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电力电缆局部放电特征分析及运维检修策略发布时间：2023-04-19T08:18:39.332Z 来源：《科技潮》2023年4期作者：姜敬元[导读] 在目前的电力电网系统当中，使用的电缆材料多为交联聚乙烯绝缘材料，出于该技术工艺特性和技术水平的影响，材料内部难免会出现气泡。
而这些泡的存在，则是导致电缆出现局部放电问题的根本所在。
国网沭阳县供电公司江苏省沭阳县 223600摘要：局部放电是导致电力电缆绝缘老化、降低电缆绝缘性能的主要原因之一，它与绝缘内部的缺陷密切相关。
本文将在分析电力电缆局部放电特征的基础上，概述了电力电缆局部放电类型以及检测方法，并提出几点运维检修策略，以供参阅。
关键词：电力电缆；局部放电；特征；运维；检修；策略1电力电缆局部放电特征分析在目前的电力电网系统当中，使用的电缆材料多为交联聚乙烯绝缘材料，出于该技术工艺特性和技术水平的影响，材料内部难免会出现气泡。
而这些泡的存在，则是导致电缆出现局部放电问题的根本所在。
具体来讲，当交联聚乙烯绝缘电缆中存在气泡，或者局部含有其他杂质，会导致该区域的击穿场强与平均击穿场强出现较大差异。
当电缆通电时，击穿场强的区域则会发生放电的现象。
在规模较大的电力系统中，这种放电现象会被放大，引发区域性放电。
从概念角度来讲，局部放电也就是没有贯穿施加电压导体之间的放电现象。
电力电缆的局部放电现象有3个主要的特征：（1）发生在绝缘体内部：（2）在放电过程中会产生强烈的脉冲电流：（3）在表面产生局部电晕放电的现象。
2电力电缆局部放电类型2.1悬浮局部放电悬浮局部放电是因为电力电缆导体或者附件内部存在自由悬浮金属颗粒，由于结构上的原因，随着外界电场的增强导致悬浮金属颗粒失去接地，对地产生高电位，从而引起局部放电现象。
这种放电一般出现在调压绕组、起固定作用的金属螺栓以及高压套管接触不紧密之中。
2.2内部气隙局部放电内部气隙局部放电也可以叫做气泡放电或者气隙放电，经常出现在电力电缆绝缘层介质里面或者介质层与缆芯交界面的气泡之中，这些微小气泡所承受的电场强度高于电缆绝缘层介质的电场强度，并且微小气泡外加的电场强度比最小击穿场强高的时候，就会出现局部放电，这种放电被叫做内部气隙局部放电。
交联电缆局部放电试验影响因素分析及对策交联聚乙烯绝缘电力电缆出厂试验的局部放电（简称局放）试验是保证产品质量的重要环节。
目前，许多电缆制造厂已购置了局放测试设备，并已有了近十年的试验经验，但由于测试设备系统的组成复杂，技术要求高，而且在测试过程中影响因素众多，因而对测试人员的的技术要求也比较高，在测过程中，常常遇到各种各样的问题，影响了试验工作的顺利进行。
对测试人员而言，如何能快速、准确的区分和确定试验过程中产生的各类问题的原因，并能及时地解决，这对产品的生产和质量的控制具有重要意义。
1、局部放电试验操作中常遇到的问题：试验人员操作试验过程中常常会遇到一些突发问题，只要按正确的方法，步骤去分析和查找，才能排除各种影响因素，使试验顺利地进行，并获得正确的数据，以下对试验中常遇到的几个问题进行分析，并提出了如何解决的方法和措施。
2.1多根电缆局部放电量超标连续进行多根交联电缆的局部试验，均发现局放量严重超标，由于不合格品通常都是少量的，因此这可能在测试系统或其他原因而造成的，对这类问题可按如下步骤去查找及解决。
（1）将局放试验电压从高压降为零，若局部放量仍很大，则可确定外办电磁场干扰过大，此时可采用“开窗法”：来消除外界的干扰，若仍不能使试验正常，说明外界干扰无法消除，只能待外界干扰消失后再进行试验。
（2）将局放试验电压从高压降为零，若局放量消失，说明无外界干扰，则首先要检查试验终端或系统地线的引线是否正常。
目前，大多数电缆制造厂都采用悬挂式的油杯型的试验终端来进行局放来进行局放试验，这种试验终端使用易出现下列几个问题。
a、在进行局放试验时，高压引接线接头处往往因受力而使其断裂或断股，进而造成接触不良而放电。
b、油杯表面有脏物，引起表面放电。
c、油杯与电缆导体接触不良而产生放电。
d、因电缆的绝缘线芯色纱表面有微小毛刺，当其靠近高压端时会出现感应放电。
e、电缆为容性负载，对试样为三芯电缆而言，当另外两根待试验的绝缘线芯，其导体与高压引线距离太近时，易出现感应放电。
交联聚乙烯电缆绝缘中局部放电测试方法交联聚乙烯电缆绝缘中局部放电测试方法是电气工程领域中最基础、最重要的一个测试方法之一。
这种方法可以对电缆绝缘中可能存在的缺陷进行检测，保证电缆质量和电力系统的稳定性。
本文将从以下几个方面进行介绍：交联聚乙烯电缆绝缘的特点、局部放电的定义、交联聚乙烯电缆绝缘中局部放电测试的原理、测试的方法及步骤、测试结果的分析以及未来的展望。
一、交联聚乙烯电缆绝缘的特点交联聚乙烯电缆绝缘是一种高分子材料，相比于其他绝缘材料，其具有以下特点：1. 交联聚乙烯电缆绝缘具有较高的绝缘强度和耐高电压能力，可以承受电压的冲击和耐受高电场强度；2. 交联聚乙烯电缆绝缘具有良好的机械性能，例如硬度、韧性、耐磨性等，可以减少电缆运输和安装中的损伤；3. 交联聚乙烯电缆绝缘具有优异的耐热性能、耐水性能、耐腐蚀性能等特点，可以适应各种恶劣环境条件下的应用。
二、局部放电的定义局部放电是电气设备中常见的一种故障形态，是由局部缺陷或局部不均匀电场引起的放电现象。
一般来讲，局部放电分为内放电和外放电两种类型，前者是指在电介质内部发生的放电，后者是指在电介质表面或近表面发生的放电。
在交联聚乙烯电缆中，局部放电可能会由于以下原因引起：1. 气泡、裂纹、异物等缺陷导致的局部电场变化；2. 电缆接头安装不当导致的局部放电；3. 电缆在长期使用过程中发生老化、损伤等因素引发的局部放电。
局部放电产生的电流和放电量很小，但随着放电的不断进行，会导致电缆绝缘损坏，最终引起电缆故障。
三、交联聚乙烯电缆绝缘中局部放电测试的原理局部放电测试的原理是通过在电缆绝缘中施加高电压，通过探测器探测出在电缆绝缘中发生的局部放电信号。
测试时定位到放电信号的位置，根据不同的放电类型，可以判断出电缆绝缘中可能存在的缺陷情况。
交联聚乙烯电缆绝缘中局部放电测试的原理是在一个高压测试仪的作用下，施加一定的正弦波电压，使电缆绝缘中存在的缺陷区域形成足够的电场强度，产生局部放电，利用分布式光纤传感技术对电缆绝缘内产生的局部放电信号进行监测和分析。
电缆树枝放电形成剖析塑料绝缘电力电缆运转的靠谱性，除绝缘资料自己特征不良外，其决定要素就是电缆绝缘构造的完美程度。
在电缆绝缘层中恶化的电场将以致场致发射，引起电树枝、水树枝，最后使电缆绝缘层击穿。
塑料电力电缆的运转寿命与其绝缘中树枝老化的现象亲密有关树枝老化介绍有机资料的树枝化是因为资料内部细微开裂造成的，开裂的渺小通道好像冬季无树叶的树枝状——有枝干、分枝、枝芽。
“树枝”就是这类中空开裂现象的统称。
实质上，它的形状已大大地超越了“树枝”的观点。
塑料电缆的树枝化放电现象也是固体介质击穿前漫长的先导击穿过程，在引起树枝萌芽以前已有漫长的引诱（引发）期。
树枝引起后，或许很快发展到固体击穿，或许经漫长的发展（老化）过程，最后以致固体介质击穿（电老化击穿）。
树枝放电往常指树枝的发生、发展的全过程，也有特指管道细微开裂中的气体的局部放电。
各样有机资猜中，管道细微开裂的引起，能够是原有亚微观裂纹的存在；或气隙、水分、化学杂质的存在；或许无任何裂纹存在，不过极高的场强以致冷发射电子，引起裂痕，这是很复杂的物理化学过程。
从高场强处、气隙、含水的空洞、杂质等处引起树枝中心后，向三个方向的立体空间发展。
一般是沿电力线方向，也有因资料的各向异性而出现垂直电力线方向的树枝。
这些树枝延长发展出席强所至的对极（整个绝缘厚度），最后发生整体击穿。
从引起树枝萌芽，到发展至对极的时间能够是几分钟、几十分钟、几年或十几年。
树枝放电的形成树枝放电的引起和发展过程可分为以下四个阶段：（1）引起期：又称潜藏期或引诱期，它的长短表征树枝发生的难易程度。
这是克制树枝的主要阶段。
（2）成长久：又称发展期，它表示树枝引起后的成长速度。
耐树枝发展特征好的资料，树枝发展慢，即成长久长。
（3）饱和期：当树枝发展到必定长度后，树枝停止发展，这段时间称为饱和期。
饱和期的存在是因为树枝管道中有局部放电及高能电子轰击高聚物分子链，以致资料分解产生大批的气体。
XLPE电树枝引发与寿命评估电气94 方舟09041086 摘要：得益于优良的电气性能及其易于敷设的特点，交联聚乙烯(XLPE)在电缆领域已广泛投入使用。
然而在运行过程中，伴随着高场强而发生的绝缘内部放电会导致细微开裂形成电树枝，大大降低电缆的电气性能及使用寿命。
因此，通过电树枝引发实验测定材料在不同场强下电树枝生长情况成为研究、改进材料的切入点。
本次实验使用XLPE切片制作缺陷模型，对9-27KV工频电压下进行培养测试观察树枝生长速度与形状从而评估电气性能与使用寿命。
实验末尾附带了一次交流相逐级升压引发实验，与先前的恒压实验对比，可以扩展出更多可供研究的课题。
关键词：XLPE 电树枝局部放电使用寿命老化正文：一、试样制备(1)实验平台搭建为了研究电树枝的生长特性，搭建一套可实时观察并记录电树枝不同生长阶段图片的系统，该系统由聚四氟乙烯试样槽、体式显微镜摄像装置和终端图片观察及存储计算机三部分组成。
为了达到最佳的观察效果，聚四氟乙烯试样槽设计为圆筒状，其底部用加厚玻璃代替，以便显微镜的光源能很好的照射到试样。
同时，在进行实验时，试样槽内注入适量硅油，这样做一方面能增加试样的透光性，另一方面可以防止在进行高压试验时试样表面发生沿面闪络。
由于在进行高压试验时硅油受到强电场的作用会产生漂移，这使得电树枝图片的实时观察及采集收到严重影响，为了使试样保持良好的稳定性，一方面将试样的针电极插入试样槽上设计好的高压端插槽内，使用螺丝将地电极与低压极相连；另一方面，用一个直径大于显微镜光源的聚四氟乙烯环压在试样上，环上设计有一个凹槽，该凹槽可以很好的与试样槽上的高压端插槽吻合，进而达到更好固定试样的目的。
图片的获取是通过奥林巴斯的体式数字显微镜实时观察得到的，该显微镜最大放大倍数可达到90倍，一般我们使用目镜放大倍数为1的，即放大倍数为45倍。
显微镜观察到的图片通过专用的数据传输线传输到终端计算机上，并使用与显微镜配套的软件将其实时的显示出来，这样就可以通过计算机观察电树枝的生长情况。
5科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .26SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON 工程技术现基于广州地区110kV X LPE 电缆绝缘击穿事故统计分析和初步进行现场局部放电测试情况,并借鉴国外技术进展,试对66kV 及以上X LPE 电缆绝缘老化、相应的绝缘检测技术给予述评,希望引起重视并推进深入开展这一领域的全面调研,以提高运行管理水平。
1高压X L PE 电缆及其附件的绝缘损坏广州供电系统在国内较早地使用高压XL PE 电缆,迄今110kV 级XLPE 电缆总长度已达636k m 。
1995～2000年共发生110kV XL PE 电缆绝缘击穿事故11起,分类如下:电缆本体7起,均属外力破坏造成;电缆接头4起,其中3起为投入运行不久出现,是归属于构成材料、工艺所致,另1起则是绝缘击穿,其接头无防水构造,并运行了10年,经分析是水树老化所致。
上述绝缘击穿事故虽显示了电缆本体未出现绝缘老化损坏,但运行时间终究有限,是否出现绝缘老化的异常指标,尚未经测试,X L PE 电缆是否都能够可靠运行至预期使用寿命还是个待研究的问题。
而有一起电缆接头已出现绝缘老化,则至少表明对于包含附件在内的电缆系统绝缘老化问题需引起重视。
现不妨借鉴国外较早应用高压XL PE 电缆及其附件的实践经验,结合予以分析。
1.1日本不同电压等级X LPE 电缆绝缘损坏比较一般XLPE 电缆高压级比中压级的本体绝缘老化损坏较少,如日本1965～1995年按电压级统计电缆绝缘事故率,显示了随电压级增高其相应的电缆绝缘损坏率依次较低。
这或许是XLPE 电缆的制造工艺对高电压级有较严格的质量目标管理,加之110kV 及以上电压级电缆均采用金属层径向防水构造的缘故。
1.2日本66kV 级X L PE 电缆线路绝缘损坏故障分布状况日本在1977～1995年66kV XLPE 电缆线路发生82次绝缘损坏故障,其分布状况统计列于表2,特点有:①电缆本体因水树老化导致绝缘损坏达12起,它存在于沿电缆纵向的局部位置,但这些电缆是1975～1980年投产的一批,当时的制造工艺含湿法交联(20世纪80年代后才完全为干法交联),且电缆构造没有径向防水层,因之,历经12～19年运行后出现绝缘击穿。
XLPE电力电缆典型缺陷局部放电测量与分析发布时间：2022-09-26T06:43:25.020Z 来源：《当代电力文化》2022年第10期作者：张晓梦[导读] 交联聚乙烯(XLPE)电缆在电网建设与改造中得到越来越广泛的应用张晓梦内蒙古乌兰察布市集宁区新区聚景花园内蒙古乌兰察布市 012000摘要：交联聚乙烯(XLPE)电缆在电网建设与改造中得到越来越广泛的应用，而电缆接头的故障在电缆供电系统故障中占有较高比例。
局部放电是反映电缆接头绝缘状况的一个很重要的参数，因此XLPE电缆及接头的局部放电检测技术是近年国内外研究的热点之一。
局部放电PD是电缆绝缘故障早期的主要表现形式，它既是引起绝缘劣化的主要原因之一，又是表征绝缘状况的主要特征量。
运行经验和研究均表明: 电力电缆局部放电量与绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘一定程度上隐患缺陷的存在，是定量分析绝缘劣化程度的有效方法之一。
因此， IEC、IEEE 以及CIGRE 电力权威机构一致推荐PD 试验作为XLPE 电力电缆绝缘状况评价的最佳方法。
关键词：XLPE；缺陷；局部放电随着电网建设的迅猛发展，电力负荷不断加大，导致高压电力电缆线路迅速增长。
交联聚乙烯(XLPE)电缆以其多种优点广泛应用于高压电力线路中。
在实际运用当中，由于产品质量、外力破坏、施工质量和敷设环境等因素影响，交联聚乙烯电缆绝缘击穿、附件爆炸等严重事故时有发生。
开展电缆绝缘状态检测是保证高压电缆可靠运行的重要手段，我国广泛采用预防性试验来判断绝缘状况，这种传统方法存在检修周期长、耗费大量人力与物力以及检测结果不能有效表征绝缘状况等弊端已愈来愈不能满足生产实际需求，发展在线检测技术已成为电缆绝缘诊断的必然趋势。
一、电缆接头局部放电检测的意义由于交联聚乙烯(XLPE)电缆具有绝缘性能好、易于制造和安装方便、供电安全可靠、有利于美化城市等优点近十年来，我国城市电网中大量采用XLPE电力电缆输配电。
