201509电气绝缘在线检测及诊断技术分解

探讨电力电缆绝缘的在线监测及诊断电力电缆大都位于地下，造成对电力电缆绝缘检测和维修等工作难度增大，在发生故障后需要花费大量的人力物力对其进行维修。

本文主要对电力电缆绝缘的在线监测和诊断的主要方法进行了介绍，以期为日后电力电缆绝缘的在线监测发展提供理论依据。

标签：电力电缆;绝缘;诊断;在线监测1引言为保障电能安全稳定的传输，相关部门要对电力电缆的绝缘情况进行检查和维护。

我国传统的检测电力电缆绝缘情况的方式是离线检测，该检测方法需要在停电的状态下对设备进行检测。

然而随着社会发展脚步的加快，对电力的需求不断增加同时希望在减少停电的情况下对电力电缆进行检测，在线检测是一种能够在运行状态下对电力电缆的绝缘状况进行监测的方法。

2.电力电缆绝缘在线监测方法2.1直流叠加法直流叠加法指的是通过在电磁式的电压互感器中性点接地的位置添加约50V的低压直流电压源，使接地电压互感器的中性点及运行母线加到电缆的三相中。

因此同时外加有直流电压和工频交流的电缆，再使用LC滤波器，滤除测试回路中的交流成分，只检测由电源E流过电缆绝缘层微弱的直流电流或者计算出电缆中的绝缘电阻从而判定电缆的绝缘情况。

直流叠加法的基本原理图如图1所示。

运用直流叠加法测量的过程中，由于杂散电流的变化比较大，因此所得出的结果测量误差较大。

如果电缆头部位置表面泄漏电阻比较低的时候，测量误差也会增大。

当前存在的解决方法是，在叠加装置和在线检测装置距离较近的时候使用电容阻断的方法可以干扰电流通路。

除此之外还可以通过补偿电动势法避免干扰电流。

如果直流电流长期流经互感器TV，可能会造成电压互感器的磁路处于饱和状态而形成零序电压。

有报告指出，当直流叠加电压为6V时不会出现问题。

但是在实际生活中，该法对于中性点直接接地的电网并不适用。

2.2直流分量法交聯聚乙烯（XLPE）电力电缆中水树枝具备“整流作用”（如图2所示）可以使外加交流电压负半周树枝放电向的绝缘中增加许多负电荷，但是正半周树枝的正电荷比较少，所以不能完全中和负电荷。

电气绝缘在线检测及诊断技术天津大学作业答案第一篇：电气绝缘在线检测及诊断技术天津大学作业答案电气绝缘在线检测及诊断技术复习题选择题1．下列不是电介质在强电场作用下呈现的现象是（B）。

A．放电B．极化C．闪络D．击穿2．故障诊断主次图中，主要因素是指占累计相对故障率（C）的因素。

A．0 ~ 80%B．50 ~ 80%C．80 ~ 90%D．90 ~ 100% 3．电磁干扰最基本、最有效的抑制方式是（A）A．接地B．屏蔽C．滤波D．保护 4．1 MHz以下的系统接地，要尽量采用（C）方式。

A．悬浮接地B．混合接地C．单点接地D．多点接地5．下列传感器接入方式中属于磁性耦合方式的是（D）。

A．电容接入式B．电阻接入式C．阻容接入式D．普通CT 6．VLF高压试验是指交流输出频率在（B）及以下的高电压试验。

A．0.01 HzB．0.1HzC．1 HzD．10 Hz 8．喷水分级法表征绝缘子憎水性变化时，（D）级表示憎水性完全丧失。

A．HC1B．HC3C．HC5D．HC7 9．不同悬挂方式下电力系统外绝缘泄漏电流的对比结果正确的是（A）。

A．LCmax-垂直耐受 > LCmax-耐张耐受 > LCmax-V型耐受 B．LCmax-垂直耐受 > LCmax-V型耐受 > LCmax-耐张耐受C．LCmax-耐张耐受> LCmax-V型耐受> LCmax-垂直耐受D．LCmax-耐张耐受 > LCmax-垂直耐受 > LCmax-V型耐受 10．电力变压器油在运行中因受温度、电场、氧气、（C）和钢铁等材料作用，会发生氧化、裂变与碳化等反应。

A．压力B．放电C．水分D．氢气11．阻抗电压是电力变压器的重要参数，其大小主要取决于（B）。

A．空载电流与短路电流的大小B．变压器的设计尺寸 C．电压变比及其稳定性D．空载损耗的大小12．电力变压器油枕内的绝缘油采用（C）可以吸收来自空气中的水分和杂质，以保证变压器绝缘油的良好绝缘性。

电力系统中的绝缘故障检测与诊断技术电力系统是保证电力供应和电安全的重要设施，而绝缘是电力系统安全稳定运行的重要保障。

然而，由于电力系统工作条件的苛刻和设备老化等因素，绝缘强度会逐渐下降，甚至会发生故障，导致停电、短路等电力事故，给人们带来严重的生产和生活损失。

因此，电力系统中的绝缘故障检测与诊断技术是提高电力系统运行安全可靠性的重要手段。

本文将从绝缘故障的常见类型、检测技术、诊断方法和发展趋势等方面，探讨电力系统中的绝缘故障检测与诊断技术。

一、绝缘故障的常见类型电力系统中的绝缘故障主要分为漏电、绝缘老化、击穿等几种类型。

其中，漏电是指电介质内部的介质强度受到外部因素的破坏而引起不规则的电荷分布，导致绝缘强度下降，从而引起局部放电，并逐渐发展为完全击穿；绝缘老化是指电介质在使用过程中，由于受到电磁场、热量和光线等外部因素的破坏，导致绝缘材料老化断裂，继而引起绝缘强度下降；而击穿则是指电介质内部的电场强度达到绝缘强度以下，出现放电，引起电介质的破坏，可能导致设备彻底失效或起火烧毁。

二、绝缘故障检测技术为了及时发现和修复电力系统中的绝缘故障，必须采用适当的检测技术。

目前，主要的绝缘故障检测技术包括以下几种：1. 直流高压法直流高压法是一种广泛应用的检测绝缘强度的方法。

我的原理是利用直流高电压测试绝缘强度，在保证电流小于安全范围内，测量相电压与地电压的比值，来判断设备的绝缘强度是否符合要求。

这种方法操作简单便捷，但缺点是不容易检测到漏电，而且不能确定故障的位置。

2. 前馈回路法前馈回路法是一种检测漏电故障的方法。

该方法在待测电源上串接了一对独立的感应线圈，检测线圈的电流变化来判断是否存在漏电现象。

由于测量电流很小，所以不容易引起短路或打火，检测灵敏度高，但是其复杂度较高，成本也比较昂贵。

3. 模糊综合评判法模糊综合评判法是一种应用人工智能手段的方法，它将来自不同传感器的绝缘电压、绝缘电阻、局部放电等多个参数进行多源综合评判，通过人工智能算法对故障进行诊断。

探讨电力电缆绝缘的在线监测及诊断报告指出，当直流叠加电压为6V时不会出现问题。

但是在实际生活中，该法对于中性点直接接地的电网并不适用。

2.2直流分量法交联聚乙烯（XLPE）电力电缆中水树枝具备“整流作用”（如图2所示）可以使外加交流电压负半周树枝放电向的绝缘中增加许多负电荷，但是正半周树枝的正电荷比较少，所以不能完全中和负电荷。

这种方法不用外加电源，而且测量的时候仅需将外皮接地线而不需要接触其它带电的位置，因此在使用的过程中更加的安全方便。

但是由于直流分量很小，因此在护层绝缘电阻数值较低时容易受到其他电流干扰。

所以需要从所测量的数值之中区分出干扰电流和直流分量电流。

如果电缆屏蔽接地化学电动势比较大但护套绝缘电阻比较小时，可能在所监测的回路中形成比较大的干扰电流，造成待测的电流被淹没。

2.3介质损耗因数法电缆的介质损失角正切值tanδ越小，电力电缆绝缘介质的性能越好，绝缘介质损耗也越小。

介质损耗因数法是通过电压互感器、电流互感器对电缆绝缘上的电压及电流进行测量，然后利用特定的方法和装置对电缆的介质损耗因数tanδ进行测量，如图4为损耗因数的在线监测方式。

在对多条电路的电缆做tanδ巡回监测过程中，通过比较各电缆上所得到的电流信息和从母线的电压互感器处获得的电流信息的相对位置，即可完成对全部电缆的损耗因数的测定。

但是由于介质损耗因数法反映的是电力设施或者电缆绝缘的整体性缺陷，在一个较大的电路系统中，某处个别较为集中的缺陷并不会造成tanδ值的明显变化。

2.4局部放电法在绝缘材料的内部出现区域性放电的情况时，在放电点的位置会出现物理现象，包括电现象和非电现象。

其中电现象包括电磁波、电脉冲及其反射以及介质损耗明显提高等，非电现象包括红外光、声、热等。

电力电缆的区域性放电量和绝缘材料状况息息相关，区域性放电量变化表示电缆绝缘可能存在造成电缆故障的缺陷。

2.5低频叠加法低频叠加法的使用是为了减少直流微电流监测的问题，该方法通过将7.5赫兹、20V左右的电压以在线叠加的方式接到电缆绝缘上，再在电缆接地线中接入监测装置，从而得到对应的绝缘电阻的准确数值。

电力系统中的绝缘监测与故障诊断技术电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，承担着稳定供电的重要任务。

然而，由于电力系统中存在各种各样的故障和隐患，如绝缘击穿、绝缘老化和接地故障等，给供电安全和稳定性带来了很大的挑战。

因此，绝缘监测与故障诊断技术成为电力系统中不可或缺的重要环节。

本文将从不同角度介绍电力系统中绝缘监测与故障诊断技术的相关内容。

一、绝缘监测技术绝缘监测技术是指对电力设备绝缘状态进行在线或离线监测，以便及时发现绝缘状态的变化和绝缘故障的风险。

绝缘监测技术的发展经历了从传统方法到现代化手段的转变。

1.1 传统方法在电力系统刚刚发展起来时，人们往往采用目视和巡检的方式对绝缘状态进行判断，这种方法效率低下且容易疏漏。

后来，人们引入了电阻测量法和介质损耗测量法等传统方法。

这些方法虽然能够初步了解绝缘状态，但由于测试精度不高，不能准确判断绝缘故障的类型和具体位置。

1.2 现代化手段随着科技的不断进步，现代化的绝缘监测技术应运而生。

这些技术包括绝缘电阻测试、介质损耗测试、在线监测系统等。

其中，绝缘电阻测试可以通过测量设备间的电阻值变化，来判断绝缘状况是否合格；介质损耗测试则可以通过测试介质的介质损耗角正切值，来判断绝缘状况是否正常；在线监测系统则能够通过传感器实时采集电力设备的绝缘状态，实现长期稳定的监测。

二、故障诊断技术故障诊断技术是指通过对电力设备故障信号的分析和处理，确定故障类型、故障位置和故障原因，并提供相应的处理措施和修复方案。

故障诊断技术的发展也经历了从传统方法到现代化手段的变迁。

2.1 传统方法在传统的故障诊断方法中，人们往往根据经验和判断力来判断故障类型和故障原因。

这种方法无论是对技术要求还是对诊断人员的素质都提出了很高的要求，且容易出现错误判断。

因此，传统的故障诊断方法已经不能满足电力系统快速和准确的故障诊断需求。

2.2 现代化手段现代化的故障诊断技术通过引入智能化和自动化的手段，提高了故障诊断的效率和准确性。

1故障诊断主次图中，主要因素是指占累计相对故障率（）的因素。

C02对于常用A级绝缘，如油纸绝缘，温度每超过（），寿命约缩短一半...A03设备的高可靠性和维修的经济性是电力系统降低运行成本的关键。

A04影响迟滞的主要因素包括传感器机械结构中的摩擦、游隙、各结构材...A05电气绝缘故障诊断最基本的功能就是对设备未知故障的分类问题。

A01（）构成了定期维修制的基本内容。

D02对于常用A级绝缘，如油纸绝缘，温度每超过（），寿命约缩短一半...A03电气绝缘故障诊断最基本的功能就是对设备未知故障的分类问题。

A04介质损耗角受绝缘结构形状及尺寸的影响，并取决于介质的损耗特性...B05电阻式传感器的命名是按照（）给传感器分类命名的。

C01直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件是...A02串联电介质在交变电压下介质的场强分布与介电常数成反比。

A03下列不属于定期维修弊端的是（）。

C04根据电气设备绝缘状态信息，对异常状态做出报警，对故障类型进行...B05在电力系统中电气设备的故障多为（）故障。

A01传感器是一种以一定精确度把被测量转换为之有确定对应关系的、便...A02电气设备绝缘耐压试验必须在非破坏试验合格后进行。

A03影响迟滞的主要因素包括传感器机械结构中的摩擦、游隙、各结构材...A04下列不属于定期维修弊端的是（）。

C0 5（）是在运行电压下获取电气设备实时运行状态参数。

B0 1（）是在运行电压下获取电气设备实时运行状态参数。

B0 2下列不是电介质在强电场作用下呈现的现象是（）。

B0 3提高设备的运行可靠性是保证电力系统安全运行的关键。

A0 4（）构成了定期维修制的基本内容。

D05对于常用A级绝缘，如油纸绝缘，温度每超过（），寿命约缩短一半...A01当干扰频谱成分不同于有用信号的频带时，可以用滤波器将干扰加以...A02在光线作用下，能够使物体产生一定方向电动势的现象称为外光电效...B03频率高于（）的机械波，称为超声波。