电缆震荡波局部放电试验完整资料课件.ppt

1、电缆震荡波局部放电试验一一 电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景二二 电缆震荡波局部放电试验的原理电缆震荡波局部放电试验的原理三三 电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局部放电试验优点四四 电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因五五 图谱分析图谱分析目录目录1 1、传统试验手段的局限、传统试验手段的局限电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景10kV XLPE10kV XLPE电缆试验项目：电缆试验项目：(1)(1)测量绝缘电阻；测量绝缘电阻；(2)(2)交流耐压试验；交流耐压试验；(3)(3)测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比；测量金属屏

2、蔽层电阻和导体电阻比；(4)(4)检查电缆线路两端的相位；检查电缆线路两端的相位；电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景1 1、传统试验手段的局限、传统试验手段的局限 (1)测量测量绝缘电阻绝缘电阻 测量工具采用兆欧表，属于非破坏性试验，不会对电缆测量工具采用兆欧表，属于非破坏性试验，不会对电缆绝缘造成伤害（电压低）。但检测的结果仅代表当前绝缘结绝缘造成伤害（电压低）。但检测的结果仅代表当前绝缘结构的总体绝缘水平，不能分辨出绝缘中个别位置存在的缺陷，构的总体绝缘水平，不能分辨出绝缘中个别位置存在的缺陷，仅通过该项试验还不能证明电缆能够满足安全运行。仅通过该项试验还不能

3、证明电缆能够满足安全运行。电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景1 1、传统试验手段的局限、传统试验手段的局限 (2)交流耐压试验交流耐压试验 测量设备有两种形式：基于变压器原理和串联谐振原理，测量设备有两种形式：基于变压器原理和串联谐振原理，属于破坏性试验，由于试验时对电缆绝缘施加高于其额定工属于破坏性试验，由于试验时对电缆绝缘施加高于其额定工作电压的试验电压，所以对电缆本体或附件中存在的严重缺作电压的试验电压，所以对电缆本体或附件中存在的严重缺陷，在试验时能够将其击穿，从而排除故障隐患，避免给安陷，在试验时能够将其击穿，从而排除故障隐患，避免给安全运行带来不利的影

4、响。这种试验能够有效发现危险的集中全运行带来不利的影响。这种试验能够有效发现危险的集中性缺陷。但耐压试验会使绝缘出现劣化，对于一些较为轻微性缺陷。但耐压试验会使绝缘出现劣化，对于一些较为轻微的缺陷，耐压试验会使之恶化，这就会出现尽管在试验时没的缺陷，耐压试验会使之恶化，这就会出现尽管在试验时没有发生电缆击穿，但在试验不久后的某天出现故障的现象。有发生电缆击穿，但在试验不久后的某天出现故障的现象。山东省供电公司耐压试验现场山东省供电公司耐压试验现场电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景基于变压器原理的耐压试验设备基于变压器原理的耐压试验设备试验设备接线原理图试验设备接线

5、原理图试验设备试验设备电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景环岛站新出线耐压试验现场环岛站新出线耐压试验现场试验设备接线原理图试验设备接线原理图试验设备试验设备基于串联谐振原理的耐压试验设备基于串联谐振原理的耐压试验设备2 2、基于管理水平提升的需要、基于管理水平提升的需要 为实现为实现“电网设备零事故、零缺陷电网设备零事故、零缺陷”目标，近年来广州目标，近年来广州局与新能源电网公司合作，在南网内率先引进了电缆振荡波局与新能源电网公司合作，在南网内率先引进了电缆振荡波局放检测、开关柜局放测试仪等一批先进的技术装备，全面局放检测、开关柜局放测试仪等一批先进的技术装备，全

6、面推广到全局所有配网工程，并发挥了重要的作用，特别是亚推广到全局所有配网工程，并发挥了重要的作用，特别是亚运会、亚残运会保供电中采用这种先进的诊断技术发现了众运会、亚残运会保供电中采用这种先进的诊断技术发现了众多缺陷隐患，使之能得到及时处理，确保了大会顺利召开。多缺陷隐患，使之能得到及时处理，确保了大会顺利召开。电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景一一 电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景二二 电缆震荡波局部放电试验的原理电缆震荡波局部放电试验的原理三三 电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局部放电试验优点四四 电缆产生局部放电的成因电缆

7、产生局部放电的成因五五 图谱分析图谱分析目录目录 振荡波电压试验方法的基本思路是利用电缆等值电容与振荡波电压试验方法的基本思路是利用电缆等值电容与电感线圈的串联谐振原理，使振荡电压在多次极性变换过程电感线圈的串联谐振原理，使振荡电压在多次极性变换过程中电缆缺陷处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器测量中电缆缺陷处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器测量该信号从而达到检测目的。试验接线图如下图所示，整个试该信号从而达到检测目的。试验接线图如下图所示，整个试验回路分为两个部分：一是直流预充电回路；二是电缆与电验回路分为两个部分：一是直流预充电回路；二是电缆与电感充放电过程，即振荡过程。这两个回路之

8、间通过快速关断感充放电过程，即振荡过程。这两个回路之间通过快速关断开关实现转换。开关实现转换。电缆震荡波局部放电试验的原理电缆震荡波局部放电试验的原理目录目录一一 电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景二二 电缆震荡波局部放电试验的原理电缆震荡波局部放电试验的原理三三 电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局部放电试验优点四四 电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因五五 图谱分析图谱分析电缆震荡波局部放电试验优点局部放电是指高压设备中的绝缘介质在高电场强度作用下，发生在电极之间的未贯穿的放电。三 电缆震荡波局部放电试验优点三 电缆震荡波局部放电试验优点根据广州供电

9、局振荡波电压法试验规范，整个测试过程分9级加压，每次加压后呈振荡衰减，振荡测试过程时间很短，约几百毫秒，相对于交流耐压施加2.（3）局部放电相位谱图呈现180特征；基于变压器原理的耐压试验设备基于串联谐振原理的耐压试验设备三 电缆震荡波局部放电试验优点振荡过程中，可利用行波法对局放信号进行定位。交联聚乙烯电缆中检测出的局放点一般都出现在中间接头和终端头上。一 电缆震荡波局部放电试验推广的背景（3）局部放电相位谱图呈现180特征；根据广州供电局振荡波电压法试验规范，整个测试过程分9级加压，每次加压后呈振荡衰减，振荡测试过程时间很短，约几百毫秒，相对于交流耐压施加2.(1)测量绝缘电阻四 电缆产生

10、局部放电的成因三 电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局部放电试验优点1 1、对电缆绝缘无损害、对电缆绝缘无损害 根据根据广州供电局振荡波电压法试验规范广州供电局振荡波电压法试验规范，整个测试，整个测试过程分过程分9 9级加压，每次加压后呈振荡衰减，振荡测试过程时级加压，每次加压后呈振荡衰减，振荡测试过程时间很短，约几百毫秒，相对于交流耐压施加间很短，约几百毫秒，相对于交流耐压施加2.5U2.5U0 0持续持续5 5分钟分钟来说，这种试验对电缆绝缘的伤害几乎微乎其微，可以忽略。来说，这种试验对电缆绝缘的伤害几乎微乎其微，可以忽略。电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局

11、部放电试验优点振荡电路中电压和电流的波形振荡电路中电压和电流的波形2 2、能准确定位缺陷点、能准确定位缺陷点 振荡过程中，振荡过程中，可可利用行波法对局放信号进行定位。测试利用行波法对局放信号进行定位。测试一条长度为一条长度为L L的电缆，假设在距测试端的电缆，假设在距测试端x x处发生局部放电，脉处发生局部放电，脉冲沿电缆向两个相反方向传播，其中一个脉冲经过时间冲沿电缆向两个相反方向传播，其中一个脉冲经过时间t t1 1到到达测试端；另一个脉冲向测试对端传播，在电缆末端发生反达测试端；另一个脉冲向测试对端传播，在电缆末端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间射，之后再向测试端传播，经过时间t

12、 t2 2到达测试端。根据两到达测试端。根据两个脉冲到达测试端的时间差，可以计算局部放电发生位置个脉冲到达测试端的时间差，可以计算局部放电发生位置。电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局部放电试验优点一一 电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景二二 电缆震荡波局部放电试验的原理电缆震荡波局部放电试验的原理三三 电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局部放电试验优点四四 电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因五五 图谱分析图谱分析目录目录1 1、什么是局部放电、什么是局部放电 局部放电是指高压设备中的绝缘介质在高电场强度作用局部放电是指高压设备中的绝缘介质在高电场强

13、度作用下，发生在电极之间的未贯穿的放电。这种放电只存在于绝下，发生在电极之间的未贯穿的放电。这种放电只存在于绝缘的局部位置，而不会立即形成贯穿性通道，因此称为局部缘的局部位置，而不会立即形成贯穿性通道，因此称为局部放电。放电。2 2、电缆局放的多发位置、电缆局放的多发位置 交联聚乙烯（交联聚乙烯（XLPEXLPE）电缆的绝缘材料为固态塑料结构。）电缆的绝缘材料为固态塑料结构。在制造过程中如混入金属杂质、出现气孔空洞，或由于内、在制造过程中如混入金属杂质、出现气孔空洞，或由于内、外半导体层不规则突起引起高压场强的不均匀，或绝缘中存外半导体层不规则突起引起高压场强的不均匀，或绝缘中存在的电树等，在

14、这些部位都有可能出现局放。随着电缆制造在的电树等，在这些部位都有可能出现局放。随着电缆制造技术的发展和质量控制水平不断提高，由上述原因产生的局技术的发展和质量控制水平不断提高，由上述原因产生的局放在现场测试中已经微乎其微。放在现场测试中已经微乎其微。交联聚乙烯电缆交联聚乙烯电缆中检测出的中检测出的局放点一般都出现在中间接头和终端头上。局放点一般都出现在中间接头和终端头上。电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因3 3、电缆局部放电的危害、电缆局部放电的危害 局部放电的能量很小，通常不影响电缆短期的绝缘强度。局部放电的能量很小，通常不影响电缆短期的

15、绝缘强度。但是长期存在着局部放电，即可以缓慢损坏绝缘，日积月累，但是长期存在着局部放电，即可以缓慢损坏绝缘，日积月累，最终导致绝缘击穿。此外受化学性质决定，交联聚乙烯绝缘最终导致绝缘击穿。此外受化学性质决定，交联聚乙烯绝缘的电缆耐局部放电的性能较差，长时间的局部放电会加速其的电缆耐局部放电的性能较差，长时间的局部放电会加速其绝缘劣化，最终使其发生故障。绝缘劣化，最终使其发生故障。4 4、电缆中间头因制作工艺不良引发局放的图集、电缆中间头因制作工艺不良引发局放的图集 (见下页见下页)电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因绝缘屏蔽（外半导电层）剥切不整齐绝缘屏蔽（外半导电层）剥切不整齐电缆产

16、生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因绝缘混合剂涂抹位置错误绝缘混合剂涂抹位置错误电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因应力锥安装位置错误应力锥安装位置错误电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因压接管包绕绝缘带压接管包绕绝缘带一一 电缆震荡波局部放电试验推广的背景电缆震荡波局部放电试验推广的背景二二 电缆震荡波局部放电试验的原理电缆震荡波局部放电试验的原理三三 电缆震荡波局部放电试验优点电缆震荡波局部放电试验优点四四 电缆产生局部放电的成因电缆产生局部放电的成因五五 图谱分析图谱分析目录目录测试一条长度为L的电缆，假设在距测试端x处发生局部放电，脉冲沿电缆向两个相反方向传播，其中一

17、个脉冲经过时间t1到达测试端；测量设备有两种形式：基于变压器原理和串联谐振原理，属于破坏性试验，由于试验时对电缆绝缘施加高于其额定工作电压的试验电压，所以对电缆本体或附件中存在的严重缺陷，在试验时能够将其击穿，从而排除故障隐患，避免给安全运行带来不利的影响。二 电缆震荡波局部放电试验的原理电缆震荡波局部放电试验推广的背景(4)检查电缆线路两端的相位；三 电缆震荡波局部放电试验优点振荡过程中，可利用行波法对局放信号进行定位。四 电缆产生局部放电的成因另一个脉冲向测试对端传播，在电缆末端发生反射，之后再向测试端传播，经过时间t2到达测试端。三 电缆震荡波局部放电试验优点图谱分析图谱分析1 1、局部放电信号的判断、局部放电信号的判断 确定分析结果是否由电确定分析结果是否由电缆局部放电导致，可参考以缆局部放电导致，可参考以下几点进行判断：（下几点进行判断：（1 1）放）放电幅值和次数随着电压的升电幅值和次数随着电压的升高而增加；高而增加；（2 2）局部放电定位结果在图谱上集中性较强；）局部放电定位结果在图谱上集中性较强；图谱分析图谱分析 （3 3）局部放电相位谱图呈现局部放电相位谱图呈现180180特征；能够较明显地特征；能够较明显地区分出入射波和反射波。区分出入射波和反射波。图谱分析图谱分析