關(guān)于電力電纜接頭放電問(wèn)題的研究

1、關(guān)于電力電纜接頭放電問(wèn)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(duì)其進(jìn)行局部放電在線檢測(cè)是保障電力電纜可靠運(yùn)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(yùn)行故障的比例高達(dá) 70，高壓電纜接頭在承擔(dān)電纜運(yùn)行的重要任務(wù)的同時(shí)也成為運(yùn)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(guò)找出表征電纜絕緣良好程度的特征信號(hào)及其判據(jù)并準(zhǔn)確、有效地判斷出運(yùn)行中的電纜絕緣是否被擊穿，是高壓電纜絕緣在線檢測(cè)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(guò)采用局部放電量這一特征信號(hào)能夠有效地對(duì)高壓電纜絕緣劣化程度進(jìn)行定量的分析。國(guó)內(nèi)外一些檢測(cè)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(cè)法、超聲波檢測(cè)法（新方法）。 國(guó)內(nèi)外用于高壓電纜接頭局部放電檢測(cè)的方法有很多，但由于高壓電纜局部放電信號(hào)微弱、波形復(fù)雜多變，并且極易淹沒(méi)在背景噪聲、電磁干擾噪聲的特點(diǎn)，因而高壓電纜接頭局部放電在線檢測(cè)技術(shù)的難度是非常大的。超聲波檢測(cè)的原理及前景在日常生活中，人耳能聽(tīng)到聲音的頻率范圍大約在 20-20kHz 之間，而超過(guò) 20kHz 的聲波稱為超聲波。對(duì)于不同的介質(zhì)，有不同的聲速。超聲波的頻率、波長(zhǎng)和聲速之間的關(guān)系如下 ：

3、 = c / f為超聲波的波長(zhǎng)、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(guò)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(shí)，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(cè)的原理是根據(jù)檢測(cè)局放產(chǎn)生的超聲波信號(hào)來(lái)進(jìn)行缺陷診斷, 這個(gè)超聲波從內(nèi)部放電處通過(guò)絕緣層向外表面?zhèn)鞑?。常用的檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的超聲信號(hào)有兩種方法： 接觸式檢測(cè)和非接觸式檢測(cè)。 聲發(fā)射傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)前置放

4、大器、濾波器、調(diào)諧放大器的信號(hào)處理后，再進(jìn)行故障診斷。 在實(shí)際測(cè)量中，常用一根玻璃纖維探測(cè)桿傳導(dǎo)超聲波信號(hào)。探測(cè)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(cè)桿有足夠的絕緣強(qiáng)度。否則將會(huì)造成操作過(guò)程中的安全隱患。并且由于探測(cè)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(yán)重，并且操作時(shí)工作量較大。 非接觸式檢測(cè)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(jìn)行檢測(cè)。 采用空氣傳導(dǎo)式超聲檢測(cè)具有很強(qiáng)的方便性，相較于接觸式測(cè)量系統(tǒng)具有較強(qiáng)的靈活性，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值?？諝鈧鲗?dǎo)式超聲檢測(cè)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(cè)的靈敏度會(huì)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(qiáng)的方向性，容易受到其它信號(hào)的干擾。所以在測(cè)量時(shí)應(yīng)該正對(duì)局放源。 新方法前景近年來(lái)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(cè)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(cè)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