中压电缆终端高频电热老化试验装置的研制及分析
电力电缆试验方法及检测技术分析
电力电缆试验方法及检测技术分析电力电缆是输送电能的重要设备，其质量和安全性直接影响着电力系统的可靠运行。
为了保证电力电缆的质量和安全性，需要进行各种试验以及使用先进的检测技术进行评估。
本文将就电力电缆试验方法及检测技术进行分析。
一、电力电缆试验方法1. 绝缘电阻试验绝缘电阻试验是衡量电缆绝缘质量的重要方法，它能够检测电缆在正常工作电压下的绝缘性能。
试验时，需要将电缆正、负极通过绝缘电阻测试仪分别接地，并施加一定的电压，通过测试仪的读数来判断绝缘电阻是否符合规定标准。
2. 电气强度试验电力电缆在运行时会受到不同程度的电压冲击和过电压，因此电气强度试验是必不可少的。
试验时，需在规定条件下施加交流耐压或直流耐压，判断电缆的绝缘是否能够经受住低频、高频、瞬态过电压等不利因素。
3. 拉力试验拉力试验是为了测试电缆的机械性能，主要用于检测电缆的拉伸强度、抗压强度、柔韧性等。
通过拉力试验可以评估电缆在安装和使用过程中的耐久性和可靠性。
4. 防水防潮试验电力电缆通常需要在潮湿、潜水等恶劣环境下工作，因此防水防潮试验是非常重要的。
试验时，需要将电缆放入水中、水下或水蒸气环境中保持一定时间，以检测电缆的绝缘和护套是否能够有效防水防潮。
5. 火焰试验火焰试验是用于测试电缆的阻燃性能，以判断其在火灾情况下是否能够有效阻止火势蔓延。
通过火焰试验可以评估电缆的阻燃性能和安全性能，以保障电力系统的安全运行。
二、电力电缆检测技术分析1. 微波局部放电技术微波局部放电技术是一种非接触式的检测技术，通过微波信号来检测电力设备中的局部放电现象。
采用微波局部放电技术可以实现对电缆内部局部放电的在线监测，发现潜在故障隐患，提前采取措施进行维护和修复，从而避免事故的发生。
2. 红外热像技术红外热像技术是利用红外热像仪来检测设备表面的热量分布情况，从而发现设备中的热点和异常温升。
通过红外热像技术可以对电力电缆进行快速、全面的检测，及时发现电缆的发热点和故障点，预防潜在的故障风险。
大功率高频变压器绝缘问题研究综述
大功率高频变压器绝缘问题研究综述尚星宇;庞磊;卜钦浩;吴治诚;张乔根【期刊名称】《中国电机工程学报》【年(卷),期】2024(44)8【摘要】高频变压器是电力电子变换系统中负责电气隔离和电压变换的关键器件。
大功率高频变压器紧凑化的结构使其复合绝缘或浇注绝缘承受严苛的电、热和机械应力,给绝缘设计带来很大挑战。
该文首先回顾了高频变压器的应用背景和结构形式,然后分析了高频变压器主绝缘和纵绝缘承受的电压应力,指出变压器局部介电损耗的问题,从优化设计的角度表明了功率密度与绝缘可靠性之间的矛盾,并阐明了高频变压器绝缘承受机械应力。
提取了近年来高频变压器样机的绝缘设计中常用的绝缘材料、绝缘形式、绝缘等级,分析了绝缘设计对变压器体积、电场分布及寄生参数等的影响,提出绝缘设计流程的改进方向。
高频电压下聚合物绝缘的介电损耗、局部放电和空间电荷特性是目前相关研究的关注重点,而这些因素之间通常互相耦合。
分析归纳了高频方波波形参数和温度等条件对局部放电、绝缘寿命、空间电荷和电树枝发展规律的影响,指出研究领域的空白。
最后,对高频变压器应力特点、绝缘设计和绝缘问题研究现状进行了总结。
【总页数】22页(P3306-3326)【作者】尚星宇;庞磊;卜钦浩;吴治诚;张乔根【作者单位】电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)【正文语种】中文【中图分类】TM854【相关文献】1.高绝缘能力的高效冷却大功率高频变压器2.基于材料绝缘寿命的高频变压器绕组绝缘试验电压确定方法3.材料绝缘寿命的高频变压器绕组绝缘试验电压确定方法4.大功率高频高压变压器绝缘设计研究5.蒸发冷却技术在高频大功率变压器中的应用研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电力电缆中的交流耐压试验和局部放电检测
电力电缆中的交流耐压试验和局部放电检测摘要：XLPE电缆由于绝缘性能优越、线芯允许运行温度更高、环保、易于制造和安装方便等优点，相关的技术研发和应用备受关注。
XLPE电缆在制作过程中混入杂质而出现气泡、水分入侵使绝缘受潮、场强不均匀、绝缘层中出现水树枝等复杂因素的长期作用下可能出现局部放电，运行可靠性显著降低，严重威胁电力系统的运行安全。
文中分析了XLPE电缆局部放电的机理，综述了目前XLPE电缆局部放电的试验方法并对不同方法的特点做了分析，进而对目前XLPE电缆运行状况的检测方法进行总结，包括在线和离线两类检测方法及一些新的检测方法，分析了不同方法的适用性。
关键词：XLPE电缆；局部放电；交流耐压试验；检测技术1 引言随着城市电网与农村电网的快速发展，电气设备容量日益扩大，社会对电力需求持续增长，对输电线路的可靠性要求也不断提高，电力系统中电力电缆的敷设已经成为电网改造或新线路设计的主要方式。
特别是由于城市化进程的加速，城市建设与电力建设的矛盾日益加剧，电网的运行会受到城市建设的影响，而城市的外貌又会受到电网建设的影响。
为了解决这个矛盾，现代电力电缆的敷设方式大多采用地下电缆的形式，因此，城市电网中电力电缆所占的比重越来越大。
20世纪60年代初，交联聚乙烯绝缘型电缆（cross-linked polyethylene insulated cable，XLPE电缆）由于绝缘性能优越、线芯允许运行温度更高、环保、易于制造和安装方便等特点，在高压和超高压中得到了广泛应用，相关的技术研发和应用备受关注。
英国莱斯特大学Dissado教授课题组[1]指出，电缆在正常运行时各参数应该是正常的，如图1所示。
而当XLPE电缆在制作过程中混入杂质而出现气泡、水分入侵使绝缘受潮、场强不均匀、绝缘层中出现水树枝等，这些部位在电场长期作用下就有可能出现局部放电[2]。
局部放电是发生在设备绝缘内部，但并未贯通高低压电极的放电现象，会造成绝缘局部温升、绝缘分子结构碳化破坏等，最终导致电缆寿命缩短。
电力变压器的高频的研究性作用及分析
电力变压器的高频的研究性作用及分析摘要：针对变压器箱体的接缝处可以衍射出局部放电特高频(UHF)电磁波信号的现象，在分析变压器箱体接缝对局部放电特高频电磁波传播影响的基础上，探讨了接收天线外部检测特高频信号的可行性，并通过实验研究了局部放电特高频电磁波的外传播特性，通过对信号进行小波包分析，比较了外部接收和内部接收信号的差异．关键词：电力局部放电；高频的研究作用等1.电力变压器局部放电特高频(UHF)检测技术通过传感器接收变压器内部局部放电所激发的特高频电磁波信号，实现局部放电的检测．其测量频率高，可避开变压器外部电晕等多种干扰的影响，信号的信噪比高，检测灵敏度高，可靠性好，目前在国内外得到了深入的研究和广泛的应用L1J．用UHF法在线监测变压器局部放电时，接收天线最理想的安装位置为变压器箱体内，因为变压器箱体屏蔽作用良好，有利于提高测量系统的抗干扰能力．目前，国内特高频检测法通常采用内置传感器形式L2]，这样不仅可以提高检测灵敏度，还能减少变压器的外部干扰．但是，该方式可能需要对变压器结构设计进行改善，或是造成安装传感器的不便．2.为了便于吊芯检修，大型电力变压器的外壳通常是由盖板、箱体或者箱体、底座两部分组成，两者之间通过密封橡胶圈进行密封，其结构如图1所示，不同型号和容量的变压器其接缝距离从几毫米到几厘米不等．密封圈对特高频信号的衰减很小，当发生局部放电时，特高频信号在变压器本体内传播的同时，会在变压器的密封接缝处发生衍射，从而泄漏出来，这就使得在外部进行变压器局部放电的检测成为可能引．图1 现场变压器接缝示意图2.1国外一些学者通过外置UHF传感器进行电力变压器的局部放电检测及定位研究[4]．国内西安交通大学等单位使用外置UHF传感器进行变压器的局放源定位工作也在开展当中，并通过外置传感器捕捉并定位变压器局部放电故障．虽然利用外置传感器进行变压器局部放电检测及定位得到了一定程度的应用，但对特高频信号在变压器本体内外的传播特性研究还不够深入．本文旨在通过实验对变压器局部放电特高频信号的内外传播特性进行研究，通过对UHF信号的接缝衍射特性进行了深入的分析，为UHF信号进行变压器的局部放电外部检测提供了理论指导．3. 实验线路及测量结果实验系统接线原理图如图2所示．实验电源由自耦调压器T 输出后经隔离变压器T2接到无局放高压实验变压器T3(额定电压一100 kV，额定功率SN=10 kV·A，100 kV下放电量小于3 pC)上．隔离变压器T2可有效地抑制电网中窜人的高次谐波，改善供电电源的品质．为避免高压引线放电，引接线采用了光滑铜杆，所有连接头均经过特殊处理，变压器箱体内充满25#变压器油．特高频信号发生源采用自行研制的亚纳秒脉冲发生器所产生的亚纳秒脉冲作为特高频信号发生源．该高压亚纳秒脉冲发生器产生的脉冲波形稳定，上升沿小于500 ps，脉宽小于1 ns，幅值达到4 kV以上，可激发出高达1 GHz的电磁波信号[5J，频段范围基本覆盖了变压器内缺陷产生的局放脉冲所辐射的高频电磁波频段．特高频传感器采用自行研制的平面等角螺旋天线L6]，有效检测频带为300 MHz~3 GHz，如图3所示．示波器采用泰克公司的TDS680B示波器，其采样率最高为5 GHz，带宽为1 GHz，储存深度为】6 k B．图3 特高频信号源及传感器T1：自耦调压器；T2：隔离变压器；T3：无局放高压实验变压器；Z：低通高阻阻抗；EVM：静电电压表；G：特高频信号发生源；C：5O Q测量电缆；T：实验用变压器箱体；CR0：TDS680B示波器图2 实验接线原理图4.用上述实验系统分别就特高频传感器放置在变压器箱体内部和在外部接缝处进行了测量．实验过程中，将特高频信号源放置在实验用变压器箱体内一侧，测量当特高频传感器放置在箱体内部时接收到的特高频信号．由于密封橡胶圈对电磁波的衰减很小，可用空气间隙等效．所以，将变压器的铁盖与变压器的箱体中间使用木质支撑物支撑，留出1 cm的空气间隙，将特高频传感器正放置在变压器内部及对接缝不同距离处进行测量，结果如图4所示．图4 传感器与接缝不同距离时的时域波形5. 信号的小波包分析对于局部放电这种非平稳信号，传统的傅里叶分析具有一定的局限性，容易产生虚假的高频信号，而小波分析则是专门针对非平稳信号发展起来的，使用小波分析对局部放电信号进行分析无疑是更为合适的．为了比较接缝衍射出的信号与内部测量到的信号能量随频率的分布，本文提出了一种基于小波包分析的变压器局部放电信号能量一频率的模式识别方法，计算出变压器局部放电信号不同频率段能量特征值，通过比较不同频率段的能量特征值来比较信号的整体差异．小波分析可以对非平稳信号进行有效的时频分解，但由于其尺度是按二进制变化的，所以在高频段频率分辨率较差，在低频段时间分辨率较差．小波包分析能够为信号提供一种更加精细的分析方法，它将频带进行多层次划分，对小波分析没有细分的高频部分进一步分解，并能够根据被分析信号的特征，自适应地选择相应频带，使之与信号频谱相匹配，从而提高了时一频分辨率[7]．首先，对信号进行小波包分解，这里采用3层分解来说明算法过程，分别提取第3层从低频到高频8个频率成分的信号特征，其分解结构如图5所示．其中( ，)表示第层的第个节点， -0，1，2，3；-- 0，1，2，⋯，7，每个节点都代表一定的信号特征．(0，0)表示原始信号S，(1，0)节点代表小波包分解第1层的低频系数X o，(1，1)节点表示小波包分解第1层的高频系数X (3，0)节点表示第3层第0个节点的系数，其他以此类推．图5 小波包3层分解树结构然后，对小波包分解系数重构，提取各频带范围的信号．以S。
110kV电缆局放及护层电流的带电检测与分析
110kV电缆局放及护层电流的带电检测与分析作者：吴仁宜张梁倪卫良来源：《中国科技纵横》2016年第01期【摘要】电缆在城市电网中得到了广泛应用，而电缆头中间头故障是影响电缆运行可靠性的关键因素，通过对电缆中间头进行了局放和护层电流的带电检测，通过对局部放电和护层电流的检测分析，发现2#和5#中间头存在本地局放，通过护层电流的带电测试发现，护层电流虽为超标但幅值比较大，在后续的测试中需加强检测。
【关键词】110kV 电缆局放带电检测护层电流近年来，随着城市化水平的提高，输配电电缆在城市电网得到广泛应用，并且成为城市安全可靠运行的重要保证。
电力电缆在运行中出现故障主要是受多方面因素影响，包括施工人员安装不当、水分浸入、外力破坏、过电压或过电流、绝缘老化、腐蚀等。
导致电缆故障的原因大致可以归类6种，包括运行环境、外力破坏、安装工艺不良、制造工艺或设计缺陷、运行维护人员操作失误以及电缆服役年限增长引起的老化。
电缆故障表现形式通常可分为以下3种类型：①电缆中的金属导体断路；②电缆导体对导体短路或导体对地短路；③绝缘电阻严重下降。
目前，电缆制造技术已成熟，本体产生局部放电的概率很低，但电缆终端和中间接头由于其绝缘结构复杂，现场制作安装受工艺水平、环境条件等因素的影响，长期运行后在绝缘薄弱部分可能产生局放现象。
电缆常规的周期性检修以及试验技术已不满足及时发现缺陷的需要，而带电检测手段主要利用高频HF、特高频VHF、超声波、红外线和紫外线等传感探测技术，通过对设备的温度、局部放电信号等的检测来判断设备状况，而实现在不影响正常设备正常运行的情况下甄别出缺陷设备，以达到状态检修的目的。
根据电缆现场运行维护经验，很多事故在电缆故障发生前出现电缆护层电流上升的现象，如电缆本体或附件金属护套发生腐蚀、交叉互联接地箱进水、环氧预制件击穿以及外力破坏导致的外护套破损等。
电缆护层电流过高会引起电缆升温，从而导致其载流量降低、使用寿命缩短、护套上产生大量附加损耗，甚至热击穿。
XLPE绝缘电老化中局放特性试验研究
X L PE 绝缘电老化中局放特性试验研究陈小林,成永红,谢小军,崔 浩(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049)摘 要:利用TE571局放检测仪和超宽频带局放(PD )检测系统研究了XL PE 电缆绝缘试样加速电老化过程中判断试样老化状态的局放统计参量和单次放电波形特性。
结果表明,电老化过程中单次放电时域波形的上升沿变陡,从老化前50ns 降低为老化50h 的8ns ;脉冲幅值从老化前的2mV 增加到老化50h 的17mV ;放电频谱中特征峰的位置随着老化程度的加剧向高频方向移动,从老化前<15M Hz 增加到老化50h 的<50M Hz 和125～200M Hz 。
该研究为放电单次波形检测技术评估XL PE 电力电缆绝缘状态的基础研究。
关键词:XL PE 绝缘;电老化;局部放电;超宽频带;绝缘状态中图分类号:TM855文献标识码:A 文章编号:100326520(2006)0420022203E xperimental Study on P artial Disch arge in X LPE I nsulation During E lectrical AgingCH EN Xiaolin ,CH EN G Y onghong ,XIE Xiaojun ,CU I Hao (State Key Laboratory of Elect rical Insulation for Power Equip ment ,Xi ’an Jiaotong U niversity ,Xi ’an 710049,China )Abstract :The XL PE insulation samples are processed by an accelerated electrical ageing setup ,and the characteris 2tics of partial discharges (PD )during ageing are studied by the TE571PD detector and the ultra 2wide band PD measurement system.The TE571PD detector detects the phase resolved PD signals ,such as the phase resolved dis 2tribution of the maximum discharge magnitude ,the mean discharge magnitude ,and the number of discharges ,while the ultra 2wide band PD measurement system acquires the time 2domain pulses of PD and obtains the PD waveform pa 2rameters ,such as the rise times ,fall times ,and amplitudes of PD pulses.Thus ,the statistical parameters and single waveform parameters are obtained respectively ,and the former can also be used to evaluate the aging status of the X L PE samples.The experimental results show that the rising edge of PD pulses become steep ,which decreases from 50ns before aged to 8ns after aged for 50hours ,the amplitude of PD pulses increases from 2mV to 17mV ,and the characteristic peaks location in the spectrum move toward to high frequency band ,which shift from below 15MHz before aged to 50M Hz and 125～200MHz.This research is a foundation for evaluating the insulating status of X L PE power cables in service.K ey w ords :XL PE insulation ;electrical ageing ;partial discharges ;ultra 2wide band ;insulating status0 引 言XL PE 是高压电力设备常用的绝缘材料之一。
浅谈高压电气试验设备现状及其技术改进方法
-182-科学技术创新2019.10浅谈高压电气试验设备现状及其技术改进方法王进欣（厦门电力工程集团有限公司，福建厦门361000）摘要：所谓高压电气试验设备主要是利用相关技术手段以及基础设施对现有的电气系统进行检验，检测其绝缘能力以及其它性能。
所以说高压电气试验设备也就是等同于我们在日常生活中所接触到的各种各样的试验设备，起到一个试验和检验的作用、这也就看出了高压电气试验设备有着至关重要的作用，对于提高电气系统的稳定性以及精确性都有着十分重要的意义，为了了解高压电气试验设备的现状并对其进行技术改进，我们首先分析高压电气试验设备的重要作用，明确了未来的主要发展方向，并对高压电气试验设备的一些问题进行分析，才能够针对性的提出解决措施，对高压电气试验设备进行技术改进。
关键词：高压电气；试验设备;技术改进中图分类号:TM83文献标识码：A文章编号:2096-4390（2019）10-0182-021高压电气试验设备的重要作用1.1检验设备绝缘性能。
为了更好的分析高压电气试验设备的现状并对其进行技术改进，我们首先要分析高压电气试验设备具有哪些重要作用,这样也能够找准方向，在未来技术改进的过程中着重的考虑这些关键点,对其进行提高，也能够保证高压电气试验设备有一定的方向，进而更好的发展，避免浪费人力物力，也能够避免错过电气行业发展的重要时机。
首先，高压电气试验设备就是为了检验设备的绝缘性能,但是很多试验设备在使用的过程中，自身的质量存在问题,又或是电路结构设计出现问题,导致其出现漏电短路等等问题,并且绝缘性能不好，一方面威胁了设备本身,另一方面也给人们的生命安全带来了威胁。
高压电气设备的绝缘性能是衡量其安全性能的重要指标，这也就看出了高压电气试验设备的重要作用，通过高压电气试验设备对其进行检验，分析电气设备是否能够达到基本标准,来判断其是否能够投入使用，这也是高压电气试验设备的重要作用之一。
1.2促进电气设备稳定发展。
高压交流输电电缆绝缘老化检测研究
高压交流输电电缆绝缘老化检测研究近年来，随着能源需求的不断增长，高压交流输电系统在电力行业中扮演着至关重要的角色。
输电线路的电缆绝缘系统起到关键的作用，但随着使用时间的增长，电缆绝缘老化问题也日益凸显。
为了保障电力系统的可靠运行，对高压交流输电电缆绝缘老化的检测研究势在必行。
一、高压交流输电电缆绝缘老化的原因高压交流输电电缆绝缘的老化问题主要有以下几个原因：1. 热老化：电缆长期承受高温和电场的作用，导致绝缘材料的老化、劣化。
2. 电压应力：在高压下工作的绝缘电缆会受到电压应力的影响，导致绝缘材料劣化和老化。
3. 湿气：绝缘材料中的湿气会导致电缆绝缘老化，严重影响绝缘性能。
4. 压力和挤压：电缆埋地或沟槽等环境下可能受到压力和挤压，导致绝缘材料的老化。
二、高压交流输电电缆绝缘老化的检测方法为了及时发现电缆绝缘老化问题并采取有效措施修复或更换绝缘材料，研究人员提出了多种检测方法，如下：1. 绝缘电阻测量：通过测量电缆绝缘材料的电阻值，分析绝缘材料的老化程度。
2. 介电损耗因数测量：通过测量电缆绝缘介质的损耗因数，判断绝缘性能的好坏。
3. 超声波检测：利用超声波声波在材料中的传播特性，检测材料内部的缺陷。
4. 红外热像法：通过检测电缆绝缘材料的红外辐射热图，发现绝缘老化和损坏部位。
5. X射线检测：利用X射线穿透性强的特点，分析电缆绝缘材料的内部结构。
三、高压交流输电电缆绝缘老化检测的新技术随着科技的不断进步，一些新技术也被引入到高压交流输电电缆绝缘老化检测中，以提高检测的准确性和效率。
1. 电容分布测量法：通过在电缆绝缘表面测量电容分布，可以检测出绝缘老化的区域。
2. 绝缘阻抗频谱分析：通过分析电缆绝缘材料的阻抗频谱，预测绝缘材料的老化情况。
3. 电磁波检测：利用高频电磁波在绝缘材料中的传播特性，检测绝缘材料的老化程度。
4. 声发射技术：通过检测电缆绝缘材料中产生的声波信号，判断绝缘材料的老化情况。
高压电缆接头局部放电检测方法
I
华北电力大学硕士学位论文
Abstract
The high voltge cable is one of the important parts in power system. Giving on-line PD detection to the high voltge cable is the important and meaningful way to ensure the high voltge cable reliable operation. On the research of the PD detection of the high voltge cable joint, the paper reserches the line model of the power cable and identifies the parameters which can characterize the pulse. By establishing the model of the power cable, the paper gives a simulation study on the PD signal propagation characteristics in the high voltge cable and researches the propagation of the pulse signal in cable. Then the paper designs and makes the wideband current sensor which is aiming at the PD characteristic of the high voltge cable joint and determines the optimal parameters of the wideband current sensor, which makes the wideband current sensor have wide workband and better amplitude-frequency characteristics. Therefore, the paper gives a test to the amplitude-frequency characteristics of the wideband current sensor. The paper studies the ultersound measurement technology on PD detection. Through the research on the principle of the ultersound detection to the PD, the paper chooses the appropriate ultersound detection system, which is suit for the PD of the high voltge cable. At last, to the reasons of the power cable Insulation fault, the paper simulates the fault of the cable joint and designs 4 typical discharge models. Under laboratory conditions, the paper builds the PD experiment platform and uses the wideband current sensor associated with the ultersound sensor to give the PD detection on the 4 typical discharge models, which realizes the online PD detection and pattern recognition of the high voltge cable joint. Keywords: high voltge cable joint; PD; wideband current sensor; ultersound sensor; discharge models
电容器高温高压老化试验测试方案 5000V
电容器高温高压老化试验测试系统方案一、设备需求1、老化用高压电源电压范围：1000V～5000VDC；2、每路老化电容器充电电流：小于1mA；3、每次老化电容器数量：最多1000只；4、高温老化箱温度：小于180℃；5、短路检测：老化过程中自动检测每路老化电容器漏电流。
当漏电流超过100uA 时判断为电容器短路，系统自动切断该路老化电压，并在LCD显示器上进行该路短路提示；6、开路检测：老化过程前自动检测每路老化电容器是否接触良好。
老化过程中自动检测每路老化电容器是否开路。
当存在此故障时，可自动切断该路老化电压（也可选择不切断），并在LCD显示器上显示；7、当某路老化电容器存在短路或开路故障时不能影响其它电容器的老化进程，系统正常运行；8、系统老化结束时可以自动对每路电容器进行放电并检测电容器残留电压，当所有电容器残留电压均低于30V（可设定）时系统给出放电完毕指示；9、系统自动控制高温老化箱启动、温度调节、关闭等动作（高温老化箱需具备通讯控制功能）；10、老化过程中系统具有老化时间显示；11、老化过程即时显示当前老化电压、高温箱老化温度（高温老化箱需具备通讯控制功能）；12、老化过程中可独立测试并显示选定的某路老化电容器的漏电流和电容值；13、老化结束系统输出每路电容器短路、开路、合格的指示；14、系统自动记录老化过程中每路电容器漏电流、电容量的数据记录，并可显示漏电流、电容量的变化曲线；15、每次老化电容器合格、不合格、漏电流、电容量值均可记录、打印、存储、调用和分析；二、设计方案及实现过程1、概述本老化测试系统是一种最先进的电容器高温高压老化测试系统，可以实现对各种封装的电容器进行边高温高压老化边测试容量的功能。
系统由一个具备最大容量为24个插槽的单柜型高温老化试验箱和24组具备强大功能的驱动控制模块以及4台5000V高压电源组成。
高温老化试验箱的插槽间距为100mm，型号为广州五所生产的PH-401；驱动控制模块完成高压电源电压检测、漏电流检测、电容量检测、短路检测、开路检测、电容器充放电切换阵列等功能。
211256382_影响电缆绝缘热延伸性能的因素分析及改进方法
价值工程影响电缆绝缘热延伸性能的因素分析及改进方法Analysis of Factors Affecting Thermal Extension of Cable Insulation and Improvement Methods 彭书礼PENG Shu-li;曹点点CAO Dian-dian;赵士银ZHAO Shi-yin;李建新LI Jian-xin;苏本升SU Ben-sheng;王中建WANG Zhong-jian（江苏南瑞银龙电缆有限公司，徐州221700）（Jiangsu Nari Ying Long Cable Co.，Ltd.，Xuzhou221700，China）摘要:绝缘热延伸性能是架空绝缘电缆和电力电缆的重要试验指标，随着电网技术的发展，配电网对绝缘的热延伸性能要求也越来越高。
国家标准要求值为不大于175%，而各省网要求值为不大于125%，因此，加大了电缆企业的生产难度，并有出现电缆绝缘热延伸性能不达标的情况。
针对此现象，通过对电缆绝缘的原材料、导体温度、挤塑模具、挤出温度、收线速度、冷却温度、温水交联、试验环节等影响因素进行分析，不断改进生产工艺，对绝缘热延伸影响因素进行多次验证总结，使得电缆在该生产工艺的控制下，低压电缆绝缘热延伸性能完全达到配电网的要求。
Abstract:Insulation thermal elongation performance is an important test indicator for overhead insulated cables and power cables. With the development of power grid technology,the requirements for insulation thermal elongation performance in distribution networks are also increasing.The national standard requires a value of no more than175%,while the provincial network requires a value of no more than 125%.Therefore,it increases the production difficulty of cable enterprises and there are cases where the thermal extension performance of cable insulation does not meet the standard.In response to this phenomenon,by analyzing the influencing factors of cable insulation such as raw materials,conductor temperature,extrusion mold,extrusion temperature,take-up speed,cooling temperature,warm water cross-linking, and testing process,the production process is continuously improved.The influencing factors of insulation thermal extension are verified and summarized multiple times,so that under the control of this production process,the insulation thermal extension performance of low-voltage cables fully meets the requirements of the distribution network.关键词:低压电缆；绝缘；热延伸；生产工艺Key words:low-voltage cable；insulation；thermal extension；production process中图分类号:TM247+.1文献标识码:A文章编号:1006-4311（2023）14-060-03doi:10.3969/j.issn.1006-4311.2023.14.0190引言交联聚乙烯绝缘电缆相较于聚氯乙烯电缆具有优越的电性能和机械性能，在电力系统中被广泛使用。
各类绝缘材料热老化寿命试验方法概述
各类绝缘材料热老化寿命试验方法概述摘要：热老化是材料老化的基本形式，长期受热后，一些绝缘材料的抗弯和抗张强度均会显著降低，当受到机械作用后容易损坏而导致绝缘击穿。
本文首先介绍了绝缘材料的性能，分析了各类绝缘材料热老化寿命试验方法。
关键词：绝缘材料；热老化；试验方法绝缘材料品种较多，其热老化试验方法也有差别。
这主要是指测试的电气物理性能而言，即不同品种的材料，使用不同的功能性。
如浸渍漆和漆布，用曲面电极击穿电压；绝缘薄膜用抗张和延伸率等。
当前通用的热老化试验方法有常规法（CA）和快速法两类。
基于此，本文阐述了各类绝缘材料热老化寿命的试验方法。
一、绝缘材料性能绝缘材料又称电介质，是指在直流电压作用下，不导电或导电极微的物质。
其作用是在电气设备中将不同电位的带电导体隔离开来，使电流能按一定的路径流通，还可起机械支撑和固定，以及灭弧、散热、储能、防潮、防霉或改善电场的电位分布和保护导体的作用。
1、击穿强度。
绝缘材料在高于某一数值的电场强度作用下，会损坏而失去绝缘性能，这种现象称为击穿。
而绝缘材料被击穿时的电场强度称为击穿强度。
2、耐热性。
当温度升高时，绝缘材料的电阻、击穿强度、机械强度等性能都会降低。
因此，要求绝缘材料在规定的温度下能长期工作且绝缘性能保证可靠。
另外，不同成分的绝缘材料耐热程度不同。
3、绝缘电阻。
绝缘材料呈现的电阻值为绝缘电阻，通常，绝缘电阻一般达几十兆欧以上。
绝缘电阻因温度、厚薄、表面状况（水分、污物等）的不同会存在较大差异。
此外，绝缘材料的电阻率虽然很高，但在一定的电压作用下。
总有微小电流通过，这种电流称为泄漏电流。
4、机械强度。
根据各种绝缘材料的具体要求，相应规定的抗张、抗压、抗弯、抗剪、抗撕、抗冲击等各种强度指标，统称为机械强度。
5、其他特性指标。
有些绝缘材料以液态形式呈现，如各种绝缘漆，其特性指标就包含黏度、固定含量、酸值、干燥时间及胶化时间等。
有的绝缘材料特性指标还涉及渗透性、耐油性、伸长率、收缩率、耐溶剂性、耐电弧等。
中压电力电缆题库第6期
中压电力电缆试题一、单项选择题：1.以下哪个试验项目不属于中压电缆交接试验项目。
A、主绝缘及外护套绝缘电阻测量B、外护套直流耐压试验C、检查电缆线路两端的相位D、避雷器试验2.测量绝缘电阻时，对一相进行测量时，其它两相导体、金属屏蔽或金属套和铠装层需要（）。
A、短接B、接地C、短接后接地D、断开3.电缆主绝缘电阻测量应采用（）V及以上电压的绝缘电阻表。
A、1500B、2000C、2500D、30004.外护套绝缘电阻测量宜采用（）V绝缘电阻表。
A、500B、1000C、1500D、20005.耐压试验前后，绝缘电阻应无明显变化。
电缆外护套绝缘电阻不低于（）MΩ·km。
A、0.3B、0.4C、0.5D、0.66.电缆交流耐压试验一般采用（）Hz～（）Hz的谐振交流电。
A、20，300B、30，300C、20，250D、30，2507.交联电缆交流耐压试验中额定相电压为18kV，时间为5min时的新投运线路或不超过3年的非新投运线路试验电压为（）U0。
A、1.5B、2C、2.5D、38.交联电缆交流耐压试验中额定相电压为18kV，时间为60min时的新投运线路或不超过3年的非新投运线路试验电压为（）U0。
A、1.5B、2C、2.5D、39.交联电缆交流耐压试验中额定相电压为18kV，时间为5min时的非新投运线路试验电压为（）U0。
A、1.2B、1.4C、1.6D、210.交联电缆交流耐压试验中额定相电压为18kV，时间为60min时的非新投运线路试验电压为（）U0。
A、1.2B、1.4C、1.6D、211.交联电缆交流耐压试验中额定线电压为35kV，时间为60min时的新投运线路或不超过3年的非新投运线路试验电压为（）U0。
A、1.5B、2C、2.5D、312.交联电缆交流耐压试验中额定线电压为35kV，时间为60min时的非新投运线路试验电压为（）U0。
A、1.2B、1.4C、1.6D、213.橡塑电缆0.1Hz超低频交流耐压试验在额定相电压为18kV，时间为15min时，试验电压应为（）U0。
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第30卷第3期2011年7月电工电能新技术Advanced Technology of Electrical Engineering and EnergyVol．30，No．3July 2011收稿日期：2010-02-04作者简介：周凯（1975-），男，四川籍，副教授，博士，目前主要从事高电压与绝缘技术方面的研究。
中压电缆终端高频电热老化试验装置的研制及分析周凯1，吴迎霞2，陶霰韬1，赵威1，李旭涛1（1.四川大学电气信息学院，四川成都610065； 2.重庆电力公司调度中心，重庆400014）摘要：中压电缆终端被广泛应用于柔性交流输电和作为逆变器和电机的连接中，这些电缆终端可能会遭受到高频谐波电压的冲击，从而导致其绝缘迅速失效。
本文研制了模拟电网高频谐波电压和工频大电流的电热老化试验装置。
首先，通过信号发生器和功率放大器产生低压大电流信号，再通过高频变压器升压获得高频高压；同时通过工频试验变压器产生工频高压，将工频高压和高频高压同时施加到样本上，形成叠加；并分别在两侧加以滤波器阻止高频和工频高压串入到低压系统；最后通过CT （电流互感器）施加150A 左右的大电流模拟实际工况。
通过实验和红外热成像结果分析，该装置有助于高频电压下的电缆终端绝缘老化研究。
关键词：中压电缆；终端绝缘；高频电压；大电流中图分类号：TM832；TM855文献标识码：A文章编号：1003-3076（2011）03-0065-051引言随着电网容量的扩大，用户设备的复杂性增加，尤其是一些大容量和非线性负载的使用，导致电网谐波问题变得突出［1-3］。
谐波包含众多的高频率成分使设备的绝缘问题变得严重，导致设备出现过早损坏等事故［4，5］。
比如在某背靠背直流输电系统运行时，交流侧实际相电压测量结果如图1所示，在基波上有较大的高次谐波电压叠加，可达基波电压40%左右，如此大的高频谐波电压将会对电力设备的绝缘造成影响。
图1背靠背直流系统运行时交流侧电压波形Fig．1Phase-ground voltage measured during B2B operation大量的中压电缆终端在电网中不断应用，而电缆绝缘事故大多是由于电缆终端绝缘事故所导致，高频谐波对电缆终端绝缘的影响非常明显［6］。
实践证明，一些传统的中压电缆终端在谐波严重的场合其寿命大大缩短，甚至导致事故的发生［7，8］，如何评价电缆终端在高频谐波下的可靠性和寿命是值得关注的问题。
电缆所承受的谐波频率范围大约从几百Hz 到几kHz 之间，电流大约在数百安，用实验设备同时产生高频、高压和大电流变得较困难。
对于该种装置的设计，国内的研究主要是关于高频高压发生装置［9］，而实际电网的谐波却是工频和高频谐波叠加在一起的波形。
因此，对于高频电压上叠加工频电压，同时产生大电流的装置，国内外对此的研究较少，本文研制了频率500Hz 20kHz ，高频最大电压15kV ，回路最大电流200A 的高频、高压和大电流实验装置。
2装置原理为了实现该装置的功能，需要有三个功能部分：高频高压、工频高压和大电流产生，装置原理如图2所示。
首先通过高频信号发生器产生高频电压，通过普通的功率放大器使信号产生较大的输出功率，再通过高频变压器产生几kHz 高频高压，同时右侧的工频变压器产生50Hz 的工频高压，两部分高电压在电缆终端试样上产生叠加，形成模拟真实电网的谐波电压波形。
其中C 1为保护电容，防止功率放66电工电能新技术第30卷大器的输出阻抗过小，从而防止功率放大器输出功率过大；同时L 1和C 3为高频滤波器，阻止高频电压传到工频部分，C 2为工频滤波电容，阻止工频电压传到高频变压器。
整个电路形成了一个复杂的包括并联和串联的复杂的RLC 回路，因此对于高频电压发生部分，需要适当调节电路的RLC 参数，并同时找出电路的谐振频率，这样可以减少功率的需要，从而提高输出电压。
为了产生大电流，两个试样并联形成一回路，通过对CT 二次侧加电压的方法在一次回路中产生大电流。
图2实验装置原理图Fig．2Schematic diagram of experimental setup3装置设计3.1电压产生首先通过Multisim10仿真软件建立图1的仿真电路原理图，结果如图3（a ）所示。
为了验证原理，此仿真电路图中忽略了功率放大器部分。
图3（a ）左边部分是高频高压产生电路，图3（a ）右边为工频高压产生电路，中间为样本电容C p 。
图3（a ）中分别以V hf 表示输出的高频电压，以V pf 表示输出的工频高压，V s 表示实际施加在样本上的叠加电压。
根据该仿真电路和预先设置的参数，输出电压波形如图3（b ）所示，此处仅显示了1/4个工频周期波形，输出的叠加电压V s 为工频高压V pf 和高频高压V hf 的叠加。
3.2元件分析和选择首先根据图3（a ）中设置元件的基本值，改变参数，分析参数变化对输出叠加电压的影响。
对于本电路，合成电压中的高频分量是对试样绝缘影响较大的，如何评价该电路的高频分量在整个电压中的比例是重要的，因此通过系数e f 来评价输出电压中高频分量在整个叠加电压中的比例，其表达如式图3仿真电路及输出电压波形Fig．3Simulation circuit and output waveforms（1）所示。
e f =V s －V pfV sˑ100%（1）首先分析信号频率对输出电压中高频分量的影响，改变图3（a ）中信号频率V 1从200Hz 到20kHz ，得到的仿真结果如图4所示，该电路在10kHz 频率处有个谐振点，其系数e f 在10kHz 频率点周围输出的高频电压幅值较大。
图4频率对输出叠加电压V s 的高频分量的影响Fig．4Effects of different frequency on high frequencycomponents of waveforms of V s图3（a ）中C 1为功率放大器的保护电容，由于受到实际的功率放大器输出功率限制，要求在高频电压下其输出阻抗不能过低，否则功率放大器发热严重而不能工作，假定功率放大器的负载电阻为5第3期周凯，等：中压电缆终端高频电热老化试验装置的研制及分析67欧，则在10kHz 频率下，则要求C 1不大于1.13μF 即可，此处取C 1为200pF 。
下面分析参数C 2和C 3对电路输出电压高频成分的影响。
将C 2从100pF 1μF 频段中选取几个点，其仿真结果如图5所示，通过仿真分析可知，随着C 2从100pF 增大到1nF ，V s 上产生的高频电压逐渐减小。
保持C 2为150pF ，同样分析C 3参数变化对输出电压的影响，改变C 3从200pF 到1μF ，其参数对输出叠加电压V s 影响不大，其主要影响高频滤波效果，即工频电压V pf 中的高频成分。
图5不同的电容C 2对输出电压的影响（1ms 内的波形）Fig．5Effects of different parameters of C 2capacitoron output waveforms （waveforms during 1ms ）C 1用低压可调电容，而C 2和C 3需用高压电容，可用额定电压为15kV 的聚丙稀电容和环氧树脂电容。
电感L 1为高压电感，额定电压为15kV ，容量15kVA ，频率范围从50Hz 20kHz ，通常高频变压器的频率范围在500Hz 20kHz 以内，在低于1kHz 后信号衰减较严重，其容量为15kVA ，变比为100/20000V 。
3.3大电流产生为了模拟电缆终端实际工作时的电流，将图2中两个试样形成的回路中通过CT 对整个实验回路施加一大电流。
通过调压器输入220V 工频电压，调压器输出端接CT 的二次侧，设计CT 的输出电流为200A ，设计CT 的变比为40：1，则原边输入电流为5A ，则在最大电压220V 下，要求CT 的容量应大于1000VA ，则CT 副边的电压为5V ，要求整个试样回路电阻小于0.025欧姆，这对电缆终端的接触电阻提出较高要求：一是要求电缆需用专用接头连接；二是要求接触良好，否则电流可能不能达到要求。
由于考虑到大电流下的发热等问题，将电缆终端下半部分浸入变压器油中，并应保持良好的接触。
3.4输出电压根据图2中原理，并根据该图中仿真电路参数，将整个高压大电流回路搭建后，通过三个Tek 的高频高压探头（1000ʒ1）和示波器对实际电路测量的电压波形V hf 、V pf 和V s 如图6所示，分别为高频高压（最大值4.51kV ）、工频高压（有效值13.1kV ）和最后形成的叠加高压（最大值33kV ），其最后生成的高频叠加工频的电压波形，与图3（b ）中的仿真波形符合。
整个装置的高频电压输出可达到15kV （有效值），由于电网谐波电压成分所占整个电压比重很难超过50%，因此该装置输出的高频高压对于研究中压电网谐波对绝缘的影响已足够，而叠加电压输出幅度则取决于工频试验变压器。
图6实际电路输出的电压波形Fig．6Practical output voltage waveforms4结果分析为了验证装置的效果，将两种不同类型的冷缩电缆终端（一种是几何型，另一种则是应力梯度型）试样施加8.7kV 工频电压同时加上4kV 不同频率的高频电压，但回路中没有施加电流，此时通过FLIR 热成像仪测量的热图像如图7（a ）和7（b ）所示，从图中看出，电压频率从1kHz 增大到7kH 后，应力梯度型试样中出现明显的热点，根据文献［6］，该热点的位置正好和电场仿真后的高场强点相对应，而且随着频率进一步增大，该现象愈明显。
保持图7（a ）中同样的电压条件，但对样本施加150A 的工频电流，可观察到整个热图像非常清晰，同时测量到的热点温度也相应增加。
68电工电能新技术第30卷图7不同外施条件下的试样热图象Fig．7Thermal images of specimensat different applied conditions5结论本文研制了模拟电网高频谐波电压和工频大电流的电缆终端老化装置。
其原理主要采用高频高压和工频高压相叠加的办法。
首先，通过信号发生器、功率放大器和高频变压器获得高频高压；同时通过工频变压器产生工频高电压，将工频高压和高频高压同时施加到样本上，形成叠加，同时分别在两侧加以高压RLC元件形成滤波器阻止高频和工频高压串入到低压系统；通过穿心CT（电流互感器）施加150A左右的大电流模拟实际工况。
通过实测波形和热成像分析，该装置对于研究高频谐波电压下的电缆终端绝缘具有一定的价值。
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cable terminationZHOU Kai1，WU Ying-xia2，TAO San-tao1，ZHAO Wei1，LI Xu-tao1（1.School of Elec．Eng．and Information，Sichuan University，Chengdu610065，China；2.Chongqing Electric Power Dispatch Center，Chongqing400014，China）Abstract：Medium voltage cable terminations are widely used for flexible AC transmission（FACTS）and for con-necting terminations for electric motors driven by inverters．These cable terminations are possibly subjected to high electrical stress because of high frequency voltage components．In this paper，an experimental setup was designed to test cable terminations insulation under high frequency sinusoidal voltage．A signal generator and a power ampli-fier were used to generate high frequency voltage and larger output power．The voltage was used for the input of high frequency transformer in order to generate high voltage．Also，work frequency high voltage was generated by work frequency transformer．The two kinds of voltages were both applied to specimens at the same time．As a re-sult，a superposition waveform by high frequency and work frequency waveform was formed．Two filters composed of LC components were also needed．Furthermore，to simulate working condition，a current transformer is used to obtain150A current．Through the analysis of experiment and thermal images，the experimental setup has positive effect on investigating insulation characteristics of cable termination．Key words：medium voltage cable；insulation of termination；high frequency voltage；櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆large current（上接第54页，cont．from p．54）［10］Baohua Wang，Pinaki Mazumder．Integrating lumped net-works into full wave FDTD methods using passive discrete circuit models［J］．IEEE Trans．on Microwave Theory and Techniques．2005，25（8）：778-781．Model and analysis on electromagnetic radiation offlyback power supply by FDTD simulationZHAO Quan-bin，FU Qi，HE Jun-ping（Shenzhen graduate School，Harbin Institute of Technology，Shenzhen518055，China）Abstract：Electromagnetic radiation emission from a switched mode power supply is easily exceeding EMC standard limits and this phenomenon is difficult to debug for many switched mode power supply designers．It is very necessa-ry to study electromagnetic radiation mechanism，characteristics and prediction method for industrial community and academia．After analyzing and modeling of some active and reactive components，such as capacitor，transformer，diode，MOSFET，PCB traces，input/output cords，a FDTD model of a flyback SMPS is set up．The distribution pattern and magnitude characteristics of far-field electromagnetic radiation are simulated and analyzed based on X-FDTD software．Using simulation tool，it is found that input and output cables have a significant influence on the far-field electromagnetic radiation distribution of the flyback power supply in30MHz-300MHz．The capability of a common mode EMI choke to inhibit radiation is verified by using simulation．This paper is useful for SMPS engi-neers to design and decrease far-field electromagnetic radiation．Key words：Flyback power supply；electromagnetic radiation；FDTD；simulation prediction。