XLPE电力电缆局部放电检测技术综述

不错的资料

2004年8月湖　北　电　力　　　　　　　　　　　　　　　　A

ug.2004

XLPE电力电缆局部放电检测技术综述

陆志雄1,沈谅平2

(1.佛山市三水区通利达电力设计有限公司,广东佛山　528100;

2.湖北大学物电学院,湖北武汉　430062)

　　[摘　要]　局部放电检测是评价XLPE电力电缆绝缘状况的重要方法之一,近年来国内外研究了多种电气检测方法,文中介绍其中一些非传统的检测方法。　　[关键词]　交联聚乙烯电力电缆;局部放电;检测

　　[中图分类号]TM930.12　　[文献标识码]B　　[文章编号]100623986(2004)0420026203

OverviewofPartialDischargeDetectingTechnologyforXLPECable

12

LUZhi2xiong,SHENLiang2ping

(1.FoshanSanshuiTonglidaPowerDesignCo.,Ltd,Foshan528100,China;2.ThefacultyofphysicsandelectricityHubeiUniversity,Wuhan430062,China)

[Abstract]PartialdischargedetectingisanimportantmethodtoevaluatetheinsulationconditionofXLPEpowercable,uptonowtherearelotsofelectricaldetectingapproachesforit.Someofthemareintroducedinthispaper.

[Keywords]XLPEpowercable;partialdischarge;detection

　　近10年来,我国城市电网大量采用XLPE电

力电缆输配电。据不完全统计,已投运的35kV及以下约有50万km;110kV及以上达数百km;应用最高电压等级为500kV。国内外运行经验和研究成果表明:XLPE电力电缆性能早期劣化或使用寿命很大程度上取决于其绝缘介质的树枝状老化,而局部放电测量是定量分析树枝状劣化程度的有效方法之一,即树枝引发初期,其局部放电量约0.1pC;当树枝发展到介质击穿临界状态时,其局部放电量可达到1000pC。因此,对XLPE电缆绝缘的局部放电进行检测是及时发现故障隐患,预测运行寿命及保障电力电缆安全可靠运行的重要手段。

近年来国内外研究出的电气检测方法比较多,本文介绍了一些非传统的检测方法,如电磁耦合法、差分法、电容传感器法和方向耦合传感器法等。

号,因此适用于电缆敷设后的交接验收试验和运行

中的在线监测。此外,电磁耦合法是通过电磁耦合来测量局部放电电流,由于在高压电缆和测量回路间没有直接的电气连接,从而能很好地抑制噪声。为实现对XLPE电缆局部放电进行检测,首先必须用电流耦合器有效地提取放电信号,所以电流耦合器的设计是关键环节,其中电流耦合器的原理见图1

。

图1　电流耦合器的原理图

1　电磁耦合法

　　电磁耦合法是将XLPE电缆接地线中的局部放电电流信号通过电磁耦合线圈与测量回路相连,不需要在高压端通过耦合电容器来取得局部放电信[收稿日期]　2004203210

[作者简介]　陆志雄(1970-),男,西安人,工程师,从事高

　　图1中,R是自积分电阻,Cs是电路的等效杂散电容。为了使电流耦合器工作频带足够宽,在线圈尺寸一定的情况下,应选用磁导率Λ高的磁性材料并增大线圈匝数N,但单增加匝数来提高带宽将会降低测量灵敏度;积分电阻R对频带宽度、传感器灵敏度均有影响,R增大,会增加传感器的灵敏度,但同时会减小频带宽度。因此,选定磁性材料后,有一个最佳的积分电阻R及线圈匝数N的匹配,使电流传感器达到较宽的工作频带,且保持一定的响应灵敏度。

电压技术研究。

26

不错的资料

Aug.2004

湖　北　电　力　　　　　　　　　　　2004年8月

2　差分法

　　差分法是在绝缘连线盒两边的护套上各贴一对金属箔电极,通过这些电极进行局部放电信号的采集盒校验脉冲的输入。图2和图3是差分法结构示意图和等效电路原理图

。

图5　等效原理图

4　方向耦合传感器

图2

　差分法结构示意图

　　方向耦合传感器安装于电缆的外半导体层和金属护套之间,这样的安装不会影响电缆的高压性能,图6为方向耦合传感器的安装结构图

。

图3　电路原理图

　　从图3可以看出,差分法类似于IEC-270法中的桥式连接法,当绝缘连接盒一侧的电缆发生局部放电时,另一侧的电缆可以充当耦合电容,将局部放电脉冲耦合至高阻抗Zd上,形成的电压波经放大后输入示波器、频谱分析仪等仪器进行分析处理。该方法的优点是不必加入专门的高压电源和耦合电容,也无需改变电缆连接线,且由于可等效为桥式电路,故能很好地抑制外界噪声。差分法既简单又安全,适于现场试验及在线检测。

图6　方向耦合传感器的安装结构图

3　电容传感器法

　　电容传感器法是将电缆金属护套切一个100mm长的环形口子,将40mm宽的锡箔缠于露出的

　　两个方向耦合传感器被安装在电缆接头的两边,传感器只能感应到其一侧来的脉冲。这样,就可以通过测量脉冲到达A、B、C、D4个点中的某几个点来判断脉冲传播的方向。如果只有A点和C点检测到脉冲,说明脉冲是从左方传来的,而B点、C点检测到的脉冲就说明是接头处的局放等等。这一方法主要应用于电缆附件的局放检测,而且可以有效地区分脉冲的方向,有利于进一步辨识脉冲是局放还是噪声。

5　局部放电的在线检测

　　局部放电起始时只跨越绝缘间的一部分,并在不断出现的情况下破坏绝缘材料,最终导致绝缘击穿。电缆在实际运行中不仅承受交流电压的作用,也不可避免的承受交流电压与雷电过电压或操作过电压的联合作用 …… 此处隐藏：2318字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……