長電力電纜振蕩波局部放電檢測試驗方案

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服務有限公司二零一七年七月目錄一、試驗標準和目的 - 2 -二、試驗儀器 - 2 -三、試驗內容 - 3 -1、術語及定義 - 3 -2、試驗原理介紹 - 3 -3、被測電纜要求及測試前準備 - 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 - 6 -6.1 電纜局放校準 - 6 -6.2 振蕩波局放測試 - 6 -1）試驗接線步驟： - 6 -2）加壓測試程序 - 7 -3）測試要求及注意事項： - 7 -7、振蕩波局放診斷評價 - 8 -1）絕緣電阻： - 8

2、-2）電纜局部放電量： - 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異常情況處理措施 - 8 -9、試驗時間：1.52.5小時/段-9 -四、人員安排: - 9 -五、安全措施： - 9 -、試驗標準和目的根據(jù)合肥供電公司要求，通過現(xiàn)場試驗，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部局部放電情況，以對其絕緣進行評估。本 試驗方法參照標準：IEEE Std 400 ?-2001 IEEE Guide for Field Testing and Evaluation of theInsul

3、ation of Shielded Power Cable SystemsCIGRE WG 21.05- 1998 Diagnostic Methods for HV Paper Cables and AccessoriesIEC605021-1997 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

4、氣設備交接試驗規(guī)范GB/T16927.1-1997 高電壓試驗技術 一般試驗要求GB/T16927.2-1997 高電壓試驗技術 試驗程序DL/T 417 電力設備局部放電現(xiàn)場測量導則Q/CSG1 0007-2010 電力設備預防性試驗規(guī)程DL/T 849.5 2004 電力設備專用測試儀器通用技術條件第 3 部分 振蕩波高壓發(fā)生器二、試驗儀器OHV OWTSM30型電纜振蕩波局放檢測儀MR1-1遠端測試單元SEBAKMT Easyflex Com多功能脈沖反射儀LIXXAN-2377型數(shù)字兆歐表三、試驗內容1、術語及定義1.1局部放電partial discharge局部放電是指設備絕緣系統(tǒng)

5、中部分被擊穿的電氣放電，這種放電可以發(fā)生在導體（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差計算方法。2、試驗原理介紹10kV長電纜（10k m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

6、源將被測試電纜在幾秒中內充電至工作電壓（額定電壓）。實時快速狀態(tài)開關S閉合，將被測電纜和空心電感構成串聯(lián)諧振回路，回路開始以 f 1/2 . LC 的頻率進行振蕩。空心電感值根據(jù)諧振頻率的要求進行選擇，頻率范圍5O- 1000Hz相近于工頻頻率。中壓電路一般具有相對低的介質損耗角的特點，與具有低損耗的空心電感相配， 可得到具有高品質因數(shù)的諧振回路?；芈菲焚|Q 一般為30100,振蕩波以諧振頻率在0.31s內衰減完畢，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 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

7、對相應的數(shù)據(jù)進行換算以獲得故障定位所需的波形 文件，之后調用局部放電定位算法進行故障定位，計算出故障點局部放電信號產生的準確位置，雙端實現(xiàn)無線軟件同步和高精度 GPS寸鐘同步，同時將雙端采集信號通過移動聯(lián)通 信號傳至同一臺電腦，進行數(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行定位。測試一條長度為L的電纜，假設在距測試端x處發(fā)生局部放電，脈沖沿電纜向兩個相反方向傳播，

8、其中一個脈沖經過時間 t1到達測試首端；另一個脈沖向測試末端傳播，經過時間t2到達測試末端。根據(jù)兩個脈沖到達測試首末端的時間，可以計算局部放電發(fā)生位置。CD0牙LPD亡CD圖2行波定位法顯示的是一個典型局放信號的時域傳播圖， 顯示的是局放事件發(fā)生地點距電纜近端距離x = s，產生時間為t0 :在to時起始局放信號分成兩個部分：一次脈沖在產生后直接向電纜近端傳播，同時二次脈沖則直接向電纜遠端傳播。一次脈沖在t1時到達近端局放檢測裝置。同樣一次脈沖將同時向電纜遠端 L傳播，并在t2時到達遠端局放檢測裝置。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

9、局放信號的波群傳播速度為 Vg,并且一次波和二次反 射波分別到達局放檢測位置的時間差為 ?t = t2 - t1 時，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、投運日期等電纜參數(shù)；5）電纜長度L:電纜一側測量方式：50m L三7km；電纜雙端測量方式：L> 7km。4、絕緣電阻測試10kV電纜主絕緣電阻測試，采用 5000V絕緣搖表進行測試，絕緣電阻在試驗前后應 無明顯變化；

10、對于10kV電纜主絕緣電阻測試的絕緣電阻只有大于 50MQ才可以進行下一 步試驗。5、測試電纜中間接頭位置及電纜長度采用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行預定位。測試要求：1）電纜全長必須準確，以用于校準；2）中間接頭測量盡量準確和詳細，有利于最終判斷局放位置；3）測量范圍：50m- 15000m需根據(jù)電纜長度調節(jié)測量范圍。sebgucMT 曲前的 com圖3多功能脈沖反射儀6、振蕩波局部放電試驗6.1電纜局放校準采用OHV-M3型雙端電纜振蕩波局部放電測試系統(tǒng)，圖 3所示為

11、長電纜校準界面:圖4電纜局放校準波形測試要求：1 ）將局放校準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將校準器連線拆除；3）局放校準儀的輸出頻率設定在 100Hz4）校準區(qū)間從100pC100nC均要校準。6.2振蕩波局放測試1）試驗接線步驟：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)輸入及準備。2）加壓測試程序a、啟動高壓單元高壓。將高

12、壓安全鑰匙開啟，綠燈亮；按下高壓控制開關綠色 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、三相測試結束，關閉高壓單元，將被測電纜接地；3）測試要求及注意事項：a、OkV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、電纜局放故障點局放隨著測試電壓的升高而變大，每次測試選擇相應的量程;d、盡量減小環(huán)

13、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接需要嚴密接觸完整7、振蕩波局放診斷評價1）絕緣電阻：絕緣電阻參數(shù)作為輔助參考， 當絕緣電阻值出現(xiàn)下列其中一種情況， 應對電纜進行進 一步檢查（M代表三相電纜中最小的絕緣電阻值）：a、MK 50M?，針對交聯(lián)電纜；b、50M? < MK 1G?，并且最高和最低絕緣相差大于 5倍；c、1G? < MK 1000G?，并且最高和最低絕緣相差大于 15倍；d、低于上次試驗的70%2）電纜局部放電量：當電纜的以下部件出現(xiàn)下列的局放量超標情

14、況，應視為缺陷情況：a、電纜本體：300pC;b、電纜終端：5000pC;c、電纜中間接頭：500pC8、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、進一步加強跟蹤及檢測，縮短試驗周期；b、進一步進行電纜振蕩波局放試驗，確認原因。2）電纜振蕩波局放量超標異常情況處理措施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、更換局放量超標部件；d、對缺陷電纜線路的故障部件進行更換前、后局放試驗；e、對缺陷電纜接頭、終端及本體進行解體試驗，初步探討振蕩波有效性，進一步制定電纜振蕩波局放試驗的規(guī)程9、試驗時間：1.5 2.5小時/段四、人員安排：整個試驗由工作負責人統(tǒng)一指揮，一人操作振蕩波局放檢測系統(tǒng)，一人負責脈沖反射 儀測距、信號校準器輸入及各相電纜頭測試接線，一人負責電纜主絕緣電阻測試，在監(jiān)護 升壓過程（可由工作負責人負責） ，一人專門負責操作斷路器和刀閘，其他人員負責升壓 時監(jiān)護。五、安全措施：1、絕緣電阻測試時電纜對側需專人看守，嚴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 離附近帶電設施；3、升壓試驗時應在電纜頭和