電纜振蕩波檢測技術學習教案

1、會計學1電纜電纜(dinln)振蕩波檢測技術振蕩波檢測技術第一頁，共39頁。 隨著供電水平要求的提高，在電力電纜用量迅速增長的同時，由于電纜故障導致供電公事故問題也日益隨著供電水平要求的提高，在電力電纜用量迅速增長的同時，由于電纜故障導致供電公事故問題也日益增多，電纜需求量與相對較高的故障率之間的矛盾日益突出。電纜故障導致大規(guī)模停電嚴重危急到工業(yè)生產(chǎn)及增多，電纜需求量與相對較高的故障率之間的矛盾日益突出。電纜故障導致大規(guī)模停電嚴重危急到工業(yè)生產(chǎn)及用戶日常生活，現(xiàn)在已從以前粗放式的巡檢和故障搶修模式，逐漸升級為對電力設備的狀態(tài)監(jiān)測模式，即通過用戶日常生活，現(xiàn)在已從以前粗放式的巡檢和故障搶修模式，

2、逐漸升級為對電力設備的狀態(tài)監(jiān)測模式，即通過在線或離線監(jiān)測的方式，發(fā)現(xiàn)電力設備的缺陷，提前對潛在缺陷進行檢修和維護，達到未雨綢繆的效果。在線或離線監(jiān)測的方式，發(fā)現(xiàn)電力設備的缺陷，提前對潛在缺陷進行檢修和維護，達到未雨綢繆的效果。什么是局部放電（什么是局部放電（Partial Discharge)?Partial Discharge)?局部放電是指高壓設備中的絕緣介質(zhì)在高電場強度作用下，發(fā)生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只局部放電是指高壓設備中的絕緣介質(zhì)在高電場強度作用下，發(fā)生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置，而不會立即存在于絕緣的局部位置，而不會立即(lj)(lj)形

3、成貫穿性通道，稱為局部放電。它是廣泛存在的現(xiàn)象。形成貫穿性通道，稱為局部放電。它是廣泛存在的現(xiàn)象。安全隱患！安全隱患！第1頁/共39頁第二頁，共39頁。一、電纜狀態(tài)檢測的意義一、電纜狀態(tài)檢測的意義二、振蕩波檢測技術概述二、振蕩波檢測技術概述三、振蕩波檢測技術基本原理三、振蕩波檢測技術基本原理四、振蕩波檢測及診斷四、振蕩波檢測及診斷(zhndun)(zhndun)方法方法五、振蕩波檢測案例分析五、振蕩波檢測案例分析第2頁/共39頁第三頁，共39頁。 電力電纜中的損傷電力電纜中的損傷(snshng)(snshng)及故障源及故障源第3頁/共39頁第四頁，共39頁。 局放產(chǎn)生的原因局放產(chǎn)生的原因(y

4、unyn)(yunyn)XLPEXLPE電纜電纜分層分層/層狀缺陷層狀缺陷半導電層突起半導電層突起雜質(zhì)雜質(zhì) （導體；非導體） 倒置水樹倒置水樹 空洞空洞（微孔洞）第4頁/共39頁第五頁，共39頁。 XLPE電纜老化(lohu)起因于氣隙、雜質(zhì)、凸起毛刺等缺陷， 這些缺陷再加上電場、熱、機械力、環(huán)境（水的供給）等老化(lohu)因素， 就會出現(xiàn)局部放電、水樹枝等現(xiàn)象，最終導致電樹枝的發(fā)生,嚴重時會導致絕緣擊穿。第5頁/共39頁第六頁，共39頁。 XLPEXLPE絕緣電力電纜本體在制造過程中不可避免地存在絕緣電力電纜本體在制造過程中不可避免地存在(cnzi)(cnzi)微觀制造質(zhì)量缺陷，如微孔、雜

5、質(zhì)及電力電纜在運輸、敷設、安裝和運行微觀制造質(zhì)量缺陷，如微孔、雜質(zhì)及電力電纜在運輸、敷設、安裝和運行過程中諸如主絕緣和外護套機械應力損傷、終端和中間接頭安裝質(zhì)量、現(xiàn)場施工環(huán)境條件和員工技術素質(zhì)控制等不利因素，隨著水分緩慢浸入過程中諸如主絕緣和外護套機械應力損傷、終端和中間接頭安裝質(zhì)量、現(xiàn)場施工環(huán)境條件和員工技術素質(zhì)控制等不利因素，隨著水分緩慢浸入( (吸附、擴散和遷移吸附、擴散和遷移) )，XLPEXLPE電纜介質(zhì)在電場、水分和雜質(zhì)等絕緣缺陷的協(xié)同作用下，逐步產(chǎn)生樹枝狀早期劣化。當樹枝狀劣化貫穿介質(zhì)或轉(zhuǎn)變成電纜介質(zhì)在電場、水分和雜質(zhì)等絕緣缺陷的協(xié)同作用下，逐步產(chǎn)生樹枝狀早期劣化。當樹枝狀劣化貫

6、穿介質(zhì)或轉(zhuǎn)變成電樹枝，將導致電力電纜線路的電纜本體或附件發(fā)生試驗擊穿或運行擊穿故障。水樹并不產(chǎn)生局放！只有當一個電樹在水樹頂端發(fā)展時才會電樹枝，將導致電力電纜線路的電纜本體或附件發(fā)生試驗擊穿或運行擊穿故障。水樹并不產(chǎn)生局放！只有當一個電樹在水樹頂端發(fā)展時才會有局放產(chǎn)生。電樹會導致絕緣在運行條件下很快（幾周或幾月內(nèi)）擊穿。有局放產(chǎn)生。電樹會導致絕緣在運行條件下很快（幾周或幾月內(nèi)）擊穿。第6頁/共39頁第七頁，共39頁。 局放產(chǎn)生(chnshng)位置第7頁/共39頁第八頁，共39頁。 電纜(dinln)檢測方法 振蕩波DAC 超低頻VLF DC耐壓 AC耐壓 第8頁/共39頁第九頁，共39頁。振

7、蕩波通常是指頻率在振蕩波通常是指頻率在20Hz20Hz800Hz800Hz范圍內(nèi)的衰減振蕩電壓（范圍內(nèi)的衰減振蕩電壓（Oscillating waveform Oscillating waveform 或或Damping AC VoltageDamping AC Voltage）。使用振蕩）。使用振蕩波電壓替代工頻交流電壓對設備進行檢測的技術統(tǒng)稱為振蕩波檢測技術，該技術主要應用于電力電纜的耐壓、介質(zhì)損耗及局部放波電壓替代工頻交流電壓對設備進行檢測的技術統(tǒng)稱為振蕩波檢測技術，該技術主要應用于電力電纜的耐壓、介質(zhì)損耗及局部放電等測試電等測試(csh)(csh)。 由于振蕩波檢測儀器集成度高、測試由

8、于振蕩波檢測儀器集成度高、測試(csh)(csh)接線及操作簡單、功耗較小、整體輕便，并且一次加壓可同時完成電纜局接線及操作簡單、功耗較小、整體輕便，并且一次加壓可同時完成電纜局部放電的測試部放電的測試(csh)(csh)和介質(zhì)損耗因數(shù)的測量，相對于工頻交流電壓測試和介質(zhì)損耗因數(shù)的測量，相對于工頻交流電壓測試(csh)(csh)具有明顯優(yōu)勢，因此，近年來振蕩波檢測技術得具有明顯優(yōu)勢，因此，近年來振蕩波檢測技術得到了迅速的發(fā)展。到了迅速的發(fā)展。 1988 1988年，荷蘭第一次應用振蕩波法對電纜進行了實驗測試年，荷蘭第一次應用振蕩波法對電纜進行了實驗測試(csh)(csh)。 1990 1990

9、年，首次應用振蕩波法在長電纜上進行了測試年，首次應用振蕩波法在長電纜上進行了測試(csh)(csh)。 2004 2004年，美國、日本和新加坡等國陸續(xù)開始使用該技術進行電纜局部放電測試年，美國、日本和新加坡等國陸續(xù)開始使用該技術進行電纜局部放電測試(csh)(csh)。隨著高速電力電子開關等關鍵。隨著高速電力電子開關等關鍵技術的發(fā)展，輸出電壓為技術的發(fā)展，輸出電壓為250kV250kV的振蕩波檢測儀器研制成功，滿足了的振蕩波檢測儀器研制成功，滿足了220kV220kV電纜的測試電纜的測試(csh)(csh)需求。需求。 2007 2007年，振蕩波測試年，振蕩波測試(csh)(csh)與工頻

10、交流電壓測試與工頻交流電壓測試(csh)(csh)的等效性在試驗及理論分析中得到了驗證，為振蕩波檢測技的等效性在試驗及理論分析中得到了驗證，為振蕩波檢測技術的進一步發(fā)展奠定了重要的理論基礎。術的進一步發(fā)展奠定了重要的理論基礎。 2008 2008年，輸出電壓為年，輸出電壓為350kV350kV的振蕩波檢測儀器研制成功，可以滿足的振蕩波檢測儀器研制成功，可以滿足500kV500kV高壓電纜的測試高壓電纜的測試(csh)(csh)需求。同年，北京市電需求。同年，北京市電力公司等國內(nèi)電力企業(yè)開始引進該技術用于力公司等國內(nèi)電力企業(yè)開始引進該技術用于10kV10kV電纜的局部放電測試電纜的局部放電測試(

11、csh)(csh)。第9頁/共39頁第十頁，共39頁。振蕩波檢測方法是基于振蕩波檢測方法是基于LCLC阻尼振蕩原理對被測電纜施加近似的工頻正弦電壓，即在近似電纜運行狀態(tài)下完阻尼振蕩原理對被測電纜施加近似的工頻正弦電壓，即在近似電纜運行狀態(tài)下完成電纜的局部放電測試，其結(jié)果與工頻電壓下的局部放電測試高度等效，符合相關成電纜的局部放電測試，其結(jié)果與工頻電壓下的局部放電測試高度等效，符合相關IECIEC及國家標準。及國家標準。振蕩波檢測方法可以有效檢測振蕩波檢測方法可以有效檢測10kV10kV及以上交聯(lián)聚乙烯（及以上交聯(lián)聚乙烯（XLPEXLPE）絕緣電纜和油紙絕緣（）絕緣電纜和油紙絕緣（PILCPIL

12、C）電纜的本體）電纜的本體、終端和中間接頭部位發(fā)生的各類局部放電缺陷，能有效發(fā)現(xiàn)由于生產(chǎn)質(zhì)量、安裝工藝和運行環(huán)境造成的主絕、終端和中間接頭部位發(fā)生的各類局部放電缺陷，能有效發(fā)現(xiàn)由于生產(chǎn)質(zhì)量、安裝工藝和運行環(huán)境造成的主絕緣層、半導電層和屏蔽層等多種缺陷，因此可以有效減少由于電纜突發(fā)性擊穿故障造成的意外停電事故。緣層、半導電層和屏蔽層等多種缺陷，因此可以有效減少由于電纜突發(fā)性擊穿故障造成的意外停電事故。振蕩波檢測法的主要優(yōu)點包括：振蕩波檢測法的主要優(yōu)點包括：（1 1）相比于工頻交流電壓下的局部放電測試，振蕩波檢測儀器為加壓和測試一體化裝置，具有系統(tǒng)容量）相比于工頻交流電壓下的局部放電測試，振蕩波檢

13、測儀器為加壓和測試一體化裝置，具有系統(tǒng)容量小、接線及測試操作簡單、儀器重量輕、移動搬運方便等優(yōu)勢。小、接線及測試操作簡單、儀器重量輕、移動搬運方便等優(yōu)勢。（2 2）振蕩波測試時，一次加壓過程持續(xù)時間僅為幾百毫秒，不會對電纜造成損害，因此振蕩波檢測方法）振蕩波測試時，一次加壓過程持續(xù)時間僅為幾百毫秒，不會對電纜造成損害，因此振蕩波檢測方法屬于無損檢測。屬于無損檢測。（3 3）由于采用振蕩波法測試時沒有使用額外的高壓電源，所以從根本上避免了系統(tǒng)內(nèi)部高壓電源產(chǎn)生的）由于采用振蕩波法測試時沒有使用額外的高壓電源，所以從根本上避免了系統(tǒng)內(nèi)部高壓電源產(chǎn)生的局部放電干擾。局部放電干擾。（4 4）振蕩波局部放

14、電的測試結(jié)果為確切的局部放電量，因此可準確評估電纜局部放電缺陷的嚴重）振蕩波局部放電的測試結(jié)果為確切的局部放電量，因此可準確評估電纜局部放電缺陷的嚴重(ynzhng)(ynzhng)程度。程度。第10頁/共39頁第十一頁，共39頁。上世紀上世紀8080年代，振蕩波檢測技術首次應用于電纜的局部放電測試，目前已在德國、日本、新加坡、中國等年代，振蕩波檢測技術首次應用于電纜的局部放電測試，目前已在德國、日本、新加坡、中國等6060多個多個國家的大中型城市國家的大中型城市(chngsh)(chngsh)的高低壓電纜線路中廣泛應用。的高低壓電纜線路中廣泛應用。20082008年，北京市電力公司為加強奧運

15、保電工作，借鑒新加坡國家能源公司的經(jīng)驗，引進年，北京市電力公司為加強奧運保電工作，借鑒新加坡國家能源公司的經(jīng)驗，引進10kV10kV電纜振蕩波檢測儀器電纜振蕩波檢測儀器投入奧運保電工作，對北京地區(qū)主要的配電網(wǎng)電纜開展了振蕩波測試，保證了奧運期間的供電安全。投入奧運保電工作，對北京地區(qū)主要的配電網(wǎng)電纜開展了振蕩波測試，保證了奧運期間的供電安全。20092009年，廣東電網(wǎng)年，廣東電網(wǎng)公司為提高亞運會供電可靠性，借鑒北京市電力公司奧運保電的成功經(jīng)驗，引進了公司為提高亞運會供電可靠性，借鑒北京市電力公司奧運保電的成功經(jīng)驗，引進了10kV10kV振蕩波電纜局部放電檢測與定位振蕩波電纜局部放電檢測與定位

16、系統(tǒng)。系統(tǒng)。20112011年深圳供電局利用年深圳供電局利用250kV250kV振蕩波測試設備對振蕩波測試設備對3 3回回220kV220kV及及1414回回110Kv XLPE110Kv XLPE電纜線路進行了高壓振蕩波檢測試驗電纜線路進行了高壓振蕩波檢測試驗。目前，國家電網(wǎng)公司已將電纜振蕩波局部放電檢測技術加入目前，國家電網(wǎng)公司已將電纜振蕩波局部放電檢測技術加入QGDW16432015QGDW16432015配網(wǎng)設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程中。配網(wǎng)設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程中。近年來，隨著電纜振蕩波局部放電檢測技術的全面開展，國家有關部門已將近年來，隨著電纜振蕩波局部放電檢測技術的全面開展，國家有關部門

17、已將10kV10kV電纜振蕩波局部放電檢測項目納入電纜振蕩波局部放電檢測項目納入20162016年國家能源局發(fā)布的年國家能源局發(fā)布的20kV20kV及以下配電工程預算定額（第四冊及以下配電工程預算定額（第四冊電纜工程）和北京市建設工程預算定額（電纜工程）和北京市建設工程預算定額（20132013版）版）指導手冊中，為電纜振蕩波局部放電檢測技術的廣泛應用奠定了基礎。指導手冊中，為電纜振蕩波局部放電檢測技術的廣泛應用奠定了基礎。第11頁/共39頁第十二頁，共39頁。電力電纜由于其電容量大，很難在現(xiàn)場進行工頻電壓下的局部放電檢測。過去充油電纜采用直流試驗，可電力電纜由于其電容量大，很難在現(xiàn)場進行工頻

18、電壓下的局部放電檢測。過去充油電纜采用直流試驗，可以大大降低電源的要求。但對于以大大降低電源的要求。但對于XLPEXLPE電力電纜，由于其絕緣電阻較高，且在交流和直流電壓作用下的電壓分布電力電纜，由于其絕緣電阻較高，且在交流和直流電壓作用下的電壓分布差別較大，直流耐壓試驗后，在電纜本體和缺陷處會殘留大量的空間電荷，電纜投運后，這些空間電荷極容易差別較大，直流耐壓試驗后，在電纜本體和缺陷處會殘留大量的空間電荷，電纜投運后，這些空間電荷極容易造成電纜的絕緣擊穿事故。而采用超低頻（造成電纜的絕緣擊穿事故。而采用超低頻（0.1Hz0.1Hz）電源進行試驗，其測試時間較長，對電纜絕緣損傷較大，并）電源進

19、行試驗，其測試時間較長，對電纜絕緣損傷較大，并可能引發(fā)新的電纜缺陷?？赡芤l(fā)新的電纜缺陷。振蕩波檢測電源產(chǎn)生的基本原理是：首先由整流元件將振蕩波檢測電源產(chǎn)生的基本原理是：首先由整流元件將AC 220VAC 220V的交流電轉(zhuǎn)換成所需的直流電，然后對直的交流電轉(zhuǎn)換成所需的直流電，然后對直流電壓幅值進行調(diào)整，最后對輸出直流電壓進行濾波和穩(wěn)壓調(diào)整，以確保流電壓幅值進行調(diào)整，最后對輸出直流電壓進行濾波和穩(wěn)壓調(diào)整，以確保(qubo)(qubo)輸出精度和穩(wěn)定性。實際檢輸出精度和穩(wěn)定性。實際檢測時，根據(jù)測試加壓的幅值要求，通過調(diào)整直流電壓幅值和控制直流電源對被測電纜的充電時間來控制所產(chǎn)生測時，根據(jù)測試加壓

20、的幅值要求，通過調(diào)整直流電壓幅值和控制直流電源對被測電纜的充電時間來控制所產(chǎn)生振蕩波的幅值，振蕩波頻率通過串入的空心電抗器進行調(diào)節(jié)，振蕩波的衰減阻尼系數(shù)由電纜等效電容和空心電振蕩波的幅值，振蕩波頻率通過串入的空心電抗器進行調(diào)節(jié)，振蕩波的衰減阻尼系數(shù)由電纜等效電容和空心電抗器確定?？蛊鞔_定。第12頁/共39頁第十三頁，共39頁。局部放電源定位技術即是在振蕩波加壓測試過程中，利用檢測到的脈沖時差、電纜全長和脈沖在不同絕緣類型電纜中的傳局部放電源定位技術即是在振蕩波加壓測試過程中，利用檢測到的脈沖時差、電纜全長和脈沖在不同絕緣類型電纜中的傳播速度計算播速度計算(j sun)(j sun)出局部放電脈

21、沖的產(chǎn)生位置。首先利用脈沖測距儀向電纜注入低壓脈沖，該脈沖經(jīng)過電纜末端斷路點形成反出局部放電脈沖的產(chǎn)生位置。首先利用脈沖測距儀向電纜注入低壓脈沖，該脈沖經(jīng)過電纜末端斷路點形成反射波，通過計算射波，通過計算(j sun)(j sun)反射脈沖與發(fā)射脈沖的時間差得到電纜全長。其次，利用局部放電信號脈沖時域反射法（反射脈沖與發(fā)射脈沖的時間差得到電纜全長。其次，利用局部放電信號脈沖時域反射法（TDRTDR）對局部）對局部放電源進行定位，定位的原理如下圖所示，振蕩波局部放電檢測儀器通過對電力電纜加壓誘發(fā)缺陷部位產(chǎn)生局部放電，同一局部放電源進行定位，定位的原理如下圖所示，振蕩波局部放電檢測儀器通過對電力電

22、纜加壓誘發(fā)缺陷部位產(chǎn)生局部放電，同一局部放電脈沖同時向電纜兩端傳播，其中一個脈沖波直接傳播到儀器接收端，稱為入射波，另一個脈沖波經(jīng)過電纜對端反射后傳回儀放電脈沖同時向電纜兩端傳播，其中一個脈沖波直接傳播到儀器接收端，稱為入射波，另一個脈沖波經(jīng)過電纜對端反射后傳回儀器接收端，稱為反射波，利用入射波和反射波到達的時間差、脈沖傳播速度和電纜長度計算器接收端，稱為反射波，利用入射波和反射波到達的時間差、脈沖傳播速度和電纜長度計算(j sun)(j sun)得到局部放電缺陷的精確位得到局部放電缺陷的精確位置。置。第13頁/共39頁第十四頁，共39頁。其中，其中，CkCk為高壓電容，為高壓電容，ZAZA為

23、檢測阻抗。為檢測阻抗。設設t0t0時刻，在電纜時刻，在電纜x x處發(fā)生放電，產(chǎn)生的兩個脈沖波沿電纜反向傳播，處發(fā)生放電，產(chǎn)生的兩個脈沖波沿電纜反向傳播，t1t1時刻第一個脈沖波到達測試儀，第二個時刻第一個脈沖波到達測試儀，第二個脈沖波經(jīng)電纜對端反射后在脈沖波經(jīng)電纜對端反射后在t2t2時刻到達測試儀，如圖時刻到達測試儀，如圖3 3所示。由于所示。由于(yuy)(yuy)電纜中脈沖的傳播速度對于確定電纜絕緣類型電纜中脈沖的傳播速度對于確定電纜絕緣類型是已知的常數(shù)，因此可以算出放電點距離測試端的距離。是已知的常數(shù)，因此可以算出放電點距離測試端的距離。 （1 1） （2 2） （3 3）其中其中l(wèi) l

24、為電纜長度，為電纜長度，v v為脈沖波在電纜中的速度。為脈沖波在電纜中的速度。電纜振蕩波局部放電檢測儀器采用該原理對電力電纜局部放電源進行定位。電纜振蕩波局部放電檢測儀器采用該原理對電力電纜局部放電源進行定位。第14頁/共39頁第十五頁，共39頁。振蕩波局部放電檢測儀器原理如圖所示。被試電纜線芯的一端接高壓直流源的高壓輸出端，另一端懸空，電纜屏振蕩波局部放電檢測儀器原理如圖所示。被試電纜線芯的一端接高壓直流源的高壓輸出端，另一端懸空，電纜屏蔽層接地。測試時，高壓直流電源通過一個電感對被測電纜充電，高壓電子開關并聯(lián)在高壓直流源兩端，從蔽層接地。測試時，高壓直流電源通過一個電感對被測電纜充電，高壓

25、電子開關并聯(lián)在高壓直流源兩端，從0V0V開始逐漸開始逐漸升壓，當所加電壓達到預設值時閉合高壓電子開關，同時直流源退出整個回路，被測電纜和電感形成升壓，當所加電壓達到預設值時閉合高壓電子開關，同時直流源退出整個回路，被測電纜和電感形成LCLC阻尼振蕩回路，阻尼振蕩回路，產(chǎn)生振蕩波電壓，并以此振蕩波電壓信號來激發(fā)出電纜絕緣產(chǎn)生振蕩波電壓，并以此振蕩波電壓信號來激發(fā)出電纜絕緣(juyun)(juyun)缺陷處的局部放電。測量回路分兩路，一路為阻缺陷處的局部放電。測量回路分兩路，一路為阻容分壓器，用來測量振蕩波電壓信號；另一路為局部放電耦合單元，局部放電信號經(jīng)放大器、濾波器放大、濾波后傳給容分壓器，用

26、來測量振蕩波電壓信號；另一路為局部放電耦合單元，局部放電信號經(jīng)放大器、濾波器放大、濾波后傳給信號采集卡，信號采集卡與計算機通過信號電纜連接，測試人員通過計算機進行數(shù)據(jù)采集與分析。信號采集卡，信號采集卡與計算機通過信號電纜連接，測試人員通過計算機進行數(shù)據(jù)采集與分析。 振蕩波局部放電檢測儀器的關鍵參數(shù)包括輸出電壓、充振蕩波局部放電檢測儀器的關鍵參數(shù)包括輸出電壓、充 電電流及波形匹配算法等。其中輸出電壓及充電電流參電電流及波形匹配算法等。其中輸出電壓及充電電流參 數(shù)均是越大越好。對于數(shù)均是越大越好。對于10kV10kV電纜檢測，其振蕩波局部放電纜檢測，其振蕩波局部放 電檢測儀器的輸出電壓要高于電檢測

27、儀器的輸出電壓要高于28kV28kV，充電電流要大于，充電電流要大于 6mA 6mA。對于。對于110kV110kV電纜檢測，其振蕩波局部放電檢測儀器電纜檢測，其振蕩波局部放電檢測儀器 的輸出電壓要高于的輸出電壓要高于190kV190kV，充電電流要大于，充電電流要大于20mA20mA。第15頁/共39頁第十六頁，共39頁。35kV35kV及以下配電電纜檢測步驟：及以下配電電纜檢測步驟：（一）（一） 被試電纜已停電，具備試驗條件（被試相終端應有足夠的安全距離，其它相應可靠接地）。被試電纜已停電，具備試驗條件（被試相終端應有足夠的安全距離，其它相應可靠接地）。（二）（二） 將電纜接地并充分放電。

28、將電纜接地并充分放電。（三）（三） 測量電纜三相絕緣測量電纜三相絕緣(juyun)(juyun)電阻，做好記錄，被測電纜絕緣電阻，做好記錄，被測電纜絕緣(juyun)(juyun)電阻應不小于電阻應不小于30M30M。（四）（四） 使用時域脈沖反射儀測量電纜長度及電纜接頭位置。使用時域脈沖反射儀測量電纜長度及電纜接頭位置。（五）（五） 進行振蕩波檢測儀器接線，確認無誤后，啟動系統(tǒng)，輸入電纜基本信息。進行振蕩波檢測儀器接線，確認無誤后，啟動系統(tǒng)，輸入電纜基本信息。（六）（六） 局放校準：局放校準：（1 1）校準前，要檢驗校準儀的電量是否充足，校準儀標定脈沖的頻率設置是否正確。）校準前，要檢驗校準

29、儀的電量是否充足，校準儀標定脈沖的頻率設置是否正確。（2 2）校準儀信號輸出線正極接電纜導體，負極接電纜屏蔽接地線，保證校準信號線與電纜終端連接可靠。）校準儀信號輸出線正極接電纜導體，負極接電纜屏蔽接地線，保證校準信號線與電纜終端連接可靠。（3 3）對于三芯電纜，校準其中一相即可，單芯電纜則應各相單獨校準，校準時由高到低從）對于三芯電纜，校準其中一相即可，單芯電纜則應各相單獨校準，校準時由高到低從100nC100nC到到100pC100pC依次校準，當某一量程由于依次校準，當某一量程由于衰減或干擾校準失敗時，停止后面較低量程的校準。衰減或干擾校準失敗時，停止后面較低量程的校準。（4 4）校準時

30、必須保證入射波波峰達到當前量程的）校準時必須保證入射波波峰達到當前量程的80%80%，否則將造成實際測試放電量出現(xiàn)偏差。，否則將造成實際測試放電量出現(xiàn)偏差。（5 5）校準過程要注意儀器顯示的電纜波速，當波速偏差較大時（）校準過程要注意儀器顯示的電纜波速，當波速偏差較大時（XLPEXLPE電纜波速為電纜波速為165-175m/us165-175m/us，油紙電纜波速為，油紙電纜波速為150-160m/us150-160m/us），應），應從新進行電纜長度的測量。從新進行電纜長度的測量。（七）（七） 加壓測試，分別對三相電纜按下表順序和要求進行測試并保存數(shù)據(jù)。加壓測試，分別對三相電纜按下表順序和要

31、求進行測試并保存數(shù)據(jù)。（1 1）要根據(jù)每檔電壓作用下儀器檢測的電纜局部放電水平選擇合適量程。量程選擇過大，會導致檢測結(jié)果偏大；量程選擇過小，局）要根據(jù)每檔電壓作用下儀器檢測的電纜局部放電水平選擇合適量程。量程選擇過大，會導致檢測結(jié)果偏大；量程選擇過小，局部放電脈沖幅值超量程會導致定位分析過程中丟失部分脈沖信息，影響分析結(jié)果。部放電脈沖幅值超量程會導致定位分析過程中丟失部分脈沖信息，影響分析結(jié)果。（2 2）在第一次出現(xiàn)局部放電信號的電壓下保存起始放電電壓，在最高測試電壓（新電纜為）在第一次出現(xiàn)局部放電信號的電壓下保存起始放電電壓，在最高測試電壓（新電纜為2U02U0）下選擇并保存熄滅放電電壓。）

32、下選擇并保存熄滅放電電壓。第16頁/共39頁第十七頁，共39頁。（八）（八） 測量電纜三相絕緣電阻，做好記錄。測量電纜三相絕緣電阻，做好記錄。（九）（九） 恢復恢復(huf)(huf)電纜和檢測儀器到試驗前狀態(tài)。電纜和檢測儀器到試驗前狀態(tài)。（十）（十） 做好測量數(shù)據(jù)記錄，并出具檢測報告。做好測量數(shù)據(jù)記錄，并出具檢測報告。電壓等級（U0）加壓次數(shù)測試目的新投運已投運01次1次測量環(huán)境背景局部放電水平0.51次1次 1、測試局部放電起始電壓 2、測試電纜在U0電壓下的局部放電情況 3、電纜在1.7 U0電壓下測試局部放電熄滅電壓 4、對新投運電纜所加最高電壓，測試局部放電熄滅 電壓1.03次3次1

33、.11次1次1.31次1次1.53次3次1.73次3次1.81次-2.01次-1.01次101次1放電第17頁/共39頁第十八頁，共39頁。110kV110kV及以上高壓電纜檢測步驟：及以上高壓電纜檢測步驟：（一）（一） 對被測電纜線路停電、驗電、接地對被測電纜線路停電、驗電、接地(jid)(jid)。（二）（二） 斷開電纜與其它設備的連接，包括電纜終端上的連接端子及斷開電纜與其它設備的連接，包括電纜終端上的連接端子及PTPT、避雷器等其他附件，露出電纜終端出線、避雷器等其他附件，露出電纜終端出線導桿以安裝振蕩波檢測裝置的高壓連接套件。導桿以安裝振蕩波檢測裝置的高壓連接套件。（三）（三） 對端

34、電纜終端若為對端電纜終端若為GISGIS終端，短接終端與終端，短接終端與GISGIS倉之間的護層保護器，并聯(lián)系變電專業(yè)人員短接倉之間的護層保護器，并聯(lián)系變電專業(yè)人員短接GISGIS倉帶電顯倉帶電顯示器、拆除線路示器、拆除線路PTPT。（四）（四） 保持電纜兩側(cè)終端金屬屏蔽接地保持電纜兩側(cè)終端金屬屏蔽接地(jid)(jid)。將除兩側(cè)終端外的全線交叉互聯(lián)箱、直接接地。將除兩側(cè)終端外的全線交叉互聯(lián)箱、直接接地(jid)(jid)箱、保箱、保護接地護接地(jid)(jid)箱開箱，將屏蔽相序變?yōu)橄溟_箱，將屏蔽相序變?yōu)锳-AA-A、B-BB-B、C-CC-C，即保證電纜屏蔽同相的連接，并保持三相屏蔽間

35、的絕緣；將接，即保證電纜屏蔽同相的連接，并保持三相屏蔽間的絕緣；將接地地(jid)(jid)箱接地箱接地(jid)(jid)連板拆除。連板拆除。（五）（五） 拉開電纜線路兩側(cè)接地拉開電纜線路兩側(cè)接地(jid)(jid)刀閘。刀閘。（六）（六） 檢測裝置接線并檢查無誤，確保滿足高壓對地安全距離。檢測裝置接線并檢查無誤，確保滿足高壓對地安全距離。（七）（七） 使用時域脈沖反射儀測量電纜全長及中間接頭位置，并做好記錄。使用時域脈沖反射儀測量電纜全長及中間接頭位置，并做好記錄。（八）（八） 再次檢查檢測裝置接線，確保無誤后，啟動電源及各裝置組件。再次檢查檢測裝置接線，確保無誤后，啟動電源及各裝置組件。

36、（九）（九） 啟動測試裝置，輸入測試基本信息。啟動測試裝置，輸入測試基本信息。第18頁/共39頁第十九頁，共39頁。（十）（十） 電纜線路局部放電校準。設定交聯(lián)聚乙烯電纜波速電纜線路局部放電校準。設定交聯(lián)聚乙烯電纜波速160-172m/s160-172m/s，油紙絕緣電纜波速，油紙絕緣電纜波速154-166m/s154-166m/s。從最。從最高校準值高校準值(100nC)(100nC)開始，從開始，從100nC 100nC 到到100 pC100 pC進行進行(jnxng)(jnxng)校準。校準。（十一）（十一） 電纜線路局部放電測試。分別對三相，按順序進行電纜線路局部放電測試。分別對三相

37、，按順序進行(jnxng)(jnxng)逐級加壓測試并保存數(shù)據(jù)。逐級加壓測試并保存數(shù)據(jù)。（十二）（十二） 恢復設備到試驗前狀態(tài)。恢復設備到試驗前狀態(tài)。（十三）（十三） 做好測量數(shù)據(jù)記錄，并出具檢測報告。做好測量數(shù)據(jù)記錄，并出具檢測報告。110kV110kV電纜局部放電測試步驟電纜局部放電測試步驟加壓值（U0）加壓次數(shù)測試目的01次測量環(huán)境噪音0.5，0.7，0.9各3次觀察電壓逐級升高時的局部放電現(xiàn)象1.03次測試電纜在運行電壓下的局部放電情況1.1，1.2，1.3，1.4，1.5各3次觀察電壓逐級升高時的局部放電現(xiàn)象1.63次參考主絕緣耐壓狀態(tài)檢修試驗標準2.03次對新投運電纜。參考主絕緣耐

38、壓交接試驗標準01次放電第19頁/共39頁第二十頁，共39頁。在振蕩波局部放電檢測試驗結(jié)束后，一般需進入檢測儀器的分析軟件，對電纜三相加壓試驗數(shù)據(jù)在振蕩波局部放電檢測試驗結(jié)束后，一般需進入檢測儀器的分析軟件，對電纜三相加壓試驗數(shù)據(jù)(shj)(shj)中的脈沖波形文件進行逐個分析，通過脈沖波形特點、放電量大小和局部放電源位置等因素來綜合判斷電纜狀中的脈沖波形文件進行逐個分析，通過脈沖波形特點、放電量大小和局部放電源位置等因素來綜合判斷電纜狀態(tài)。態(tài)。局部放電脈沖分析原則局部放電脈沖分析原則（1 1）同一個局部放電源產(chǎn)生的放電脈沖的入射波和反射波應具有相似的波形形狀，反射波由于經(jīng)過較長）同一個局部放

39、電源產(chǎn)生的放電脈沖的入射波和反射波應具有相似的波形形狀，反射波由于經(jīng)過較長距離的衰減，其幅值和頻率都比入射波小，表現(xiàn)為幅值下降，脈沖變寬。典型的入射波與反射波波形如下圖距離的衰減，其幅值和頻率都比入射波小，表現(xiàn)為幅值下降，脈沖變寬。典型的入射波與反射波波形如下圖1 1所所示，不具備相似性的脈沖波形圖譜如圖示，不具備相似性的脈沖波形圖譜如圖2 2所示。所示。 圖圖1 1典型局部放電脈沖圖譜典型局部放電脈沖圖譜 圖圖2 2不具備相似性的脈沖波形圖譜不具備相似性的脈沖波形圖譜第20頁/共39頁第二十一頁，共39頁。（二）（二） 當電纜存在一個或多個局部放電源時，不同位置發(fā)生的局部放電脈沖對應的反射波

40、幅值應與距首端距離當電纜存在一個或多個局部放電源時，不同位置發(fā)生的局部放電脈沖對應的反射波幅值應與距首端距離成正比，即放電源距首端距離越近時其反射波傳播的路徑越長，衰減成正比，即放電源距首端距離越近時其反射波傳播的路徑越長，衰減(shui jin)(shui jin)越大，幅值越小，同一條電纜不同位越大，幅值越小，同一條電纜不同位置發(fā)生局部放電時的入射波與反射波對應圖譜如圖置發(fā)生局部放電時的入射波與反射波對應圖譜如圖16-816-8、16-916-9所示。所示。 距離首端距離首端950950米處放電脈沖圖譜米處放電脈沖圖譜 距離首端距離首端350350米處放電脈沖圖譜米處放電脈沖圖譜第21頁/

41、共39頁第二十二頁，共39頁。（三）（三） 當入射波與反射波位置很近時，往往較難區(qū)分當入射波與反射波位置很近時，往往較難區(qū)分(qfn)(qfn)入射波與反射波的波形特征，這時就需要將入射波與反射波的波形特征，這時就需要將當前脈沖圖譜與標定波進行對比分析，當脈沖波形與標定波形基本重合時即可判斷此反射波為假反射波，典型當前脈沖圖譜與標定波進行對比分析，當脈沖波形與標定波形基本重合時即可判斷此反射波為假反射波，典型的假反射波圖譜如圖的假反射波圖譜如圖16-1016-10所示。所示。典型的假反射波圖譜典型的假反射波圖譜第22頁/共39頁第二十三頁，共39頁。（四）（四） 按照以上三個條件分析局部放電脈

42、沖波形后，即可通過分析軟件接受當前選擇的入射波與反射波，每接受一對入射波與反射按照以上三個條件分析局部放電脈沖波形后，即可通過分析軟件接受當前選擇的入射波與反射波，每接受一對入射波與反射波，軟件就在局部放電定位圖中生成相應的點，當同一位置的局部放電點較密集時，即可判斷此位置存在局部放電缺陷波，軟件就在局部放電定位圖中生成相應的點，當同一位置的局部放電點較密集時，即可判斷此位置存在局部放電缺陷(quxin)(quxin)，如圖，如圖16-16-1111所示，橫坐標顯示缺陷所示，橫坐標顯示缺陷(quxin)(quxin)距離測試端的位置，縱坐標顯示視在放電量。距離測試端的位置，縱坐標顯示視在放電量

43、。典型電纜局放分析結(jié)果圖譜典型電纜局放分析結(jié)果圖譜 第23頁/共39頁第二十四頁，共39頁。交聯(lián)聚乙烯電纜（交聯(lián)聚乙烯電纜（XLPEXLPE）新投運及投運新投運及投運1 1年以內(nèi)的電纜線路：最高試驗電壓年以內(nèi)的電纜線路：最高試驗電壓2U0,2U0,接頭局部放電超過接頭局部放電超過300pC300pC、本體超過、本體超過100pC100pC，應及時進行更，應及時進行更換；終端超過換；終端超過3000pC3000pC時，應及時進行更換。時，應及時進行更換。已投運已投運1 1年以上的電纜線路：最高試驗電壓年以上的電纜線路：最高試驗電壓1.7U01.7U0，接頭局部放電超過，接頭局部放電超過500pC

44、500pC、本體超過、本體超過100pC100pC，應及時進行更換；，應及時進行更換；終端超過終端超過5000pC5000pC時，應及時進行更換。時，應及時進行更換。油紙油紙(yuzh)(yuzh)絕緣電纜（絕緣電纜（PILCPILC）新投運及投運新投運及投運1 1年以內(nèi)的電纜線路：最高試驗電壓年以內(nèi)的電纜線路：最高試驗電壓2U0,2U0,接頭局部放電超過接頭局部放電超過2000pC2000pC、本體超過、本體超過1000pC1000pC，應及時進行，應及時進行更換；終端超過更換；終端超過3000pC3000pC時，應及時進行更換。時，應及時進行更換。已投運已投運1 1年以上的電纜線路：最高試

45、驗電壓年以上的電纜線路：最高試驗電壓1.7U01.7U0，接頭局部放電超過，接頭局部放電超過2000pC2000pC、本體超過、本體超過1000pC1000pC，應及時進行更換，應及時進行更換；終端超過；終端超過5000pC5000pC時，應及時進行更換。時，應及時進行更換。第24頁/共39頁第二十五頁，共39頁。典型的交聯(lián)聚乙烯（典型的交聯(lián)聚乙烯（XLPEXLPE）和油紙絕緣（）和油紙絕緣（PILCPILC）電纜參考）電纜參考(cnko)(cnko)臨界局部放電量臨界局部放電量電纜及附件類型電纜及附件類型投運年限投運年限參考臨界值參考臨界值電纜本體（XLPE）-100電纜本體（PILC）-1

46、000接頭（XLPE-XLPE）1年以內(nèi)3001年以上500接頭（PILC-PILC）1年以內(nèi)20001年以上3000接頭（XLPE-PILC）1年以內(nèi)3001年以上500終端1年以內(nèi)30001年以上5000第25頁/共39頁第二十六頁，共39頁。1 1、振蕩波檢測發(fā)現(xiàn)電纜應力錐安裝失效、振蕩波檢測發(fā)現(xiàn)電纜應力錐安裝失效(sh xio)(sh xio)缺陷缺陷【案例經(jīng)過】【案例經(jīng)過】被測被測10kV10kV電纜全長電纜全長963963米，兩處中間接頭位置分別在米，兩處中間接頭位置分別在382382米和米和540540米處。經(jīng)振蕩波檢測發(fā)現(xiàn)距離一端變電站米處。經(jīng)振蕩波檢測發(fā)現(xiàn)距離一端變電站540

47、540米處的三相中間接頭都存在局部放電缺陷，米處的三相中間接頭都存在局部放電缺陷，A A相最大放電量為相最大放電量為2000pc2000pc，B B相和相和C C相最大放電量均為相最大放電量均為1000pc1000pc。經(jīng)。經(jīng)電纜接頭解體分析發(fā)現(xiàn)應力錐安裝失效電纜接頭解體分析發(fā)現(xiàn)應力錐安裝失效(sh xio)(sh xio)是造成局部放電缺陷的主要原因。是造成局部放電缺陷的主要原因?！景咐斀狻俊景咐斀狻勘粶y被測10kV10kV電纜電纜20092009年投運，接頭型號為年投運，接頭型號為YJV22-8.7/10kV-3YJV22-8.7/10kV-3* *240mm2240mm2，額定電壓，

48、額定電壓8.7/15kV8.7/15kV。振蕩波測試結(jié)果。振蕩波測試結(jié)果：A A相最大放電量為相最大放電量為2000pc2000pc，B B相和相和C C相最大放電量均為相最大放電量均為1000pc1000pc，局部放電源定位結(jié)果如圖，局部放電源定位結(jié)果如圖16-1216-12所示。所示。第26頁/共39頁第二十七頁，共39頁。電纜(dinln)局部放電檢測信號第27頁/共39頁第二十八頁，共39頁。對此缺陷電纜接頭進行了解體分析，發(fā)現(xiàn)的問題總結(jié)如下：對此缺陷電纜接頭進行了解體分析，發(fā)現(xiàn)的問題總結(jié)如下：（1 1）外護套沒有做防水）外護套沒有做防水根據(jù)根據(jù)3M3M公司中間接頭施工工藝，電纜中間接

49、頭的內(nèi)、外護套均應做防水處理，但實際上，該條電纜外護套未做防水，如圖公司中間接頭施工工藝，電纜中間接頭的內(nèi)、外護套均應做防水處理，但實際上，該條電纜外護套未做防水，如圖16-1316-13所示，中間接頭在長期運行后可能所示，中間接頭在長期運行后可能(knng)(knng)進水受潮。進水受潮。 外護套未做防水處理外護套未做防水處理第28頁/共39頁第二十九頁，共39頁。（2 2）應力錐安裝失效）應力錐安裝失效3M3M公司提供的截面為公司提供的截面為3 3* *240mm2240mm2電纜中間接頭安裝工藝見圖電纜中間接頭安裝工藝見圖16-1416-14所示。工藝要求兩端半導電斷口間距應為所示。工藝

50、要求兩端半導電斷口間距應為250mm250mm，實際測量約為，實際測量約為350mm350mm；銅屏蔽；銅屏蔽(pngb)(pngb)斷口間距離應為斷口間距離應為350mm350mm，實際測量為，實際測量為450mm450mm。由于外半導電層剝離部分過長，導致應力錐不能覆蓋剝開的外半導電層斷口，使得應力錐均勻電場的功能由于外半導電層剝離部分過長，導致應力錐不能覆蓋剝開的外半導電層斷口，使得應力錐均勻電場的功能失效。為了彌補安裝過程中的失誤，施工單位在導體連接管兩側(cè)的外半導電層斷口至應力錐位置纏繞半導電膠失效。為了彌補安裝過程中的失誤，施工單位在導體連接管兩側(cè)的外半導電層斷口至應力錐位置纏繞半導

51、電膠帶來均勻電場，如圖帶來均勻電場，如圖16-1516-15所示，但由于三相纏繞的半導電膠帶未能將外半導電斷口與應力錐進行有效連接，其所示，但由于三相纏繞的半導電膠帶未能將外半導電斷口與應力錐進行有效連接，其中中2#2#電纜接頭漏出電纜接頭漏出XLPEXLPE絕緣絕緣1.5cm1.5cm，這樣在運行電壓下，三相電纜中間接頭均會產(chǎn)生局部放電。，這樣在運行電壓下，三相電纜中間接頭均會產(chǎn)生局部放電。3M公司(n s)接頭施工工藝第29頁/共39頁第三十頁，共39頁。(a) (a) 中間接頭的初始狀況中間接頭的初始狀況(zhungkung) (b) (zhungkung) (b) 去除半去除半導電膠帶

52、的中間接頭導電膠帶的中間接頭 (c) (c) 中間接頭的測量尺寸中間接頭的測量尺寸應力應力(yngl)(yngl)錐實際安裝情錐實際安裝情況況第30頁/共39頁第三十一頁，共39頁。基于上述解體情況，分析該電纜中間接頭局部放電產(chǎn)生原因如下：基于上述解體情況，分析該電纜中間接頭局部放電產(chǎn)生原因如下： （1 1）中間接頭應力錐安裝失效是產(chǎn)生局部放電的主要原因，其中）中間接頭應力錐安裝失效是產(chǎn)生局部放電的主要原因，其中2#2#相接相接(xin ji)(xin ji)頭失效情形較頭失效情形較1#1#相和相和3#3#相接相接(xin ji)(xin ji)頭嚴重頭嚴重，局放檢測結(jié)果也表明，局放檢測結(jié)果也

53、表明A A相接相接(xin ji)(xin ji)頭局部放電量是其余兩相的頭局部放電量是其余兩相的2 2倍。倍。（2 2）電纜接頭制作過程中未做外護套防水處理，雖然不會直接導致電纜接頭局部放電量超標，但可能會使電纜中間解體在長期運行）電纜接頭制作過程中未做外護套防水處理，雖然不會直接導致電纜接頭局部放電量超標，但可能會使電纜中間解體在長期運行后進水受潮。后進水受潮。第31頁/共39頁第三十二頁，共39頁。2 2、振蕩波檢測發(fā)現(xiàn)電纜接頭制作工藝不良、振蕩波檢測發(fā)現(xiàn)電纜接頭制作工藝不良(bling)(bling)缺陷缺陷【案例經(jīng)過】【案例經(jīng)過】被測被測10kV10kV電纜全長電纜全長1743174

54、3米，米，4 4個中間接頭位置分別在個中間接頭位置分別在260260米、米、750750米、米、11501150米和米和14001400米處。經(jīng)振蕩波檢測發(fā)現(xiàn)米處。經(jīng)振蕩波檢測發(fā)現(xiàn)755755米米處存在局部放電缺陷，分析確定局部放電缺陷位于處存在局部放電缺陷，分析確定局部放電缺陷位于750750米處的中間接頭位置。經(jīng)電纜中間接頭解體分析發(fā)現(xiàn)壓接管外纏米處的中間接頭位置。經(jīng)電纜中間接頭解體分析發(fā)現(xiàn)壓接管外纏繞的半導電帶、電纜接頭制作工藝粗糙等是造成局部放電缺陷的主要原因。繞的半導電帶、電纜接頭制作工藝粗糙等是造成局部放電缺陷的主要原因?！景咐斀狻俊景咐斀狻勘粶y電纜額定電壓被測電纜額定電壓8.7/15kV8.7/15kV，投入運行，投入運行7 7年。振蕩波局部放電測試結(jié)果：年。振蕩波局部放電測試結(jié)果：A A相最大放電量為相最大放電量為9100pc9100pc，C C相最大放電相最大放電量為量為3400pc3400pc，對試驗數(shù)據(jù)分析后得到的局部放電定位結(jié)果如圖，對試驗數(shù)據(jù)分析后得到的局部放電定位結(jié)果如圖16