振荡波电缆局放检测和定位技术基本原理研究

基于振荡波的10kV电缆缺陷定位分析10kV电缆是电力系统中常见的一种电缆，其在输电和配电线路中起着重要的作用。

随着电缆的使用时间增长和环境条件变化，电缆可能会出现各种缺陷，如接地故障、绝缘老化、绝缘层破损等，这些缺陷会严重影响电缆的安全运行和供电质量。

及时发现和修复电缆缺陷至关重要。

基于振荡波的电缆缺陷定位技术是一种先进的无损检测技术，它利用电缆本身的振动信号及其在不同位置的传播特性，通过信号处理技术和数学模型，可以准确地定位电缆中的缺陷位置。

本文将对基于振荡波的10kV电缆缺陷定位分析进行介绍和探讨。

一、基于振荡波的电缆缺陷定位原理基于振荡波的电缆缺陷定位技术是基于电缆在传输电力的过程中产生的振动信号，通过对这些振动信号的分析和处理，可以获取电缆内部的故障信息和位置信息。

具体原理如下：1. 振荡波的产生：当电压施加在电缆两端时，电缆内部会产生电场和电磁场，导致电缆中的绝缘材料和金属屏蔽层受到电场力的作用而发生微小的振动。

这些振动信号会随着电缆的传输而传播，同时会受到电缆内部的缺陷和不均匀性的影响，从而产生不同的传播特性。

2. 振荡波的采集：利用传感器在电缆的不同位置上采集振荡波信号，并将信号输入到信号采集系统中进行处理和分析。

通常采用的传感器有加速度传感器、应变传感器等。

3. 信号处理与分析：通过对振荡波信号的处理和分析，可以提取出信号的频率、振幅、相位等信息，并建立数学模型来描述振动信号在电缆中的传播规律。

4. 缺陷定位算法：基于采集到的振荡波信号和建立的数学模型，可以利用信号处理算法和数学定位模型来准确地定位电缆中的缺陷位置。

二、10kV电缆缺陷定位方法基于振荡波的10kV电缆缺陷定位分析方法主要包括以下几个步骤：1. 采集振荡波信号：在电缆的不同位置上安装传感器，对电缆中的振荡波信号进行采集。

通常需要在电缆两端分别安装传感器，以及在电缆的中间位置进行多点采集，这样可以获得更全面的振荡波信号信息。

振荡波局放检测设备在10kV电缆局放测试中的应用唐嘉婷2张皓2李上国2王立2薛强2周作春1张文新1李华春2（1.北京市电力公司1000312，北京市电力公司电缆公司100027）摘要本文简单介绍了电缆局部放电的原因和危害，以及振荡波局放检测设备(OWTS)的工作原理，通过实例验证了该系统在电缆局部放电测试与定位上取得了良好的现场应用效果。

关键词电缆局部放电振荡波0引言在电力系统中，判断电缆绝缘好坏的惯用测试方法是对被测电缆绝缘施加直流高压，检测直流泄漏电流的大小。

但是，这种方法仅能对电缆整体绝缘情况做出诊断，无法对局放部位进行定位。

更重要的是，直流耐压试验实际上是一种破坏性试验，尤其对交联聚乙烯（XLPE）电缆，由于在去掉直流高压之后的一段时期内绝缘层仍旧维持着极化状态的分子排列，特别是在因老化而生成的各种树枝结构内，其分子排列更不容易恢复到施加直流高压之前的状态[1]，因此经直流耐压试验测试合格的电缆，在重新投入运行后很快发生绝缘击穿事故的例子屡见不鲜。

由于直流耐压试验具有加速XLPE电缆绝缘早期劣化及大大缩短电缆运行寿命等弊端，一些电缆使用量较大的发达国家在XLPE电力电缆的预防性试验中相继推出振荡波电压试验、0.1Hz超低频电压试验和工频电压试验方法[2]。

2008年1月，北京电力电缆公司吸取新加坡等国家在状态检测方面的成功经验，尝试采用振荡波法电缆局部放电定位（OWTS）测试技术对配网10kV电缆进行局部放电测试。

在测试过程中，检测发现数条电缆有严重局部放电现象，经过对电缆的解剖分析证实了这些电缆存在的不同方面、不同程度的问题，通过对数百条电缆的局放检测情况进行总结分析，应用振荡波法对电缆局部放电进行测试并定位是一个非常有效的技术，而且方法操作简单，容易判断。

本文将阐述振荡波法电缆局部放电定位（OWTS）测试技术的原理，并对案例做简要介绍。

1电缆局部放电原因及危害XLPE电缆在制造和接头操作过程中，绝缘层内部易出现的杂质、微孔、半导电层突起和分层缺陷，以及PILC电缆由于负荷过大或缺油导致的绝缘材料干燥和外护套被侵蚀后引起的进水，均会引起局部放电的发生。

10kV配电电缆线路振荡波局放检测技术应用研究摘要：10kV配电电缆线路由于其结构设计与运行方法难以开展高压电缆线路常见的带电检测试验，目前阻尼振荡波局放检测技术是国内外广泛认可的配电电缆状态检测技术，其对检出电缆附件安装及部分绝缘劣化缺陷具有良好的灵敏度与有效性。

本文结合涉121户重要用户的266回配网电缆线路的状态检测与评价中开展的359回次阻尼振荡波局放试验，验证了阻尼振荡波局放检测在配网电缆劣化缺陷的检出效果，基于大量实测数据形成了六类配网电缆典型缺陷的振荡波局放检测图谱库。

关键词：局部放电；阻尼振荡波；配网电缆；缺陷定位；状态评价0 引言阻尼振荡波（Damped AC，简称DAC）检测技术作为一种用于交联电缆现场绝缘性能检测的新兴技术，是目前国内外研究机构与电力运行部门密切关注的技术热点，其技术实质是用阻尼振荡波电压替代工频交流电压作为试验电压，在此基础上结合符合IEC60270标准的脉冲电流法局放现场测试、基于时域反射法的局放源定位和基于振荡波形衰减的介质损耗测量多种手段[1-3]。

国内电缆运行、试验单位陆续从国外引进基于该技术的测试系统，并在配网中压电缆线路开展了实际应用，现场发现并解剖验证了因制造、敷设、安装引起的各类缺陷，取得了良好的效果[4-6]。

结合IEEE400相关标准[7]与实际应用经验，国内电力运行单位也组织起草了中压配电电缆阻尼振荡波局放检测方法与设备标准[8，9]。

本文依据相关标准，结合专项检测试验工作中开展359回次阻尼振荡波局放试验数据，总结并形成了6类配网电缆典型缺陷的振荡波局放检测图谱库，对后续开展振荡波局放检测工作时，分析判别电缆线路缺陷类型提供了参考依据。

1配电电缆阻尼振荡波局放检测试验10kV电缆振荡波局部放电检测基本原理如图3-1所示：图1 电缆振荡波局放测试原理用直流电源将被测试电缆在几秒中内充电至工作电压（额定电压）。

实时快速状态开关S闭合，将被测电缆和空心电感构成串联谐振回路，回路开始以的频率进行振荡。

基于振荡波的10kV电缆缺陷定位分析1. 振荡波技术原理振荡波是指在传输线路中由于阻抗不匹配产生的波动信号，它的产生是由于电导体的突变引起的，这种突变可以是电缆的缺陷，比如绝缘老化、绝缘层破损等。

当出现这些缺陷时，电缆中的电流和电压会发生突变，产生振荡波信号。

利用这些振荡波信号，可以对电缆的缺陷进行定位和分析。

基于振荡波的10kV电缆缺陷定位分析，首先需要布置振荡波传感器在电缆的不同位置，以便捕捉振荡波信号。

当电缆出现缺陷时，传感器捕捉到的信号会发生相应的变化，通过对这些变化信号的采集和分析，可以确定电缆缺陷的位置和类型。

在实际应用中，通常会采用多个传感器进行布置，以确保对电缆全程的覆盖和监测。

3. 振荡波技术在10kV电缆缺陷定位中的应用基于振荡波的10kV电缆缺陷定位分析具有高度的精度和可靠性。

它可以对电缆的不同类型的缺陷进行快速准确的定位，包括绝缘老化、绝缘层破损、导线断裂等问题。

与传统的电缆检测方法相比，振荡波技术可以更精准地确定电缆缺陷的位置，帮助维护人员更快速地进行维修和处理，提高了电缆的可靠性和运行安全。

(1) 高精度：振荡波技术可以对电缆的缺陷进行精确的定位，帮助维护人员准确定位电缆的问题，节约了维修时间和费用。

(2) 高灵敏度：振荡波技术能够捕捉到微小的电缆缺陷信号，对于电缆的隐形缺陷也能够进行有效的检测和分析。

振荡波技术在10kV电缆缺陷定位方面已经取得了一系列成功的应用案例。

在某电力公司的一条10kV电缆线路中，使用振荡波技术进行缺陷定位分析，成功找出了一处绝缘老化引起的电缆故障，及时修复了问题，避免了进一步的事故发生。

在另外一家石油化工企业的电缆维护中，也成功运用振荡波技术对电缆的缺陷进行了准确定位，保障了生产的连续性和正常运行。

随着振荡波技术在10kV电缆缺陷定位中的成功应用，其在未来的发展前景十分广阔。

在技术方面，振荡波传感器的灵敏度、精度和响应速度将会不断提高，使得对电缆缺陷的检测和定位更加全面确切。

电缆震荡波试验原理及方法电缆震荡波试验是一种用于检测电缆故障的非破坏性试验方法。

它利用电缆内部的电磁波在电缆中传播的特性，通过测量电缆内部的电压和电流信号，来判断电缆的状态和故障位置。

本文将介绍电缆震荡波试验的原理和方法。

一、原理电缆震荡波试验是利用电缆内部的电磁波在电缆中传播的特性来检测电缆故障的一种方法。

当电缆内部出现故障时，如绝缘老化、短路、接触不良等，会导致电缆内部的电场和磁场发生变化，从而产生电磁波。

这些电磁波会在电缆中传播，同时也会反射和折射，形成多个波形。

通过测量这些波形的特性，可以判断电缆的状态和故障位置。

二、方法电缆震荡波试验的方法主要包括以下几个步骤：1.准备工作：首先需要准备好测试仪器和设备，包括震荡波发生器、震荡波接收器、信号处理器等。

同时还需要对电缆进行检查和准备，包括清洁电缆表面、检查接头和绝缘等。

2.发生震荡波：将震荡波发生器连接到电缆的一端，通过发生器产生电磁波，将其传播到电缆中。

3.接收信号：将震荡波接收器连接到电缆的另一端，接收电缆内部的电压和电流信号，并将其传输到信号处理器中。

4.信号处理：对接收到的信号进行处理和分析，包括滤波、放大、数字化等，以便更好地观察和分析信号特性。

5.判断故障位置：通过观察信号特性，如波形、幅值、频率等，来判断电缆的状态和故障位置。

例如，当电缆出现短路时，会导致电磁波的幅值增大，频率变高，从而可以判断出短路的位置。

三、注意事项在进行电缆震荡波试验时，需要注意以下几个事项：1.安全问题：电缆震荡波试验需要使用高压电源和高频信号，因此需要注意安全问题，避免触电和电磁辐射等危险。

2.测试环境：电缆震荡波试验需要在无干扰的环境中进行，避免外界电磁干扰对测试结果的影响。

3.测试精度：电缆震荡波试验需要使用高精度的测试仪器和设备，以保证测试结果的准确性和可靠性。

电缆震荡波试验是一种非破坏性的电缆故障检测方法，具有快速、准确、可靠等优点，可以有效地提高电缆的安全性和可靠性。

振荡波电缆局部放电检测和定位技术基本原理研究随着城市电网电缆化率的程度不断提高,社会发展和进步对供电可靠性的要求也不断提高，如何准确掌握配电电缆的健康状态，制定正确的检修对策，避免因电缆本身质量问题导致的突发性事故的发生，变得尤为重要。

研究发现，电缆的局部放电量与其绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘可能存在危害电缆安全运行的缺陷。

目前，国际上应用比较广泛的振荡波电缆局部放电检测和定位技术，能够有效检测和定位配电电缆局部放电的位置且检测本身不对电缆造成伤害。

本文主要从该系统的电源技术、抗干扰技术、定位技术、典型案例等方面进行介绍，为该技术的进一步推广应用、改进创新提供技术参考。

近十年来,挤塑型电力电缆特别是XLPE电力电缆由于其绝缘性能好、易于制造、安装方便、供电安全可靠、有利于城市和厂矿布局等优点，在城市电网中得到广泛使用.但是这种电缆的绝缘结构中往往会由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质，或者由于工艺原因在绝缘介质与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层突出,在这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电，同时在电力电缆的安装和运行过程当中也可能会产生各种绝缘缺陷导致局部放电。

由于 XLPE 等挤塑型绝缘材料耐放电性较差,在局部放电的长期作用下，绝缘材料不断老化最终导致绝缘击穿,造成重大事故。

根据北京市电力公司相关统计资料表明，电缆老化、附件质量和工艺不良在 10kV 电缆故障中占有较大比重。

随着电缆运行时间的不断增长，潜伏的局部缺陷对城市电网可靠性的危害将会越来越突出，对供电质量和公司形象造成的危害也会越来越大。

因此，引进先进技术及时检测出电缆潜伏性缺陷的要求也越来越迫切。

根据 2007 年北京市电力公司对新能源电网公司开展国际对标的重要成果并参考国内外相关文献资料,采用振荡波电缆局部放电检测和定位技术对配电电缆进行测试，能够及时发现和定位潜伏性局部放电缺陷且不会对电缆造成伤害，可以大大提高供电可靠性。

10kV电缆振荡波局部放电检测技术研究及应用摘要：局部电缆放电故障是电缆发生故障的前兆,通过检测诊断局部电缆放电故障是不断提高导线电缆绝缘状态检测技术水平的一个重要途径。

振荡和谐波现场局部放电故障检测技术系统是近年来逐渐发展应用起来的一种新的电缆局部故障检测系统技术,它能有效地准确检测现场电缆的局部放电,准确的的定位缺陷故障触发点,在电缆缺陷振荡和谐波现场局部放电缺陷检测技术系统的实际应用中主它存在两个关键技术设计问题,一个就是对于局部放电用于检测电缆过程系统中的局部干扰,二个就是对于局部放电电缆缺陷故障类型的准确识别。

关键词：电缆；局部放电；振荡波一、引言随着城市经济的快速发展和城市现代化建设水平的不断稳步提高,城市电网近年来发展迅速。

电力电缆系统作为我国城市水力电网的重要系统组成之一部分,发展极快,年均电量增长35%，xlpe电缆由于其线路敷设方便、操作可靠维护简单、耐压抗高温、绝缘腐蚀性能优良等几大优点,在我国城市电网中已经得到广泛应用,在电力配电网中同样得到广泛应用。

与传统架空电缆线路系统相比,电缆线路具有安全运行快捷维护方便工作量小、无障碍空间运行走廊等三大优点。

然而,由于高压电缆长期运行使用环境的某种特殊性,使用时间的不断推移,一些用于高压电的xlpe高压电缆已逐渐进入使用寿命的"中年期",早期已投入电缆运行的高压xlpe高压电缆对其绝缘部件击穿损伤事故也已经有不少报道。

二、现存问题为了大大提高现场高压测试的便携性,电流驱动振荡和谐波高频局部电流放电高压检测将电流振荡波的高压检测产生部分和谐波局部电流高压检测组成部分，直接集成在一起。

高度相互集成的特性大大简化了工程测试管理系统的内部结构,提高了现场工程测试的工作效率。

[1]但随之而来的一个问题是一些强电系统对一些弱电信号系统也具有较强的谐波干扰,容易将一些局部直流放电的小谐波信号直接淹没在干扰信号中,降低了其对局部直流放电系统检测的信号灵敏度。

OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位装置应用初探冯义1武光宇1陶诗洋1涂明涛1王鹏2周作春2刘庆时2李华春3姜绿先3陈平31.北京市电力公司试验研究院2.北京市电力公司生产技术部3.北京市电力公司电缆公司摘要OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位技术，是目前国际上应用比较广泛的能够有效检测和定位10kV配电电缆局部放电的位置且检测本身不对电缆造成伤害的先进技术。

北京市电力公司2008年初引进该技术，并成功的应用到奥运场馆及配套设施的电缆检测中，发现了多起电缆接头缺陷，取得了较好的成效，为奥运保电工作作出了一定的贡献。

本文主要从该装置的使用方法、现场经验、案例分析等方面进行介绍，为该技术的进一步推广应用、改进创新提供技术参考。

关键字：OWTS局部放电检测应用0. 前言OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位技术，由于其电源与交流电源等效性好，作用时间短、操作方便、易于携带，可有效检测XLPE电力电缆中的各种缺陷，且试验不会对电缆造成伤害[1]，在国际上得到广泛应用。

为确保奥运场馆及配套设施的10kV电缆能够以健康的状态投入到奥运供电中去，根据2007年北京市电力公司对新能源电网公司开展国际对标的重要成果，公司决定引进OWTS 振荡波电缆局部放电检测和定位技术对奥运场馆及配套设施10kV电缆进行检测，以便及时发现潜伏性局部放电缺陷，提高供电可靠性。

下面主要对该装置的使用方法、现场经验、案例分析等方面进行介绍。

1. 检测情况及使用方法自2008年初引进OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位装置开展奥运场馆及配套设施的10kV电缆的检测工作以来，共检测电缆300余条，发现接头缺陷20多个，缺陷原因主要是安装工艺粗糙、受潮和用错材料等几个方面。

在现场对电缆进行局放检测和定位技术性较强，需要掌握一定的技巧，遵循正确的步骤，才能够准确的排除干扰，得到正确的结论。

现场应用OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位装置一般应遵循以下步骤。