电缆局部放电在线检测技术及应用图文
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电缆线路局部放电缺陷检测典型案例(第一版)案例1:高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电(1)案例经过2010年5月6日,利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪,在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测,发现1-1路电缆终端存在局部放电信号,随后对不同检测位置所得结果进行对比分析,初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号,判断为电缆终端存在局放信号。
2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换,更换后复测异常局放信号消失。
更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良,是造成局放的主要原因。
(2)检测分析方法测试系统主机和软件采用局放在线检测系统,采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。
信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。
高频检测通道共有3个,同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号,采样频率为100 MHz,带宽为16 kHz~30 MHz,满足局部放电测试要求。
同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号,通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信,将主机中的数据传送至电脑中,从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。
利用局部放电测试系统,在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号,此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号,在电缆中心导体处注入脉冲信号,耦合到的信号如图1-2所示。
图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。
距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小(见图1-4),这样就可以判断放电是来自开关柜内还是线路侧。
a)距电缆终端0.1 m b)距电缆终端1.5 m图1-3 局部放电系统的耦合信号图1-4 不同位置耦合的脉冲信号2010年5月6日,在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测,在距离1-1路进线电缆0.5 m和1.0 m处分别发现局放信号,测试结果如图1-5及图1-6所示。
高压电缆局部放电在线监测系统高压、超高压电缆局部放电在线监测系统主要用于监测发生在高压电缆、GIS以及与其相连高压设备中的局放信号,预测该局放的发展趋势,预防突发性的电气事故,为设备的状态检修和维护提供有效的数据依据。
该系统是一个独立的、紧凑型多功能分布式高频局放同步检测系统,采用光纤组网方式进行数据传输,实时在线监测电缆系统局部放电,通过高压电缆局放分析系统来评估系统的绝缘状态。
系统基于高频脉冲电流法测量局放的原理而设计,通过高频电流传感器(HFCT)和100Mbps采样率采集局放源点激发的脉冲电流信号。
二、技术特点
(1)采用高频脉冲电流法原理,通过高频电流传感器测量局放信号;
(2)局放监测装置可以通过单模光纤级联,组成光纤环网,控制计算机通过总线控制单元管理所有装置,进行长电缆线路分布式局放检测,各监测装置之间实现完全电气绝缘。
光纤长度可达20km;
(3)可以进行电缆线路局放在线监测;
(4)供电电源使用AC220V市电;
(5)分析软件采用可视化方式展示局放图谱,如二维q-φ, N-φ, N-q和三维N-q-φ;
(6)可生成测试报告,用于存档或运维问题追溯。
注意事项
1)严禁在局放传感器输出端处于短路状态下在接地线上合上局放传感器,在合上局放传感器前,需确认其输出端是否短路;
2)传感器应牢固固定于接地线上,若接地线过细,可使用绝缘胶布缠绕数层后再使用电流互感器;。
电力电缆局部放电带电检测技术及其应用
电缆局部放电带电检测,是指在检测活动中将电缆断开,在断端施加射频电压,并以
微弱电流用来检测电缆绝缘是否存在放电现象及其程度等。
一般认为,当射频电流从接地
点穿过电缆的绝缘时,可以探测电缆的缺陷,从而达到完成带电检测的目的,对于及时发
现电缆局部放电状况,按照站内定期维护工作或是在维修电缆修复措施中可发挥重要作用。
现今,电缆局部放电带电检测是一项十分重要的诊断技术,它可以帮助科学家以及安
全专家在检测过程中的更精准地将带电检测的内容精确地提取出来,从而对电缆的状态有
个更准确的评价。
带电检测在电力系统中的应用,目的主要有九点:一般的缺陷检测;电
缆的外表检测;安全接地检测;带电检测;测伐阻抗电缆;检查低压段;电缆系统诊断;
电缆系统活动检测;电缆段互感放大器。
在缺陷检测中可以检测出电缆内部的接头以及接
线异常状况,因此,在维修时可以及早发现缺陷,以减少损失。
电缆局部放电带电检测也有其优势和特点:一是检测元件简单,可以满足低压、中压
以及高压的检测诊断;二是检测结果具有可靠性,对于有问题的电缆段可以帮助及时定位,准确发现电缆的故障点,大幅减少维修的时间及时间消耗;三是可以检测电缆的性能状况,准确查看电缆的线路信息,可以及时评估缺陷,提高设备的运行的安全性及可靠性。
电缆局部放电带电检测技术是一项重要的应用技术,对于企业及从业者来说,完善带
电检测技术不仅可以提高电缆工程管理及检测质量,更重要的是可以辅助有效地控制安全
隐患,保障电缆工程的安全稳定运行。
基于局部放电频谱分析的XLPE电力电缆在线监测技术研究随着信号采集技术、抗干扰技术、滤波技术的不断发展,电力电缆局部放电在线监测手段日益完善,在实际应用中也将会逐渐适应各种各样的复杂环境,从而在电力电缆线路的安全运行中发挥越来越重要的作用。
标签:XLPE电力电缆;局部放电;在线监测引言随着电力电缆在城市电网中得到广泛应用,电缆的绝缘问题愈显突出。
由于电缆通常是敷设在管沟或隧道中,到目前为止,还没有较好的技术能够掌握运行中电缆的绝缘状态。
当前,电缆线路在线监测多数是监测电缆的温度。
然而,据统计,电缆故障多数源于施工时机械损伤和绝缘处理不当,如制造中存在空隙、裂纹、受潮或损坏。
最能够反映电缆绝缘特征的是电缆的局部放电。
运行中的电缆总是与其他电气设备相连接(如变压器、GIS、开关、电压互感器、架空线等),这些设备也可能产生局部放电,要将电缆的局部放电信号从其他设备放电或干扰中区分出来是一个关键问题。
基于上述问题,必须从研究电缆局部放电机理出发,摸清其放电传播的物理过程,以其作为基础,寻找有效区分电缆内部放电和外部干扰的检测技术。
目的是模拟电缆运行中的实际情况,利用局部放电传感器,检测电缆在内部放电和外部干扰传播时,找出传播规律及特点,寻找到能准确区分内部放电和外部干扰的可行方案。
一、基于局部放电频谱分析XLPE电力电缆在线监测技术(一)局部放电监测的现状XLPE电力电缆在运行中,其局部放电脉冲的宽度,在1纳秒至10纳秒之间,其所表示的含义为:局部放电脉冲信号有瞬间即逝的特征,尤其以电缆为介质的传输中,高频脉冲信号的衰减程度会逐渐增加。
所以,在XLPE电力电缆的终端处,很难采用监测系统对局部放电的信号进行采集,或者已经采集的信号,存在严重的失真现象,导致测量结果存在严重的误差问题,影响后续的相关工作。
在本文的分析中,将宽频带局部放电传感器的方式,应用在监测甚高频频段局部放电的工作中。
另外,由于XLPE电力电缆的局部放电现象,经常发生在附件的周围,或者就应该在相应的位置,以接地的方式,安装局部放电传感器。
局部放电缺陷检测典型案例和图谱库电缆线路局部放电缺陷检测典型案例(第一版)案例1:高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电(1)案例经过2010年5月6日,利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk局放仪,在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测,发现1-1路电缆终端存在局部放电信号,随后对不同检测位置所得结果进行对比分析,初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号,判断为电缆终端存在局放信号。
2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换,更换后复测异常局放信号消失。
更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良,是造成局放的主要原因。
(2)检测分析方法测试系统主机和软件采用局放在线检测系统,采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。
信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。
高频检测通道共有3个,同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号,采样频率为100 MHz,带宽为16 kHz~30 MHz,满足局部放电测试要求。
同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号,通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信,将主机中的数据传送至电脑中,从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。
利用局部放电测试系统,在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号,此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号,在电缆中心导体处注入脉冲信号,耦合到的信号如图1-2所示。
图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。
距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小(见图1-4),这样就可以判断放电是来自开关柜内还是线路侧。
a)距电缆终端0.1 m b)距电缆终端1.5 m图1-3 局部放电系统的耦合信号图1-4 不同位置耦合的脉冲信号2010年5月6日,在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测,在距离-1路进线电缆0.5 m和1.0 m处分别发现局放信号,测试结果如图1-5及图1-61所示。
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α响应时总是形成正迭加,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(例如迭器)的话。
应尽量采用具有α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/A t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,先定t时的脉冲检测量)。
绘制At/A100~t曲线的测试电路图见图(2)。