關(guān)于電力電纜接頭放電問題的研究

1、關(guān)于電力電纜接頭放電問題的研究電子學(xué)院 尹澤龍電力電纜接頭放電研究的意義 高壓電纜是電力系統(tǒng)重要組成部分之一，對其進行局部放電在線檢測是保障電力電纜可靠運行的重要手段，具有非常重要的意義。 由電纜附件(包括中間接頭和終端接頭)的故障而造成的高 壓電纜運行故障的比例高達 70，高壓電纜接頭在承擔(dān)電纜運行的重要任務(wù)的同時也成為運行故障主要發(fā)生的部位和電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié)。放電研究的關(guān)鍵 通過找出表征電纜絕緣良好程度的特征信號及其判據(jù)并準確、有效地判斷出運行中的電纜絕緣是否被擊穿，是高壓電纜絕緣在線檢測技術(shù)的關(guān)鍵。 高壓電纜接頭局部放電量的變化能夠體現(xiàn)高壓電纜絕緣狀況的情況，局部放電量的大小也反映出電

2、纜絕緣的受損程度。因此，通過采用局部放電量這一特征信號能夠有效地對高壓電纜絕緣劣化程度進行定量的分析。國內(nèi)外一些檢測方法 差分法、方向耦合法、電磁耦合法、電容耦合法、超高頻檢測法、超聲波檢測法（新方法）。 國內(nèi)外用于高壓電纜接頭局部放電檢測的方法有很多，但由于高壓電纜局部放電信號微弱、波形復(fù)雜多變，并且極易淹沒在背景噪聲、電磁干擾噪聲的特點，因而高壓電纜接頭局部放電在線檢測技術(shù)的難度是非常大的。超聲波檢測的原理及前景在日常生活中，人耳能聽到聲音的頻率范圍大約在 20-20kHz 之間，而超過 20kHz 的聲波稱為超聲波。對于不同的介質(zhì)，有不同的聲速。超聲波的頻率、波長和聲速之間的關(guān)系如下 ：

3、 = c / f為超聲波的波長、c 為超聲波的速度、f 為超聲波的頻率。 電力電纜在發(fā)生局部放電的過程中，除了伴隨著電荷的轉(zhuǎn)移和電能的損耗之外，也產(chǎn)生各種非電的信息，如聲波、發(fā)光、發(fā)熱以及出現(xiàn)新的生成物等等。 當(dāng)發(fā)生局部放電時，在放電的區(qū)域內(nèi)，分子間產(chǎn)生劇烈的撞擊，這在宏觀上就 產(chǎn)生一種壓力，并且由于放電是由一連串的脈沖形成，含有各種頻率分量，所以產(chǎn)生的聲波也包含著很寬的頻帶。 超聲波局放檢測的原理是根據(jù)檢測局放產(chǎn)生的超聲波信號來進行缺陷診斷, 這個超聲波從內(nèi)部放電處通過絕緣層向外表面?zhèn)鞑?。常用的檢測局部放電產(chǎn)生的超聲信號有兩種方法： 接觸式檢測和非接觸式檢測。 聲發(fā)射傳感器的輸出信號經(jīng)前置放

4、大器、濾波器、調(diào)諧放大器的信號處理后，再進行故障診斷。 在實際測量中，常用一根玻璃纖維探測桿傳導(dǎo)超聲波信號。探測桿的首端與電纜終端絕緣外部相接觸，末端與聲發(fā)射傳感器相接觸。這種方法要求探測桿有足夠的絕緣強度。否則將會造成操作過程中的安全隱患。并且由于探測桿的首端由和與電纜終端絕緣外部相接觸，超聲波要在不同的介質(zhì)界面中傳播，因此衰減現(xiàn)象十分嚴重，并且操作時工作量較大。 非接觸式檢測法，即空氣傳導(dǎo)式的方法。 利用聲聚能器將空間聲波收集和聚焦，用聲傳感器進行檢測。 采用空氣傳導(dǎo)式超聲檢測具有很強的方便性，相較于接觸式測量系統(tǒng)具有較強的靈活性，具有較強的實用價值?？諝鈧鲗?dǎo)式超聲檢測儀的超聲探頭必須和電纜終端保持一定的安全距離，因此檢測的靈敏度會受到一定的影響。而且 需要注意的是，由于超聲探頭具有比較強的方向性，容易受到其它信號的干擾。所以在測量時應(yīng)該正對局放源。 新方法前景近年來隨著超聲波法廣泛應(yīng)用于油浸式電力變壓器、GIS（封閉式氣體絕緣組合電器）的局部放電檢測中，作為提高系統(tǒng)效率、節(jié)約成本的一種手段，超聲波法在局部 放電檢測的應(yīng)用也得到了重視。超聲波法是一種非侵入式的、比較理想