电缆振荡波检测技术学习教案

1、会计学1电缆电缆(dinln)振荡波检测技术振荡波检测技术第一页，共39页。 随着供电水平要求的提高，在电力电缆用量迅速增长的同时，由于电缆故障导致供电公事故问题也日益随着供电水平要求的提高，在电力电缆用量迅速增长的同时，由于电缆故障导致供电公事故问题也日益增多，电缆需求量与相对较高的故障率之间的矛盾日益突出。电缆故障导致大规模停电严重危急到工业生产及增多，电缆需求量与相对较高的故障率之间的矛盾日益突出。电缆故障导致大规模停电严重危急到工业生产及用户日常生活，现在已从以前粗放式的巡检和故障抢修模式，逐渐升级为对电力设备的状态监测模式，即通过用户日常生活，现在已从以前粗放式的巡检和故障抢修模式，

2、逐渐升级为对电力设备的状态监测模式，即通过在线或离线监测的方式，发现电力设备的缺陷，提前对潜在缺陷进行检修和维护，达到未雨绸缪的效果。在线或离线监测的方式，发现电力设备的缺陷，提前对潜在缺陷进行检修和维护，达到未雨绸缪的效果。什么是局部放电（什么是局部放电（Partial Discharge)?Partial Discharge)?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。这种放电只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。这种放电只存在于绝缘的局部位置，而不会立即存在于绝缘的局部位置，而不会立即(lj)(lj)形

3、成贯穿性通道，称为局部放电。它是广泛存在的现象。形成贯穿性通道，称为局部放电。它是广泛存在的现象。安全隐患！安全隐患！第1页/共39页第二页，共39页。一、电缆状态检测的意义一、电缆状态检测的意义二、振荡波检测技术概述二、振荡波检测技术概述三、振荡波检测技术基本原理三、振荡波检测技术基本原理四、振荡波检测及诊断四、振荡波检测及诊断(zhndun)(zhndun)方法方法五、振荡波检测案例分析五、振荡波检测案例分析第2页/共39页第三页，共39页。 电力电缆中的损伤电力电缆中的损伤(snshng)(snshng)及故障源及故障源第3页/共39页第四页，共39页。 局放产生的原因局放产生的原因(y

4、unyn)(yunyn)XLPEXLPE电缆电缆分层分层/层状缺陷层状缺陷半导电层突起半导电层突起杂质杂质 （导体；非导体） 倒置水树倒置水树 空洞空洞（微孔洞）第4页/共39页第五页，共39页。 XLPE电缆老化(lohu)起因于气隙、杂质、凸起毛刺等缺陷， 这些缺陷再加上电场、热、机械力、环境（水的供给）等老化(lohu)因素， 就会出现局部放电、水树枝等现象，最终导致电树枝的发生,严重时会导致绝缘击穿。第5页/共39页第六页，共39页。 XLPEXLPE绝缘电力电缆本体在制造过程中不可避免地存在绝缘电力电缆本体在制造过程中不可避免地存在(cnzi)(cnzi)微观制造质量缺陷，如微孔、杂

5、质及电力电缆在运输、敷设、安装和运行微观制造质量缺陷，如微孔、杂质及电力电缆在运输、敷设、安装和运行过程中诸如主绝缘和外护套机械应力损伤、终端和中间接头安装质量、现场施工环境条件和员工技术素质控制等不利因素，随着水分缓慢浸入过程中诸如主绝缘和外护套机械应力损伤、终端和中间接头安装质量、现场施工环境条件和员工技术素质控制等不利因素，随着水分缓慢浸入( (吸附、扩散和迁移吸附、扩散和迁移) )，XLPEXLPE电缆介质在电场、水分和杂质等绝缘缺陷的协同作用下，逐步产生树枝状早期劣化。当树枝状劣化贯穿介质或转变成电缆介质在电场、水分和杂质等绝缘缺陷的协同作用下，逐步产生树枝状早期劣化。当树枝状劣化贯

6、穿介质或转变成电树枝，将导致电力电缆线路的电缆本体或附件发生试验击穿或运行击穿故障。水树并不产生局放！只有当一个电树在水树顶端发展时才会电树枝，将导致电力电缆线路的电缆本体或附件发生试验击穿或运行击穿故障。水树并不产生局放！只有当一个电树在水树顶端发展时才会有局放产生。电树会导致绝缘在运行条件下很快（几周或几月内）击穿。有局放产生。电树会导致绝缘在运行条件下很快（几周或几月内）击穿。第6页/共39页第七页，共39页。 局放产生(chnshng)位置第7页/共39页第八页，共39页。 电缆(dinln)检测方法 振荡波DAC 超低频VLF DC耐压 AC耐压 第8页/共39页第九页，共39页。振

7、荡波通常是指频率在振荡波通常是指频率在20Hz20Hz800Hz800Hz范围内的衰减振荡电压（范围内的衰减振荡电压（Oscillating waveform Oscillating waveform 或或Damping AC VoltageDamping AC Voltage）。使用振荡）。使用振荡波电压替代工频交流电压对设备进行检测的技术统称为振荡波检测技术，该技术主要应用于电力电缆的耐压、介质损耗及局部放波电压替代工频交流电压对设备进行检测的技术统称为振荡波检测技术，该技术主要应用于电力电缆的耐压、介质损耗及局部放电等测试电等测试(csh)(csh)。 由于振荡波检测仪器集成度高、测试由

8、于振荡波检测仪器集成度高、测试(csh)(csh)接线及操作简单、功耗较小、整体轻便，并且一次加压可同时完成电缆局接线及操作简单、功耗较小、整体轻便，并且一次加压可同时完成电缆局部放电的测试部放电的测试(csh)(csh)和介质损耗因数的测量，相对于工频交流电压测试和介质损耗因数的测量，相对于工频交流电压测试(csh)(csh)具有明显优势，因此，近年来振荡波检测技术得具有明显优势，因此，近年来振荡波检测技术得到了迅速的发展。到了迅速的发展。 1988 1988年，荷兰第一次应用振荡波法对电缆进行了实验测试年，荷兰第一次应用振荡波法对电缆进行了实验测试(csh)(csh)。 1990 1990

9、年，首次应用振荡波法在长电缆上进行了测试年，首次应用振荡波法在长电缆上进行了测试(csh)(csh)。 2004 2004年，美国、日本和新加坡等国陆续开始使用该技术进行电缆局部放电测试年，美国、日本和新加坡等国陆续开始使用该技术进行电缆局部放电测试(csh)(csh)。随着高速电力电子开关等关键。随着高速电力电子开关等关键技术的发展，输出电压为技术的发展，输出电压为250kV250kV的振荡波检测仪器研制成功，满足了的振荡波检测仪器研制成功，满足了220kV220kV电缆的测试电缆的测试(csh)(csh)需求。需求。 2007 2007年，振荡波测试年，振荡波测试(csh)(csh)与工频

10、交流电压测试与工频交流电压测试(csh)(csh)的等效性在试验及理论分析中得到了验证，为振荡波检测技的等效性在试验及理论分析中得到了验证，为振荡波检测技术的进一步发展奠定了重要的理论基础。术的进一步发展奠定了重要的理论基础。 2008 2008年，输出电压为年，输出电压为350kV350kV的振荡波检测仪器研制成功，可以满足的振荡波检测仪器研制成功，可以满足500kV500kV高压电缆的测试高压电缆的测试(csh)(csh)需求。同年，北京市电需求。同年，北京市电力公司等国内电力企业开始引进该技术用于力公司等国内电力企业开始引进该技术用于10kV10kV电缆的局部放电测试电缆的局部放电测试(

11、csh)(csh)。第9页/共39页第十页，共39页。振荡波检测方法是基于振荡波检测方法是基于LCLC阻尼振荡原理对被测电缆施加近似的工频正弦电压，即在近似电缆运行状态下完阻尼振荡原理对被测电缆施加近似的工频正弦电压，即在近似电缆运行状态下完成电缆的局部放电测试，其结果与工频电压下的局部放电测试高度等效，符合相关成电缆的局部放电测试，其结果与工频电压下的局部放电测试高度等效，符合相关IECIEC及国家标准。及国家标准。振荡波检测方法可以有效检测振荡波检测方法可以有效检测10kV10kV及以上交联聚乙烯（及以上交联聚乙烯（XLPEXLPE）绝缘电缆和油纸绝缘（）绝缘电缆和油纸绝缘（PILCPIL

12、C）电缆的本体）电缆的本体、终端和中间接头部位发生的各类局部放电缺陷，能有效发现由于生产质量、安装工艺和运行环境造成的主绝、终端和中间接头部位发生的各类局部放电缺陷，能有效发现由于生产质量、安装工艺和运行环境造成的主绝缘层、半导电层和屏蔽层等多种缺陷，因此可以有效减少由于电缆突发性击穿故障造成的意外停电事故。缘层、半导电层和屏蔽层等多种缺陷，因此可以有效减少由于电缆突发性击穿故障造成的意外停电事故。振荡波检测法的主要优点包括：振荡波检测法的主要优点包括：（1 1）相比于工频交流电压下的局部放电测试，振荡波检测仪器为加压和测试一体化装置，具有系统容量）相比于工频交流电压下的局部放电测试，振荡波检

13、测仪器为加压和测试一体化装置，具有系统容量小、接线及测试操作简单、仪器重量轻、移动搬运方便等优势。小、接线及测试操作简单、仪器重量轻、移动搬运方便等优势。（2 2）振荡波测试时，一次加压过程持续时间仅为几百毫秒，不会对电缆造成损害，因此振荡波检测方法）振荡波测试时，一次加压过程持续时间仅为几百毫秒，不会对电缆造成损害，因此振荡波检测方法属于无损检测。属于无损检测。（3 3）由于采用振荡波法测试时没有使用额外的高压电源，所以从根本上避免了系统内部高压电源产生的）由于采用振荡波法测试时没有使用额外的高压电源，所以从根本上避免了系统内部高压电源产生的局部放电干扰。局部放电干扰。（4 4）振荡波局部放

14、电的测试结果为确切的局部放电量，因此可准确评估电缆局部放电缺陷的严重）振荡波局部放电的测试结果为确切的局部放电量，因此可准确评估电缆局部放电缺陷的严重(ynzhng)(ynzhng)程度。程度。第10页/共39页第十一页，共39页。上世纪上世纪8080年代，振荡波检测技术首次应用于电缆的局部放电测试，目前已在德国、日本、新加坡、中国等年代，振荡波检测技术首次应用于电缆的局部放电测试，目前已在德国、日本、新加坡、中国等6060多个多个国家的大中型城市国家的大中型城市(chngsh)(chngsh)的高低压电缆线路中广泛应用。的高低压电缆线路中广泛应用。20082008年，北京市电力公司为加强奥运

15、保电工作，借鉴新加坡国家能源公司的经验，引进年，北京市电力公司为加强奥运保电工作，借鉴新加坡国家能源公司的经验，引进10kV10kV电缆振荡波检测仪器电缆振荡波检测仪器投入奥运保电工作，对北京地区主要的配电网电缆开展了振荡波测试，保证了奥运期间的供电安全。投入奥运保电工作，对北京地区主要的配电网电缆开展了振荡波测试，保证了奥运期间的供电安全。20092009年，广东电网年，广东电网公司为提高亚运会供电可靠性，借鉴北京市电力公司奥运保电的成功经验，引进了公司为提高亚运会供电可靠性，借鉴北京市电力公司奥运保电的成功经验，引进了10kV10kV振荡波电缆局部放电检测与定位振荡波电缆局部放电检测与定位

16、系统。系统。20112011年深圳供电局利用年深圳供电局利用250kV250kV振荡波测试设备对振荡波测试设备对3 3回回220kV220kV及及1414回回110Kv XLPE110Kv XLPE电缆线路进行了高压振荡波检测试验电缆线路进行了高压振荡波检测试验。目前，国家电网公司已将电缆振荡波局部放电检测技术加入目前，国家电网公司已将电缆振荡波局部放电检测技术加入QGDW16432015QGDW16432015配网设备状态检修试验规程中。配网设备状态检修试验规程中。近年来，随着电缆振荡波局部放电检测技术的全面开展，国家有关部门已将近年来，随着电缆振荡波局部放电检测技术的全面开展，国家有关部门

17、已将10kV10kV电缆振荡波局部放电检测项目纳入电缆振荡波局部放电检测项目纳入20162016年国家能源局发布的年国家能源局发布的20kV20kV及以下配电工程预算定额（第四册及以下配电工程预算定额（第四册电缆工程）和北京市建设工程预算定额（电缆工程）和北京市建设工程预算定额（20132013版）版）指导手册中，为电缆振荡波局部放电检测技术的广泛应用奠定了基础。指导手册中，为电缆振荡波局部放电检测技术的广泛应用奠定了基础。第11页/共39页第十二页，共39页。电力电缆由于其电容量大，很难在现场进行工频电压下的局部放电检测。过去充油电缆采用直流试验，可电力电缆由于其电容量大，很难在现场进行工频

18、电压下的局部放电检测。过去充油电缆采用直流试验，可以大大降低电源的要求。但对于以大大降低电源的要求。但对于XLPEXLPE电力电缆，由于其绝缘电阻较高，且在交流和直流电压作用下的电压分布电力电缆，由于其绝缘电阻较高，且在交流和直流电压作用下的电压分布差别较大，直流耐压试验后，在电缆本体和缺陷处会残留大量的空间电荷，电缆投运后，这些空间电荷极容易差别较大，直流耐压试验后，在电缆本体和缺陷处会残留大量的空间电荷，电缆投运后，这些空间电荷极容易造成电缆的绝缘击穿事故。而采用超低频（造成电缆的绝缘击穿事故。而采用超低频（0.1Hz0.1Hz）电源进行试验，其测试时间较长，对电缆绝缘损伤较大，并）电源进

19、行试验，其测试时间较长，对电缆绝缘损伤较大，并可能引发新的电缆缺陷。可能引发新的电缆缺陷。振荡波检测电源产生的基本原理是：首先由整流元件将振荡波检测电源产生的基本原理是：首先由整流元件将AC 220VAC 220V的交流电转换成所需的直流电，然后对直的交流电转换成所需的直流电，然后对直流电压幅值进行调整，最后对输出直流电压进行滤波和稳压调整，以确保流电压幅值进行调整，最后对输出直流电压进行滤波和稳压调整，以确保(qubo)(qubo)输出精度和稳定性。实际检输出精度和稳定性。实际检测时，根据测试加压的幅值要求，通过调整直流电压幅值和控制直流电源对被测电缆的充电时间来控制所产生测时，根据测试加压

20、的幅值要求，通过调整直流电压幅值和控制直流电源对被测电缆的充电时间来控制所产生振荡波的幅值，振荡波频率通过串入的空心电抗器进行调节，振荡波的衰减阻尼系数由电缆等效电容和空心电振荡波的幅值，振荡波频率通过串入的空心电抗器进行调节，振荡波的衰减阻尼系数由电缆等效电容和空心电抗器确定。抗器确定。第12页/共39页第十三页，共39页。局部放电源定位技术即是在振荡波加压测试过程中，利用检测到的脉冲时差、电缆全长和脉冲在不同绝缘类型电缆中的传局部放电源定位技术即是在振荡波加压测试过程中，利用检测到的脉冲时差、电缆全长和脉冲在不同绝缘类型电缆中的传播速度计算播速度计算(j sun)(j sun)出局部放电脉

21、冲的产生位置。首先利用脉冲测距仪向电缆注入低压脉冲，该脉冲经过电缆末端断路点形成反出局部放电脉冲的产生位置。首先利用脉冲测距仪向电缆注入低压脉冲，该脉冲经过电缆末端断路点形成反射波，通过计算射波，通过计算(j sun)(j sun)反射脉冲与发射脉冲的时间差得到电缆全长。其次，利用局部放电信号脉冲时域反射法（反射脉冲与发射脉冲的时间差得到电缆全长。其次，利用局部放电信号脉冲时域反射法（TDRTDR）对局部）对局部放电源进行定位，定位的原理如下图所示，振荡波局部放电检测仪器通过对电力电缆加压诱发缺陷部位产生局部放电，同一局部放电源进行定位，定位的原理如下图所示，振荡波局部放电检测仪器通过对电力电

22、缆加压诱发缺陷部位产生局部放电，同一局部放电脉冲同时向电缆两端传播，其中一个脉冲波直接传播到仪器接收端，称为入射波，另一个脉冲波经过电缆对端反射后传回仪放电脉冲同时向电缆两端传播，其中一个脉冲波直接传播到仪器接收端，称为入射波，另一个脉冲波经过电缆对端反射后传回仪器接收端，称为反射波，利用入射波和反射波到达的时间差、脉冲传播速度和电缆长度计算器接收端，称为反射波，利用入射波和反射波到达的时间差、脉冲传播速度和电缆长度计算(j sun)(j sun)得到局部放电缺陷的精确位得到局部放电缺陷的精确位置。置。第13页/共39页第十四页，共39页。其中，其中，CkCk为高压电容，为高压电容，ZAZA为

23、检测阻抗。为检测阻抗。设设t0t0时刻，在电缆时刻，在电缆x x处发生放电，产生的两个脉冲波沿电缆反向传播，处发生放电，产生的两个脉冲波沿电缆反向传播，t1t1时刻第一个脉冲波到达测试仪，第二个时刻第一个脉冲波到达测试仪，第二个脉冲波经电缆对端反射后在脉冲波经电缆对端反射后在t2t2时刻到达测试仪，如图时刻到达测试仪，如图3 3所示。由于所示。由于(yuy)(yuy)电缆中脉冲的传播速度对于确定电缆绝缘类型电缆中脉冲的传播速度对于确定电缆绝缘类型是已知的常数，因此可以算出放电点距离测试端的距离。是已知的常数，因此可以算出放电点距离测试端的距离。 （1 1） （2 2） （3 3）其中其中l l

24、为电缆长度，为电缆长度，v v为脉冲波在电缆中的速度。为脉冲波在电缆中的速度。电缆振荡波局部放电检测仪器采用该原理对电力电缆局部放电源进行定位。电缆振荡波局部放电检测仪器采用该原理对电力电缆局部放电源进行定位。第14页/共39页第十五页，共39页。振荡波局部放电检测仪器原理如图所示。被试电缆线芯的一端接高压直流源的高压输出端，另一端悬空，电缆屏振荡波局部放电检测仪器原理如图所示。被试电缆线芯的一端接高压直流源的高压输出端，另一端悬空，电缆屏蔽层接地。测试时，高压直流电源通过一个电感对被测电缆充电，高压电子开关并联在高压直流源两端，从蔽层接地。测试时，高压直流电源通过一个电感对被测电缆充电，高压

25、电子开关并联在高压直流源两端，从0V0V开始逐渐开始逐渐升压，当所加电压达到预设值时闭合高压电子开关，同时直流源退出整个回路，被测电缆和电感形成升压，当所加电压达到预设值时闭合高压电子开关，同时直流源退出整个回路，被测电缆和电感形成LCLC阻尼振荡回路，阻尼振荡回路，产生振荡波电压，并以此振荡波电压信号来激发出电缆绝缘产生振荡波电压，并以此振荡波电压信号来激发出电缆绝缘(juyun)(juyun)缺陷处的局部放电。测量回路分两路，一路为阻缺陷处的局部放电。测量回路分两路，一路为阻容分压器，用来测量振荡波电压信号；另一路为局部放电耦合单元，局部放电信号经放大器、滤波器放大、滤波后传给容分压器，用

26、来测量振荡波电压信号；另一路为局部放电耦合单元，局部放电信号经放大器、滤波器放大、滤波后传给信号采集卡，信号采集卡与计算机通过信号电缆连接，测试人员通过计算机进行数据采集与分析。信号采集卡，信号采集卡与计算机通过信号电缆连接，测试人员通过计算机进行数据采集与分析。 振荡波局部放电检测仪器的关键参数包括输出电压、充振荡波局部放电检测仪器的关键参数包括输出电压、充 电电流及波形匹配算法等。其中输出电压及充电电流参电电流及波形匹配算法等。其中输出电压及充电电流参 数均是越大越好。对于数均是越大越好。对于10kV10kV电缆检测，其振荡波局部放电缆检测，其振荡波局部放 电检测仪器的输出电压要高于电检测

27、仪器的输出电压要高于28kV28kV，充电电流要大于，充电电流要大于 6mA 6mA。对于。对于110kV110kV电缆检测，其振荡波局部放电检测仪器电缆检测，其振荡波局部放电检测仪器 的输出电压要高于的输出电压要高于190kV190kV，充电电流要大于，充电电流要大于20mA20mA。第15页/共39页第十六页，共39页。35kV35kV及以下配电电缆检测步骤：及以下配电电缆检测步骤：（一）（一） 被试电缆已停电，具备试验条件（被试相终端应有足够的安全距离，其它相应可靠接地）。被试电缆已停电，具备试验条件（被试相终端应有足够的安全距离，其它相应可靠接地）。（二）（二） 将电缆接地并充分放电。

28、将电缆接地并充分放电。（三）（三） 测量电缆三相绝缘测量电缆三相绝缘(juyun)(juyun)电阻，做好记录，被测电缆绝缘电阻，做好记录，被测电缆绝缘(juyun)(juyun)电阻应不小于电阻应不小于30M30M。（四）（四） 使用时域脉冲反射仪测量电缆长度及电缆接头位置。使用时域脉冲反射仪测量电缆长度及电缆接头位置。（五）（五） 进行振荡波检测仪器接线，确认无误后，启动系统，输入电缆基本信息。进行振荡波检测仪器接线，确认无误后，启动系统，输入电缆基本信息。（六）（六） 局放校准：局放校准：（1 1）校准前，要检验校准仪的电量是否充足，校准仪标定脉冲的频率设置是否正确。）校准前，要检验校准

29、仪的电量是否充足，校准仪标定脉冲的频率设置是否正确。（2 2）校准仪信号输出线正极接电缆导体，负极接电缆屏蔽接地线，保证校准信号线与电缆终端连接可靠。）校准仪信号输出线正极接电缆导体，负极接电缆屏蔽接地线，保证校准信号线与电缆终端连接可靠。（3 3）对于三芯电缆，校准其中一相即可，单芯电缆则应各相单独校准，校准时由高到低从）对于三芯电缆，校准其中一相即可，单芯电缆则应各相单独校准，校准时由高到低从100nC100nC到到100pC100pC依次校准，当某一量程由于依次校准，当某一量程由于衰减或干扰校准失败时，停止后面较低量程的校准。衰减或干扰校准失败时，停止后面较低量程的校准。（4 4）校准时

30、必须保证入射波波峰达到当前量程的）校准时必须保证入射波波峰达到当前量程的80%80%，否则将造成实际测试放电量出现偏差。，否则将造成实际测试放电量出现偏差。（5 5）校准过程要注意仪器显示的电缆波速，当波速偏差较大时（）校准过程要注意仪器显示的电缆波速，当波速偏差较大时（XLPEXLPE电缆波速为电缆波速为165-175m/us165-175m/us，油纸电缆波速为，油纸电缆波速为150-160m/us150-160m/us），应），应从新进行电缆长度的测量。从新进行电缆长度的测量。（七）（七） 加压测试，分别对三相电缆按下表顺序和要求进行测试并保存数据。加压测试，分别对三相电缆按下表顺序和要

31、求进行测试并保存数据。（1 1）要根据每档电压作用下仪器检测的电缆局部放电水平选择合适量程。量程选择过大，会导致检测结果偏大；量程选择过小，局）要根据每档电压作用下仪器检测的电缆局部放电水平选择合适量程。量程选择过大，会导致检测结果偏大；量程选择过小，局部放电脉冲幅值超量程会导致定位分析过程中丢失部分脉冲信息，影响分析结果。部放电脉冲幅值超量程会导致定位分析过程中丢失部分脉冲信息，影响分析结果。（2 2）在第一次出现局部放电信号的电压下保存起始放电电压，在最高测试电压（新电缆为）在第一次出现局部放电信号的电压下保存起始放电电压，在最高测试电压（新电缆为2U02U0）下选择并保存熄灭放电电压。）

32、下选择并保存熄灭放电电压。第16页/共39页第十七页，共39页。（八）（八） 测量电缆三相绝缘电阻，做好记录。测量电缆三相绝缘电阻，做好记录。（九）（九） 恢复恢复(huf)(huf)电缆和检测仪器到试验前状态。电缆和检测仪器到试验前状态。（十）（十） 做好测量数据记录，并出具检测报告。做好测量数据记录，并出具检测报告。电压等级（U0）加压次数测试目的新投运已投运01次1次测量环境背景局部放电水平0.51次1次 1、测试局部放电起始电压 2、测试电缆在U0电压下的局部放电情况 3、电缆在1.7 U0电压下测试局部放电熄灭电压 4、对新投运电缆所加最高电压，测试局部放电熄灭 电压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放电第17页/共39页第十八页，共39页。110kV110kV及以上高压电缆检测步骤：及以上高压电缆检测步骤：（一）（一） 对被测电缆线路停电、验电、接地对被测电缆线路停电、验电、接地(jid)(jid)。（二）（二） 断开电缆与其它设备的连接，包括电缆终端上的连接端子及断开电缆与其它设备的连接，包括电缆终端上的连接端子及PTPT、避雷器等其他附件，露出电缆终端出线、避雷器等其他附件，露出电缆终端出线导杆以安装振荡波检测装置的高压连接套件。导杆以安装振荡波检测装置的高压连接套件。（三）（三） 对端

34、电缆终端若为对端电缆终端若为GISGIS终端，短接终端与终端，短接终端与GISGIS仓之间的护层保护器，并联系变电专业人员短接仓之间的护层保护器，并联系变电专业人员短接GISGIS仓带电显仓带电显示器、拆除线路示器、拆除线路PTPT。（四）（四） 保持电缆两侧终端金属屏蔽接地保持电缆两侧终端金属屏蔽接地(jid)(jid)。将除两侧终端外的全线交叉互联箱、直接接地。将除两侧终端外的全线交叉互联箱、直接接地(jid)(jid)箱、保箱、保护接地护接地(jid)(jid)箱开箱，将屏蔽相序变为箱开箱，将屏蔽相序变为A-AA-A、B-BB-B、C-CC-C，即保证电缆屏蔽同相的连接，并保持三相屏蔽间

35、的绝缘；将接，即保证电缆屏蔽同相的连接，并保持三相屏蔽间的绝缘；将接地地(jid)(jid)箱接地箱接地(jid)(jid)连板拆除。连板拆除。（五）（五） 拉开电缆线路两侧接地拉开电缆线路两侧接地(jid)(jid)刀闸。刀闸。（六）（六） 检测装置接线并检查无误，确保满足高压对地安全距离。检测装置接线并检查无误，确保满足高压对地安全距离。（七）（七） 使用时域脉冲反射仪测量电缆全长及中间接头位置，并做好记录。使用时域脉冲反射仪测量电缆全长及中间接头位置，并做好记录。（八）（八） 再次检查检测装置接线，确保无误后，启动电源及各装置组件。再次检查检测装置接线，确保无误后，启动电源及各装置组件。

36、（九）（九） 启动测试装置，输入测试基本信息。启动测试装置，输入测试基本信息。第18页/共39页第十九页，共39页。（十）（十） 电缆线路局部放电校准。设定交联聚乙烯电缆波速电缆线路局部放电校准。设定交联聚乙烯电缆波速160-172m/s160-172m/s，油纸绝缘电缆波速，油纸绝缘电缆波速154-166m/s154-166m/s。从最。从最高校准值高校准值(100nC)(100nC)开始，从开始，从100nC 100nC 到到100 pC100 pC进行进行(jnxng)(jnxng)校准。校准。（十一）（十一） 电缆线路局部放电测试。分别对三相，按顺序进行电缆线路局部放电测试。分别对三相

37、，按顺序进行(jnxng)(jnxng)逐级加压测试并保存数据。逐级加压测试并保存数据。（十二）（十二） 恢复设备到试验前状态。恢复设备到试验前状态。（十三）（十三） 做好测量数据记录，并出具检测报告。做好测量数据记录，并出具检测报告。110kV110kV电缆局部放电测试步骤电缆局部放电测试步骤加压值（U0）加压次数测试目的01次测量环境噪音0.5，0.7，0.9各3次观察电压逐级升高时的局部放电现象1.03次测试电缆在运行电压下的局部放电情况1.1，1.2，1.3，1.4，1.5各3次观察电压逐级升高时的局部放电现象1.63次参考主绝缘耐压状态检修试验标准2.03次对新投运电缆。参考主绝缘耐

38、压交接试验标准01次放电第19页/共39页第二十页，共39页。在振荡波局部放电检测试验结束后，一般需进入检测仪器的分析软件，对电缆三相加压试验数据在振荡波局部放电检测试验结束后，一般需进入检测仪器的分析软件，对电缆三相加压试验数据(shj)(shj)中的脉冲波形文件进行逐个分析，通过脉冲波形特点、放电量大小和局部放电源位置等因素来综合判断电缆状中的脉冲波形文件进行逐个分析，通过脉冲波形特点、放电量大小和局部放电源位置等因素来综合判断电缆状态。态。局部放电脉冲分析原则局部放电脉冲分析原则（1 1）同一个局部放电源产生的放电脉冲的入射波和反射波应具有相似的波形形状，反射波由于经过较长）同一个局部放

39、电源产生的放电脉冲的入射波和反射波应具有相似的波形形状，反射波由于经过较长距离的衰减，其幅值和频率都比入射波小，表现为幅值下降，脉冲变宽。典型的入射波与反射波波形如下图距离的衰减，其幅值和频率都比入射波小，表现为幅值下降，脉冲变宽。典型的入射波与反射波波形如下图1 1所所示，不具备相似性的脉冲波形图谱如图示，不具备相似性的脉冲波形图谱如图2 2所示。所示。 图图1 1典型局部放电脉冲图谱典型局部放电脉冲图谱 图图2 2不具备相似性的脉冲波形图谱不具备相似性的脉冲波形图谱第20页/共39页第二十一页，共39页。（二）（二） 当电缆存在一个或多个局部放电源时，不同位置发生的局部放电脉冲对应的反射波

40、幅值应与距首端距离当电缆存在一个或多个局部放电源时，不同位置发生的局部放电脉冲对应的反射波幅值应与距首端距离成正比，即放电源距首端距离越近时其反射波传播的路径越长，衰减成正比，即放电源距首端距离越近时其反射波传播的路径越长，衰减(shui jin)(shui jin)越大，幅值越小，同一条电缆不同位越大，幅值越小，同一条电缆不同位置发生局部放电时的入射波与反射波对应图谱如图置发生局部放电时的入射波与反射波对应图谱如图16-816-8、16-916-9所示。所示。 距离首端距离首端950950米处放电脉冲图谱米处放电脉冲图谱 距离首端距离首端350350米处放电脉冲图谱米处放电脉冲图谱第21页/

41、共39页第二十二页，共39页。（三）（三） 当入射波与反射波位置很近时，往往较难区分当入射波与反射波位置很近时，往往较难区分(qfn)(qfn)入射波与反射波的波形特征，这时就需要将入射波与反射波的波形特征，这时就需要将当前脉冲图谱与标定波进行对比分析，当脉冲波形与标定波形基本重合时即可判断此反射波为假反射波，典型当前脉冲图谱与标定波进行对比分析，当脉冲波形与标定波形基本重合时即可判断此反射波为假反射波，典型的假反射波图谱如图的假反射波图谱如图16-1016-10所示。所示。典型的假反射波图谱典型的假反射波图谱第22页/共39页第二十三页，共39页。（四）（四） 按照以上三个条件分析局部放电脉

42、冲波形后，即可通过分析软件接受当前选择的入射波与反射波，每接受一对入射波与反射按照以上三个条件分析局部放电脉冲波形后，即可通过分析软件接受当前选择的入射波与反射波，每接受一对入射波与反射波，软件就在局部放电定位图中生成相应的点，当同一位置的局部放电点较密集时，即可判断此位置存在局部放电缺陷波，软件就在局部放电定位图中生成相应的点，当同一位置的局部放电点较密集时，即可判断此位置存在局部放电缺陷(quxin)(quxin)，如图，如图16-16-1111所示，横坐标显示缺陷所示，横坐标显示缺陷(quxin)(quxin)距离测试端的位置，纵坐标显示视在放电量。距离测试端的位置，纵坐标显示视在放电量

43、。典型电缆局放分析结果图谱典型电缆局放分析结果图谱 第23页/共39页第二十四页，共39页。交联聚乙烯电缆（交联聚乙烯电缆（XLPEXLPE）新投运及投运新投运及投运1 1年以内的电缆线路：最高试验电压年以内的电缆线路：最高试验电压2U0,2U0,接头局部放电超过接头局部放电超过300pC300pC、本体超过、本体超过100pC100pC，应及时进行更，应及时进行更换；终端超过换；终端超过3000pC3000pC时，应及时进行更换。时，应及时进行更换。已投运已投运1 1年以上的电缆线路：最高试验电压年以上的电缆线路：最高试验电压1.7U01.7U0，接头局部放电超过，接头局部放电超过500pC

44、500pC、本体超过、本体超过100pC100pC，应及时进行更换；，应及时进行更换；终端超过终端超过5000pC5000pC时，应及时进行更换。时，应及时进行更换。油纸油纸(yuzh)(yuzh)绝缘电缆（绝缘电缆（PILCPILC）新投运及投运新投运及投运1 1年以内的电缆线路：最高试验电压年以内的电缆线路：最高试验电压2U0,2U0,接头局部放电超过接头局部放电超过2000pC2000pC、本体超过、本体超过1000pC1000pC，应及时进行，应及时进行更换；终端超过更换；终端超过3000pC3000pC时，应及时进行更换。时，应及时进行更换。已投运已投运1 1年以上的电缆线路：最高试

45、验电压年以上的电缆线路：最高试验电压1.7U01.7U0，接头局部放电超过，接头局部放电超过2000pC2000pC、本体超过、本体超过1000pC1000pC，应及时进行更换，应及时进行更换；终端超过；终端超过5000pC5000pC时，应及时进行更换。时，应及时进行更换。第24页/共39页第二十五页，共39页。典型的交联聚乙烯（典型的交联聚乙烯（XLPEXLPE）和油纸绝缘（）和油纸绝缘（PILCPILC）电缆参考）电缆参考(cnko)(cnko)临界局部放电量临界局部放电量电缆及附件类型电缆及附件类型投运年限投运年限参考临界值参考临界值电缆本体（XLPE）-100电缆本体（PILC）-1

46、000接头（XLPE-XLPE）1年以内3001年以上500接头（PILC-PILC）1年以内20001年以上3000接头（XLPE-PILC）1年以内3001年以上500终端1年以内30001年以上5000第25页/共39页第二十六页，共39页。1 1、振荡波检测发现电缆应力锥安装失效、振荡波检测发现电缆应力锥安装失效(sh xio)(sh xio)缺陷缺陷【案例经过】【案例经过】被测被测10kV10kV电缆全长电缆全长963963米，两处中间接头位置分别在米，两处中间接头位置分别在382382米和米和540540米处。经振荡波检测发现距离一端变电站米处。经振荡波检测发现距离一端变电站540

47、540米处的三相中间接头都存在局部放电缺陷，米处的三相中间接头都存在局部放电缺陷，A A相最大放电量为相最大放电量为2000pc2000pc，B B相和相和C C相最大放电量均为相最大放电量均为1000pc1000pc。经。经电缆接头解体分析发现应力锥安装失效电缆接头解体分析发现应力锥安装失效(sh xio)(sh xio)是造成局部放电缺陷的主要原因。是造成局部放电缺陷的主要原因。【案例详解】【案例详解】被测被测10kV10kV电缆电缆20092009年投运，接头型号为年投运，接头型号为YJV22-8.7/10kV-3YJV22-8.7/10kV-3* *240mm2240mm2，额定电压，

48、额定电压8.7/15kV8.7/15kV。振荡波测试结果。振荡波测试结果：A A相最大放电量为相最大放电量为2000pc2000pc，B B相和相和C C相最大放电量均为相最大放电量均为1000pc1000pc，局部放电源定位结果如图，局部放电源定位结果如图16-1216-12所示。所示。第26页/共39页第二十七页，共39页。电缆(dinln)局部放电检测信号第27页/共39页第二十八页，共39页。对此缺陷电缆接头进行了解体分析，发现的问题总结如下：对此缺陷电缆接头进行了解体分析，发现的问题总结如下：（1 1）外护套没有做防水）外护套没有做防水根据根据3M3M公司中间接头施工工艺，电缆中间接

49、头的内、外护套均应做防水处理，但实际上，该条电缆外护套未做防水，如图公司中间接头施工工艺，电缆中间接头的内、外护套均应做防水处理，但实际上，该条电缆外护套未做防水，如图16-1316-13所示，中间接头在长期运行后可能所示，中间接头在长期运行后可能(knng)(knng)进水受潮。进水受潮。 外护套未做防水处理外护套未做防水处理第28页/共39页第二十九页，共39页。（2 2）应力锥安装失效）应力锥安装失效3M3M公司提供的截面为公司提供的截面为3 3* *240mm2240mm2电缆中间接头安装工艺见图电缆中间接头安装工艺见图16-1416-14所示。工艺要求两端半导电断口间距应为所示。工艺

50、要求两端半导电断口间距应为250mm250mm，实际测量约为，实际测量约为350mm350mm；铜屏蔽；铜屏蔽(pngb)(pngb)断口间距离应为断口间距离应为350mm350mm，实际测量为，实际测量为450mm450mm。由于外半导电层剥离部分过长，导致应力锥不能覆盖剥开的外半导电层断口，使得应力锥均匀电场的功能由于外半导电层剥离部分过长，导致应力锥不能覆盖剥开的外半导电层断口，使得应力锥均匀电场的功能失效。为了弥补安装过程中的失误，施工单位在导体连接管两侧的外半导电层断口至应力锥位置缠绕半导电胶失效。为了弥补安装过程中的失误，施工单位在导体连接管两侧的外半导电层断口至应力锥位置缠绕半导

51、电胶带来均匀电场，如图带来均匀电场，如图16-1516-15所示，但由于三相缠绕的半导电胶带未能将外半导电断口与应力锥进行有效连接，其所示，但由于三相缠绕的半导电胶带未能将外半导电断口与应力锥进行有效连接，其中中2#2#电缆接头漏出电缆接头漏出XLPEXLPE绝缘绝缘1.5cm1.5cm，这样在运行电压下，三相电缆中间接头均会产生局部放电。，这样在运行电压下，三相电缆中间接头均会产生局部放电。3M公司(n s)接头施工工艺第29页/共39页第三十页，共39页。(a) (a) 中间接头的初始状况中间接头的初始状况(zhungkung) (b) (zhungkung) (b) 去除半去除半导电胶带

52、的中间接头导电胶带的中间接头 (c) (c) 中间接头的测量尺寸中间接头的测量尺寸应力应力(yngl)(yngl)锥实际安装情锥实际安装情况况第30页/共39页第三十一页，共39页。基于上述解体情况，分析该电缆中间接头局部放电产生原因如下：基于上述解体情况，分析该电缆中间接头局部放电产生原因如下： （1 1）中间接头应力锥安装失效是产生局部放电的主要原因，其中）中间接头应力锥安装失效是产生局部放电的主要原因，其中2#2#相接相接(xin ji)(xin ji)头失效情形较头失效情形较1#1#相和相和3#3#相接相接(xin ji)(xin ji)头严重头严重，局放检测结果也表明，局放检测结果也

53、表明A A相接相接(xin ji)(xin ji)头局部放电量是其余两相的头局部放电量是其余两相的2 2倍。倍。（2 2）电缆接头制作过程中未做外护套防水处理，虽然不会直接导致电缆接头局部放电量超标，但可能会使电缆中间解体在长期运行）电缆接头制作过程中未做外护套防水处理，虽然不会直接导致电缆接头局部放电量超标，但可能会使电缆中间解体在长期运行后进水受潮。后进水受潮。第31页/共39页第三十二页，共39页。2 2、振荡波检测发现电缆接头制作工艺不良、振荡波检测发现电缆接头制作工艺不良(bling)(bling)缺陷缺陷【案例经过】【案例经过】被测被测10kV10kV电缆全长电缆全长1743174

54、3米，米，4 4个中间接头位置分别在个中间接头位置分别在260260米、米、750750米、米、11501150米和米和14001400米处。经振荡波检测发现米处。经振荡波检测发现755755米米处存在局部放电缺陷，分析确定局部放电缺陷位于处存在局部放电缺陷，分析确定局部放电缺陷位于750750米处的中间接头位置。经电缆中间接头解体分析发现压接管外缠米处的中间接头位置。经电缆中间接头解体分析发现压接管外缠绕的半导电带、电缆接头制作工艺粗糙等是造成局部放电缺陷的主要原因。绕的半导电带、电缆接头制作工艺粗糙等是造成局部放电缺陷的主要原因。【案例详解】【案例详解】被测电缆额定电压被测电缆额定电压8.7/15kV8.7/15kV，投入运行，投入运行7 7年。振荡波局部放电测试结果：年。振荡波局部放电测试结果：A A相最大放电量为相最大放电量为9100pc9100pc，C C相最大放电相最大放电量为量为3400pc3400pc，对试验数据分析后得到的局部放电定位结果如图，对试验数据分析后得到的局部放电定位结果如图16