器等其它設(shè)備拆除；3）電纜頭擦拭干凈，電纜頭與周邊接地部位絕緣距離足夠；4）收集電纜長度、型號、類型、投運(yùn)日期等電纜參數(shù)；5）電纜長度L：電纜一側(cè)測量方式：50mL7km；電纜雙端測量方式：L7km。4、絕緣電阻測試10kV電纜主絕緣電阻測試，采用5000V絕緣搖表進(jìn)行測試，絕緣電阻在試驗(yàn)前后應(yīng)無明顯變化；對于10kV電纜主絕緣電阻測試的絕緣電阻只有大于50M才可以進(jìn)行下一步試驗(yàn)。5、測試電纜中間接頭位置及電纜長度

10、采用SEBAKMT Easyflex Com多功能脈沖反射儀（如圖2）對電纜全長及其中間接頭位置進(jìn)行測試，以測量電纜長度及接頭位置和對電纜短路和斷路故障進(jìn)行預(yù)定位。測試要求：1）電纜全長必須準(zhǔn)確，以用于校準(zhǔn)；2）中間接頭測量盡量準(zhǔn)確和詳細(xì)，有利于最終判斷局放位置；3）測量范圍：50m15000m，需根據(jù)電纜長度調(diào)節(jié)測量范圍。圖3 多功能脈沖反射儀6、振蕩波局部放電試驗(yàn)6.1 電纜局放校準(zhǔn)采用OHV-M30型雙端電纜振蕩波局部放電測試系統(tǒng)，圖3所示為長電纜校準(zhǔn)界面：圖4電纜局放校準(zhǔn)波形測試要求：1）將局放校準(zhǔn)儀連線的接線端分別夾在被測電纜的線芯和屏蔽上；2）注意在高壓測試開始時(shí)將校準(zhǔn)器連線拆除；

11、3）局放校準(zhǔn)儀的輸出頻率設(shè)定在100Hz；4）校準(zhǔn)區(qū)間從100pC100nC均要校準(zhǔn)。6.2 振蕩波局放測試1）試驗(yàn)接線步驟：a、將高壓單元接地與現(xiàn)場主接地相連，將對端采集單元與地連接好；b、將放電棒與現(xiàn)場主接地相連；c、將高壓開關(guān)控制連線連接至控制盒；d、將直連網(wǎng)線連接至筆記本電腦；e、將高壓測試電纜連接好，將對端采集單元和電纜連接好；f、將高壓單元電源線與電源連接；g、電纜參數(shù)及中間接頭參數(shù)輸入及準(zhǔn)備。2）加壓測試程序a、啟動(dòng)高壓單元高壓。將高壓安全鑰匙開啟，綠燈亮；按下高壓控制開關(guān)綠色按鍵，紅燈亮；b、選擇被測電纜相位、界面顯示模式、量程、加壓模式；c、輸入測試電壓，逐級加壓并保存有效的

12、測試數(shù)據(jù)；d、對被測電纜和高壓單元放電并換相測試；e、三相測試結(jié)束，關(guān)閉高壓單元，將被測電纜接地；3）測試要求及注意事項(xiàng)：a、0kV電壓等級下測量環(huán)境噪聲；b、分別在0.3U0、0.5U0、0.7U0、0.9U0、1.0U0、1.2U0、1.3U0、1.5U0、1.7U0和2.0U0（新電纜）電壓等級下測量局部放電，測量界面如圖5所示；圖5 電纜局放測試界面c、電纜局放故障點(diǎn)局放隨著測試電壓的升高而變大，每次測試選擇相應(yīng)的量程；d、盡量減小環(huán)境噪音干擾，如有施工可要求暫停；e、盡量減小來自地線的干擾如電暈等；f、為排除高壓測試電纜與被測電纜之間的連接不好而造成的人為干擾，高壓電纜與被測電纜的連

13、接需要嚴(yán)密接觸完整。7、振蕩波局放診斷評價(jià)1）絕緣電阻：絕緣電阻參數(shù)作為輔助參考，當(dāng)絕緣電阻值出現(xiàn)下列其中一種情況，應(yīng)對電纜進(jìn)行進(jìn)一步檢查（M代表三相電纜中最小的絕緣電阻值）：a、M50M，針對交聯(lián)電纜；b、50MM1G，并且最高和最低絕緣相差大于5倍；c、1GM1000G，并且最高和最低絕緣相差大于15倍；d、低于上次試驗(yàn)的70%。2）電纜局部放電量：當(dāng)電纜的以下部件出現(xiàn)下列的局放量超標(biāo)情況，應(yīng)視為缺陷情況：a、電纜本體：300pC；b、電纜終端：5000pC；c、電纜中間接頭：500pC。8、電纜振蕩波局放異常處理決策1）絕緣電阻異常情況處理措施a、進(jìn)一步加強(qiáng)跟蹤及檢測，縮短試驗(yàn)周期；b、

14、進(jìn)一步進(jìn)行電纜振蕩波局放試驗(yàn)，確認(rèn)原因。2）電纜振蕩波局放量超標(biāo)異常情況處理措施a、帶電情況下采用超聲波、地電波、紅外等手段進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測；b、保供電期間縮短帶電測試周期；c、更換局放量超標(biāo)部件；d、對缺陷電纜線路的故障部件進(jìn)行更換前、后局放試驗(yàn)；e、對缺陷電纜接頭、終端及本體進(jìn)行解體試驗(yàn)，初步探討振蕩波有效性，進(jìn)一步制定電纜振蕩波局放試驗(yàn)的規(guī)程。9、試驗(yàn)時(shí)間：1.52.5 小時(shí)/段四、人員安排：整個(gè)試驗(yàn)由工作負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮，一人操作振蕩波局放檢測系統(tǒng)，一人負(fù)責(zé)脈沖反射儀測距、信號校準(zhǔn)器輸入及各相電纜頭測試接線，一人負(fù)責(zé)電纜主絕緣電阻測試，在監(jiān)護(hù)升壓過程（可由工作負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)），一人專門負(fù)責(zé)操作斷路器和刀閘，其他人員負(fù)責(zé)升壓時(shí)監(jiān)護(hù)。五、安全措施：1、絕緣電阻測試時(shí)電纜對側(cè)需專人看守，嚴(yán)禁測試期間電纜頭及被測電纜本體或附近處有作業(yè)現(xiàn)象；2、切斷被測物（電纜）電源，防止再次通電，確定被測物（電纜）上已無電壓，隔離附近帶電設(shè)施；3、升壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)在電纜頭和試驗(yàn)設(shè)備四周裝設(shè)網(wǎng)狀圍欄，懸掛“高壓，危險(xiǎn)！”標(biāo)示牌，試驗(yàn)現(xiàn)場四周包括對端應(yīng)派專人