电力电缆在线监测与诊断

电气绝缘在线检测及诊断技术复习题一、名词解释1、污闪[答案]：指线路绝缘子表面积污，在受潮或爬电比距不足的情况下，在正常运行电压下发生的闪络放电现象。

2、绝缘老化[答案]：电气设备的绝缘在运行中会受到各种因素（如电场、热、机械应力、环境因素等）的作用，内部将发生复杂的化学、物理变化，会导致性能逐渐劣化，这种现象称为老化。

3、电力变压器[答案]：是一种静止的电气设备，利用电磁感应原理，将一种交流电转变为另一种或几种频率相同、大小不同的交流电，起传输电能改变电压的作用。

4、电力电缆的电树老化[答案]：电极尖端处或微小空气隙、杂质等处电场较强，发生的放电逐渐发展，形成较细的沟状放电通道的碳化痕迹。

5、电气设备故障诊断[答案]：通过对电气设备的试验和各种特性的测量，了解其特征，评估设备在运行中的状态(老化程度)，从而能早期发现故障的技术。

6、电气绝缘在线检测[答案]：指在不影响电力设备运行的条件下，即不停电对电力设备的运行工况和健康状况连续或定时进行的监测，通常是自动进行的。

7、电气设备绝缘诊断[答案]：在设备运行中和停机时，通过对电气绝缘试验和各种特性的测量，掌握设备绝缘参数，根据参数判定设备绝缘状态或故障的部位、原因和严重程度，预测设备绝缘的可靠性和寿命，并提出治理对策。

8、电容型设备[答案]：通常绝缘介质的平均击穿场强随其厚度的增加而下降。

在较厚的绝缘内设置均压电极，将其分隔为若干份较薄的绝缘，可提高绝缘整体的耐电强度。

由于结构上这一共同点，电力电容器、耦合电容器、电容型套管、电容型电流互感器以及电容型电压互感器等统称为电容型设备。

9、电力电缆的终端与接头[答案]：电缆终端是安装在电缆末端，以使电缆与其他电气设备或架空输电线相连接，并维持绝缘直至连接点的装置；电缆接头是连接电缆的导体、绝缘、屏蔽层和保护层，以使电缆线路连续的装置。

10、交联聚乙烯电力电缆[答案]：是利用化学方法(过氧化物交联和硅烷交联)或物理方法(辐照交联)，使电缆绝缘聚乙烯分子由线型分子结构变为立体的网状结构，即把热塑料的聚乙烯转变为热固性交联聚乙烯。

长距离三相电力电缆绝缘在线监测方法摘要：长距离的电力电缆的金属护层都会进行交叉互联，目的是降低电缆的金属护层中的感应电压，这种接线方式具有接地回路环流小、经济安全等优点，但由于无法对流经各段电缆主绝缘的电流直接测量给其绝缘的在线监测技术带来了很大的困难。

对于长距离的电力电缆，金属护层都是交叉互联的，并且长距离电缆线芯的电阻和残余电感都不等于零，电缆中的负载电流便会在电缆的线芯电阻和残余电感上形成电压降，导致电缆两端的对地电压出现比较大的差异，而且这种差异还会随着电缆负载电流的变化而变化。

在这种情况下，选取电缆位置对地电压作为基准相量进行电缆绝缘tanδ在线监测时，测量结果将会是不相同的，并且监测结果还会随电缆负载电流的变化而变化，这就给长距离电缆绝缘tanδ在线监测及绝缘状态评估带来了困惑。

鉴于目前金属护层交叉互联下电缆绝缘的在线监测一直没有找到合适的方法，该方法不仅实现了交叉互联方式下电缆绝缘的在线监测，而且给出了长距离电缆线芯存在电压降时参考电压的选取方法，通过仿真可以证明该方法的有效性。

关键词：长距离三相；电力电缆绝缘；线监测长距离电力电缆存在金属护层交叉互联和负载电流造成电压降的问题，因而与短距离电力电缆绝缘的在线监测存在很多不同。

根据长距离电缆金属护层交叉互联的结构特点，基于长距离电缆绝缘介质损耗因数（tan）在线监测技术，长距离电缆故障定位技术及长距离电缆护套绝缘在线监测技术。

一、长距离电缆绝缘在线监测存在的问题1、电缆金属护层交叉互联的影响。

对高电压长距离电缆金属护层交叉互联方式，通过电缆两端接地线上测量的电流并不是流过电缆主绝缘的电流，而是流过三相电缆主绝缘的电流的叠加之和，并且该值几乎为零，这种互联方式使得无法对流过电缆主绝缘的电流进行测量，也就无法对电缆绝缘电阻、tanδ 值等参数进行测量，从而无法实现对高电压长距离电缆绝缘的在线监测。

同时，对于较低电压等级的长距离电缆绝缘在线监测中，由于三相电缆的金属护层在电缆的整个长度范围内始终完全相连，无法对电缆的绝缘进行分相监测，也是无法对流过每相电缆绝缘的电流进行测量，从而无法实施对每相电缆绝缘的监测。

第30卷 第12期2023年12月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.12电缆故障在线监测及定位系统方案及应用林 阳，王 耀，李续照，潘仁秋（南京南瑞继保电气有限公司，南京 211102）摘 要：提出了一套以具有电缆局放预警、环流预警、故障选线、故障测距“四合一”功能的故障在线监测定位装置为核心，适用于地下及配网电缆的故障在线监测及定位系统及其应用方案。

系统由监测信号传感器（含行波/局放/环流传感器）、信号采集及监测定位装置、监测主站和通讯网络4部分构成。

根据城市配电网、地下电缆、工矿企业电缆网络等不同应用场景的需求，提出了相应的系统配置原则和方案，并提供了现场应用的案例。

关键词：在线预警；局部放电；行波选线中图分类号：TM75 文献标志码：AScheme and Application of On-Line Monitoring andLocating System for Cable FaultLin Yang ，Wang Yao ，Li Xuzhao ，Pan Renqiu （NR Electric Co., Ltd., Nanjing,211102,China ）Abstract：This article proposes a set of on-line monitoring and locating system for cable fault for underground and distribution network cables and its application scheme, which can achieve the functions of partial discharge monitoring and early warning, sheath circulation monitoring and early warning, traveling wave fault line selection, and traveling wave fault location. The system consists of four parts: monitoring signal sensors (including traveling wave/partial discharge/sheath circulating current sensors), signal acquisition and locating devices, master station, and communication network. This article proposes configuration principles and application solutions for different application scenarios, such as urban distribution networks, underground cables, industrial and mining enterprises. This article proposes an application case of the on-line monitoring and positioning system. Key words：on-line monitoring ；partial discharge （PD ）；traveling wave fault line selection收稿日期：2023-07-31作者简介：林阳（1981-），男，辽宁营口人，本科，工程师，研究方向：能源管控系统、电缆隧道监控系统。

XLPE电缆绝缘在线检测技术方法综述摘要：电力电缆在电力系统电力供应中的应用越来越广泛,供电质量的可靠性也越来越为供电企业和电力用户所关心，电力电缆的可靠性是保证供电可靠性的重要环节之一.如何实现电力电缆的在线监测和状态检修，一种重要的前提就是对电力电缆进行实时的状态检测。

本文基于交联聚乙烯电缆（XLPE电力电缆）绝缘在线检测技术的地位和意义，梳理了国内外XLPE电力电缆在线检测技术的研究现状，，并探讨了XLPE电力电缆绝缘在线检测技术的发展方向，阐述了电力电缆绝缘故障在线监测系统的国内外技术现状和发展趋势，在此分析的基础上认识到电缆绝缘在线监测是迫切需要的。

关键词：XLPE电力电缆；电缆绝缘；在线检测1 电缆绝缘在线检测的意义电力电缆是电力系统的重要组成部分，随着企业生产的发展,对电力需求的不断增加，电力电缆的使用量也在逐年增长,现代化企业的生产要求电力电缆的运行必须是长期、连续和安全稳定［1］.因此如何保证电力电缆安全稳定运行是电力系统中长期研究的一个多因素、非常复杂的课题。

长期以来，为了防止事故的发生，对电力系统运行中的设备，一直坚持定期进行预防性试验的制度.这对保证设备在电力系统中安全可靠地运行、防止事故的发生起了很好的作用［2].但是随着电力生产的发展,传统的常规性预防试验，已经满足不了安全生产的需要。

这是因为常规预防性试验需要停电测试，而且两次试验间隔时间过长，所以不易及时发现设备的绝缘缺陷，而且停电还要造成一定的损失。

因此对电力系统中设备的绝缘进行实时监测显得极为重要了.随着电力系统的不断发展，电力电缆的应用越来越多，很多单位无法根据规程按时完成预防性试验任务，所以电力电缆设备绝缘的在线监测势在必行。

在线监测就是在工作电压下对电力电缆绝缘状况进行实时监测，把计算机引入测量系统,对测量过程实现自动化，对数据处理实现智能化[3].与此同时,随着现代化技术的飞跃发展,特别是电子、计算机和各种传感器技术的新成就，都为开展电力设备绝缘的带电检测和在线监测技术提供了有利条件［4］.对电力电缆进行带电检测,可以缩短检测周期,提高及时发现绝缘缺陷的概率，从而降低绝缘事故，这一点在电力电缆设备投入运行的初期和老化期是尤其重要的［5]。

TECHNOLOGY AND INFORMATION118 科学与信息化2023年12月下电力电缆外护套的故障定位及监测技术沈浩然上海久隆电力（集团）有限公司 上海 200052摘 要 电力电缆外护套的故障定位及监测技术是电力系统运行和维护中的重要内容。

本文通过对电缆外护套故障的类型和原因进行分析，概述了常用的故障定位及监测技术。

电力电缆外护套的故障定位及监测技术在电力系统的运行和维护中起着重要的作用。

通过合理选择和使用这些技术手段，可以提高电缆系统的可靠性和安全性，避免意外停电和电缆故障对生产和生活带来的不良影响。

同时，也可以降低电缆故障排除的时间和成本，提高电力系统的运行效率。

关键词 电力电缆；外护套；故障定位；监测技术Fault Location and Monitoring Technology of Power Cable Outer Sheath Shen Hao-ranShanghai Jiulong Electric Power (Group) Co., Ltd., Shanghai 200052, ChinaAbstract The fault location and monitoring technology of the outer sheath of power cable is an important part of the operation and maintenance of electric power system. This paper analyzes the types and causes of power cable outer sheath faults, and summarizes the commonly used fault location and monitoring technology. The fault location and monitoring technology of the outer sheath of power cable plays an important role in the operation and maintenance of electric power system. Through the reasonable selection and use of these technical means, the reliability and safety of the cable system can be improved, and the adverse effects of unexpected power outages and cable faults on production and life can be avoided. At the same time, the time and cost of cable troubleshooting can be reduced, and the operation efficiency of electric power system can be improved.Key words power cable; outer sheath; fault location; monitoring technology引言电力电缆外护套是电力系统中不可或缺的重要组成部分，它起到了保护导线和绝缘材料的作用。

电气设备状态监测与故障诊断技术1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。

特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。

电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。

“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。

设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。

“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。

设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。

简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。

广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。

1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。

提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。

但这样会导致制造成本增加。

此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。

因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。

早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。