電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)

1、電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)簡(jiǎn)介電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)簡(jiǎn)介廣州電力工程監(jiān)理有限公司廣州電力工程監(jiān)理有限公司2013.2.52013.2.5一一 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景二二 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理三三 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)四四 電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因五五 圖譜分析圖譜分析目錄目錄1 1、傳統(tǒng)試驗(yàn)手段的局限、傳統(tǒng)試驗(yàn)手段的局限電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景10kV XLPE10kV XLPE電纜試驗(yàn)項(xiàng)目：電纜試驗(yàn)項(xiàng)目：(1)(1)測(cè)量絕緣電阻

2、；測(cè)量絕緣電阻； (2)(2)交流耐壓試驗(yàn)；交流耐壓試驗(yàn)； (3)(3)測(cè)量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比；測(cè)量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比； (4)(4)檢查電纜線路兩端的相位；檢查電纜線路兩端的相位； 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景1 1、傳統(tǒng)試驗(yàn)手段的局限、傳統(tǒng)試驗(yàn)手段的局限 (1)測(cè)量測(cè)量絕緣電阻絕緣電阻 測(cè)量工具采用兆歐表，屬于非破壞性試驗(yàn)，不會(huì)對(duì)電纜測(cè)量工具采用兆歐表，屬于非破壞性試驗(yàn)，不會(huì)對(duì)電纜絕緣造成傷害（電壓低）。但檢測(cè)的結(jié)果僅代表當(dāng)前絕緣結(jié)絕緣造成傷害（電壓低）。但檢測(cè)的結(jié)果僅代表當(dāng)前絕緣結(jié)構(gòu)的總體絕緣水平，不能分辨出絕緣中個(gè)別位置存在的缺陷，構(gòu)

3、的總體絕緣水平，不能分辨出絕緣中個(gè)別位置存在的缺陷，僅通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)還不能證明電纜能夠滿足安全運(yùn)行。僅通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)還不能證明電纜能夠滿足安全運(yùn)行。 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景1 1、傳統(tǒng)試驗(yàn)手段的局限、傳統(tǒng)試驗(yàn)手段的局限 (2)交流耐壓試驗(yàn)交流耐壓試驗(yàn) 測(cè)量設(shè)備有兩種形式：基于變壓器原理和串聯(lián)諧振原理，測(cè)量設(shè)備有兩種形式：基于變壓器原理和串聯(lián)諧振原理，屬于破壞性試驗(yàn)，由于試驗(yàn)時(shí)對(duì)電纜絕緣施加高于其額定工屬于破壞性試驗(yàn)，由于試驗(yàn)時(shí)對(duì)電纜絕緣施加高于其額定工作電壓的試驗(yàn)電壓，所以對(duì)電纜本體或附件中存在的嚴(yán)重缺作電壓的試驗(yàn)電壓，所以對(duì)電纜本體或附件中存在的嚴(yán)重缺陷

4、，在試驗(yàn)時(shí)能夠?qū)⑵鋼舸瑥亩懦收想[患，避免給安陷，在試驗(yàn)時(shí)能夠?qū)⑵鋼舸?，從而排除故障隱患，避免給安全運(yùn)行帶來(lái)不利的影響。這種試驗(yàn)?zāi)軌蛴行Оl(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的集中全運(yùn)行帶來(lái)不利的影響。這種試驗(yàn)?zāi)軌蛴行Оl(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的集中性缺陷。但耐壓試驗(yàn)會(huì)使絕緣出現(xiàn)劣化，對(duì)于一些較為輕微性缺陷。但耐壓試驗(yàn)會(huì)使絕緣出現(xiàn)劣化，對(duì)于一些較為輕微的缺陷，耐壓試驗(yàn)會(huì)使之惡化，這就會(huì)出現(xiàn)盡管在試驗(yàn)時(shí)沒(méi)的缺陷，耐壓試驗(yàn)會(huì)使之惡化，這就會(huì)出現(xiàn)盡管在試驗(yàn)時(shí)沒(méi)有發(fā)生電纜擊穿，但在試驗(yàn)不久后的某天出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。有發(fā)生電纜擊穿，但在試驗(yàn)不久后的某天出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。荔灣增窖五社柜耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)荔灣增窖五社柜耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背

5、景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景基于變壓器原理的耐壓試驗(yàn)設(shè)備基于變壓器原理的耐壓試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備接線原理試驗(yàn)設(shè)備接線原理圖圖試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景環(huán)島站新出線耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)島站新出線耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)備接線原理圖試驗(yàn)設(shè)備接線原理圖試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備基于串聯(lián)諧振原理的耐壓試驗(yàn)設(shè)備基于串聯(lián)諧振原理的耐壓試驗(yàn)設(shè)備2 2、基于管理水平提升的需要、基于管理水平提升的需要 為實(shí)現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)“電網(wǎng)設(shè)備零事故、零缺陷電網(wǎng)設(shè)備零事故、零缺陷”目標(biāo)，近年來(lái)廣州目標(biāo)，近年來(lái)廣州局與新能源電網(wǎng)公司合作，在南網(wǎng)內(nèi)率先引進(jìn)了電纜振蕩波局與新能源電網(wǎng)公司合作，在南網(wǎng)內(nèi)率

6、先引進(jìn)了電纜振蕩波局放檢測(cè)、開(kāi)關(guān)柜局放測(cè)試儀等一批先進(jìn)的技術(shù)裝備，全面局放檢測(cè)、開(kāi)關(guān)柜局放測(cè)試儀等一批先進(jìn)的技術(shù)裝備，全面推廣到全局所有配網(wǎng)工程，并發(fā)揮了重要的作用，特別是亞推廣到全局所有配網(wǎng)工程，并發(fā)揮了重要的作用，特別是亞運(yùn)會(huì)、亞殘運(yùn)會(huì)保供電中采用這種先進(jìn)的診斷技術(shù)發(fā)現(xiàn)了眾運(yùn)會(huì)、亞殘運(yùn)會(huì)保供電中采用這種先進(jìn)的診斷技術(shù)發(fā)現(xiàn)了眾多缺陷隱患，使之能得到及時(shí)處理，確保了大會(huì)順利召開(kāi)。多缺陷隱患，使之能得到及時(shí)處理，確保了大會(huì)順利召開(kāi)。電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景一一 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景二二 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原

7、理電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理三三 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)四四 電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因五五 圖譜分析圖譜分析目錄目錄 振蕩波電壓試驗(yàn)方法的基本思路是利用電纜等值電容與振蕩波電壓試驗(yàn)方法的基本思路是利用電纜等值電容與電感線圈的串聯(lián)諧振原理，使振蕩電壓在多次極性變換過(guò)程電感線圈的串聯(lián)諧振原理，使振蕩電壓在多次極性變換過(guò)程中電纜缺陷處會(huì)激發(fā)出局部放電信號(hào)，通過(guò)高頻耦合器測(cè)量中電纜缺陷處會(huì)激發(fā)出局部放電信號(hào)，通過(guò)高頻耦合器測(cè)量該信號(hào)從而達(dá)到檢測(cè)目的。試驗(yàn)接線圖如下圖所示，整個(gè)試該信號(hào)從而達(dá)到檢測(cè)目的。試驗(yàn)接線圖如下圖所示，整個(gè)試驗(yàn)回路分為兩個(gè)部分：一

8、是直流預(yù)充電回路；二是電纜與電驗(yàn)回路分為兩個(gè)部分：一是直流預(yù)充電回路；二是電纜與電感充放電過(guò)程，即振蕩過(guò)程。這兩個(gè)回路之間通過(guò)快速關(guān)斷感充放電過(guò)程，即振蕩過(guò)程。這兩個(gè)回路之間通過(guò)快速關(guān)斷開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理目錄目錄一一 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景二二 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理三三 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)四四 電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因五五 圖譜分析圖譜分析電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)1 1、

9、對(duì)電纜絕緣無(wú)損害、對(duì)電纜絕緣無(wú)損害 根據(jù)根據(jù)廣州供電局振蕩波電壓法試驗(yàn)規(guī)范廣州供電局振蕩波電壓法試驗(yàn)規(guī)范，整個(gè)測(cè)試，整個(gè)測(cè)試過(guò)程分過(guò)程分9 9級(jí)加壓，每次加壓后呈振蕩衰減，振蕩測(cè)試過(guò)程時(shí)級(jí)加壓，每次加壓后呈振蕩衰減，振蕩測(cè)試過(guò)程時(shí)間很短，約幾百毫秒，相對(duì)于交流耐壓施加間很短，約幾百毫秒，相對(duì)于交流耐壓施加2.5U2.5U0 0持續(xù)持續(xù)5 5分鐘分鐘來(lái)說(shuō)，這種試驗(yàn)對(duì)電纜絕緣的傷害幾乎微乎其微，可以忽略。來(lái)說(shuō)，這種試驗(yàn)對(duì)電纜絕緣的傷害幾乎微乎其微，可以忽略。電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)振蕩電路中電壓和電流的波形振蕩電路中電壓和電流的波形2 2、能準(zhǔn)確定位缺陷點(diǎn)、能準(zhǔn)確定位缺

10、陷點(diǎn) 振蕩過(guò)程中，振蕩過(guò)程中，可可利用行波法對(duì)局放信號(hào)進(jìn)行定位。測(cè)試?yán)眯胁ǚ▽?duì)局放信號(hào)進(jìn)行定位。測(cè)試一條長(zhǎng)度為一條長(zhǎng)度為L(zhǎng) L的電纜，假設(shè)在距測(cè)試端的電纜，假設(shè)在距測(cè)試端x x處發(fā)生局部放電，脈處發(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(guò)時(shí)間沖沿電纜向兩個(gè)相反方向傳播，其中一個(gè)脈沖經(jīng)過(guò)時(shí)間t t1 1到到達(dá)測(cè)試端；另一個(gè)脈沖向測(cè)試對(duì)端傳播，在電纜末端發(fā)生反達(dá)測(cè)試端；另一個(gè)脈沖向測(cè)試對(duì)端傳播，在電纜末端發(fā)生反射，之后再向測(cè)試端傳播，經(jīng)過(guò)時(shí)間射，之后再向測(cè)試端傳播，經(jīng)過(guò)時(shí)間t t2 2到達(dá)測(cè)試端。根據(jù)兩到達(dá)測(cè)試端。根據(jù)兩個(gè)脈沖到達(dá)測(cè)試端的時(shí)間差，可以計(jì)算局部放電發(fā)生位置個(gè)脈沖到

11、達(dá)測(cè)試端的時(shí)間差，可以計(jì)算局部放電發(fā)生位置。電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)一一 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景二二 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理三三 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)四四 電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因五五 圖譜分析圖譜分析目錄目錄1 1、什么是局部放電、什么是局部放電 局部放電是指高壓設(shè)備中的絕緣介質(zhì)在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用局部放電是指高壓設(shè)備中的絕緣介質(zhì)在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下，發(fā)生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只存在于絕下，發(fā)生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只存

12、在于絕緣的局部位置，而不會(huì)立即形成貫穿性通道，因此稱為局部緣的局部位置，而不會(huì)立即形成貫穿性通道，因此稱為局部放電。放電。2 2、電纜局放的多發(fā)位置、電纜局放的多發(fā)位置 交聯(lián)聚乙烯（交聯(lián)聚乙烯（XLPEXLPE）電纜的絕緣材料為固態(tài)塑料結(jié)構(gòu)。）電纜的絕緣材料為固態(tài)塑料結(jié)構(gòu)。在制造過(guò)程中如混入金屬雜質(zhì)、出現(xiàn)氣孔空洞，或由于內(nèi)、在制造過(guò)程中如混入金屬雜質(zhì)、出現(xiàn)氣孔空洞，或由于內(nèi)、外半導(dǎo)體層不規(guī)則突起引起高壓場(chǎng)強(qiáng)的不均勻，或絕緣中存外半導(dǎo)體層不規(guī)則突起引起高壓場(chǎng)強(qiáng)的不均勻，或絕緣中存在的電樹(shù)等，在這些部位都有可能出現(xiàn)局放。隨著電纜制造在的電樹(shù)等，在這些部位都有可能出現(xiàn)局放。隨著電纜制造技術(shù)的發(fā)展和質(zhì)

13、量控制水平不斷提高，由上述原因產(chǎn)生的局技術(shù)的發(fā)展和質(zhì)量控制水平不斷提高，由上述原因產(chǎn)生的局放在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中已經(jīng)微乎其微。放在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中已經(jīng)微乎其微。交聯(lián)聚乙烯電纜交聯(lián)聚乙烯電纜中檢測(cè)出的中檢測(cè)出的局放點(diǎn)一般都出現(xiàn)在中間接頭和終端頭上。局放點(diǎn)一般都出現(xiàn)在中間接頭和終端頭上。電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因3 3、電纜局部放電的危害、電纜局部放電的危害 局部放電的能量很小，通常不影響電纜短期的絕緣強(qiáng)度。局部放電的能量很小，通常不影響電纜短期的絕緣強(qiáng)度。但是長(zhǎng)期存在著局部放電，即可以緩慢損壞絕緣，日積月累，但是長(zhǎng)期存在著局部放電，即可以緩慢損壞絕

14、緣，日積月累，最終導(dǎo)致絕緣擊穿。此外受化學(xué)性質(zhì)決定，交聯(lián)聚乙烯絕緣最終導(dǎo)致絕緣擊穿。此外受化學(xué)性質(zhì)決定，交聯(lián)聚乙烯絕緣的電纜耐局部放電的性能較差，長(zhǎng)時(shí)間的局部放電會(huì)加速其的電纜耐局部放電的性能較差，長(zhǎng)時(shí)間的局部放電會(huì)加速其絕緣劣化，最終使其發(fā)生故障。絕緣劣化，最終使其發(fā)生故障。4 4、電纜中間頭因制作工藝不良引發(fā)局放的圖集、電纜中間頭因制作工藝不良引發(fā)局放的圖集 ( (見(jiàn)下頁(yè)見(jiàn)下頁(yè)) )電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因絕緣屏蔽（外半導(dǎo)電層）剝切不整齊絕緣屏蔽（外半導(dǎo)電層）剝切不整齊電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因絕緣混合劑涂抹位置錯(cuò)誤絕緣混合劑涂抹位置錯(cuò)誤電纜產(chǎn)生局部放

15、電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因應(yīng)力錐安裝位置錯(cuò)誤應(yīng)力錐安裝位置錯(cuò)誤電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因壓接管包繞絕緣帶壓接管包繞絕緣帶一一 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)推廣的背景二二 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)的原理三三 電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)電纜震蕩波局部放電試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)四四 電纜產(chǎn)生局部放電的成因電纜產(chǎn)生局部放電的成因五五 圖譜分析圖譜分析目錄目錄圖譜分析圖譜分析1 1、局部放電信號(hào)的判斷、局部放電信號(hào)的判斷 確定分析結(jié)果是否由電確定分析結(jié)果是否由電纜局部放電導(dǎo)致，可參考以纜局部放電導(dǎo)致，可參考以下幾點(diǎn)進(jìn)行判斷：（下幾點(diǎn)進(jìn)行判斷：（1 1）放）放電幅值和次數(shù)隨著電壓的升電幅值和次數(shù)隨著電壓的升高而增加；高而增加；（2 2）局部放電定位結(jié)果在圖譜上集中性較強(qiáng)；）局部放電定位結(jié)果在圖譜上集中性較強(qiáng)；圖譜分