电缆局部放电试验方法.doc

电缆局部放电试验方法 作者：admin 转贴自：中国电力试验设备网 点击数：505 更新时间：2008-8-29 对于制造中没有包上屏蔽的电缆线，可用图（1）的牵引试验装置对局部放电定位和检测。图（1）未加屏蔽的电缆芯用牵引法对局部放电定位其原理是把不屏蔽的电缆芯子通过一个紧贴着试验的管状电极，电极上施加试验电压，并把电极连到试验回路。管子和芯子都浸在绝缘液中（如离子水），并把这区域中不会发生干扰试验的边缘放电，液体不断循环与过滤。电缆芯接地，从一个电缆盘经管状电极被匀速牵引至第二个电缆盘。如放电脉冲正好被检测仪观察到，放电在图中A处开始出现，在B处开始消失，这两位置都在芯子表面的 C处标记。而C离A、B为已知距离I1、I2，这些长度沿芯子标出，则放电就可确定在电缆A、B之间。至于成品电缆则不能用这种办法定位和检测。在长电缆的测试时，要考虑到行波及其在端部的反射和衰减。可归纳以下几点：1）在没有反射波的情况下，放电所产生的电压行波在进行中其幅值虽有很大衰减，但波形与放电量成正比的面积基本上保持不变。2）在有反射波的情况下，传输波和反射波在检测仪的响应上要形成交迭。在检测仪具有响应时总是形成正迭加，响应时则既可能正送加，也可能负迭加，而负迭加是局部放电测试的大忌，应尽量避免。因此，如没有附加措施（例如迭加抑制器）的话。应尽量采用具有响应的检测仪。至于检测短电缆，可以当作集中参数元件考虑。测试就没有什么困难了。现在的问题是究竟多少长度的电缆可视作短电缆？说法很不统一，第二个问题是这个电缆长度和检测仪有没有关系？为此，IEC最近对此作了比较具体的规定：1、首先用可调脉冲间隔的双脉冲发生器（模拟电缆上两个交迭的脉冲波）对检测仪测试其交迭响应特性，即所谓At/A100t交线。（其中t为双脉冲峰与峰间的时间间隔，A100是t达到相当大，不会产生交迭效应时的脉冲响应检测量，At为各先定t时的脉冲检测量）。绘制At/A100t曲线的测试电路图见图（2）。根据检测仪响应特性的不同，大体上可作出三种类型的交迭响应特性，见图（3）-（5）。上图中不同的t值对应于脉冲传播的电缆长度。I1k=0.5tkU，I1=0.5 t1U，I2=0.5t2U（U约170200m/s）图（2）双脉冲发生器的连接图图（3）响应检测仪的双脉冲响应关系图（4）响应检测仪的双脉冲响应图（5）严重响应检测仪的双脉冲响应由图（3）-图（5）可知：所谓短电缆，应按11k作为判断依据，它与检测仪响应特性有关，1k可短至100米以下，也可长达1000米以上。当12I1，可12 I2，时，虽然按长电缆考虑，但因无负交迭，所以也可以与11k的短电缆一样当作集中参数试品测试，而不必在电缆端部接匹配的特性阻抗。测试长度I在2I1I2 I2范围内的长电缆时，如无附加措施，则应在电缆端部接匹配特性阻抗以抑制反射。或者只能采用响应的检测仪以免迭加（图4-25）。检测仪的响应愈是显著（见图5），则2I1I2 I2的I范围愈是大。局部放电检测仪的响应特性与频带选择有关，故使用时选择放大器频带时应考虑这些因素。2、根据At/A100t图，确定电缆长度所处的范围后，选择合适的测试电路。（1）对于IIk,或I2 I1，或I2 I2的情况，可采取终端不接匹配阻抗的路：（图（6）-图（8）（2）对于长度在2IkI2 I2范围内的长电缆，必须在电缆终端采取消除终端反射波的终端匹配阻抗（或用反射抑制器），见图（9）。终端阻抗若用RC元件，则：Rw=电缆特性阻抗Cw0.52 （fo为检测仪频率平均值）Cw须无放电容。输入单元用7R号。3、测量与校正：（1）对IIk的短电缆：校正在离开检测仪的一端进行，注入校正电容q校正，检测仪相偏转2（），得刻度系数k=q校正/2测量仪在试品一端进行，测得放电脉冲高度A（）。则放电量q=K（QC/）A（）（2）对于不接终端匹配阻抗的长电缆：（即I2 I1或I2 I2）。校正在电缆二端进行。靠近检测仪端注入校正电荷q校正（pc）时。测得1（）。远离检测仪端注入校正电荷q校正（pc）时。测得2（）。则刻度系数K=q校正/1（pc /）。修正因子F（考虑衰减效应）：21时，F=1如21时，F=1 /2测量在电缆两端进行，从较大的脉冲高度A最大（）得Q最=K（pc/）A最大（）于是放电量q=Q最大（pc）F（3）接有匹配终端阻抗的长电缆：（可对任何长度电缆）采用7R号输入单元。与（2）一样作校正得1，2和K=q校正/2（pc/）。检测仪连续从电缆两端测得局部放电的脉冲高度A1A2。放电量q=q校正 (pc)4、试验程序和允许放电量：IEC规定，试验电压加在导体和屏蔽之间，先升至并保持在1.5Uo不少于1分钟（Uo电缆额定电压值），然后慢慢至于1.25Uo，测量放电量。目前IEC对630KV的聚乙烯电缆的放电量规定应20pc；乙丙胶、丁基橡胶电缆应40pc。为了消除电缆端部电场集中产生的放电，帮须接上消应力锥（电缆头）或漫在油中进行测试。所