振荡波电压法检测10kV电缆局部放电试验
10kV配电电缆线路震荡波局放检测技术应用研究
10kV配电电缆线路震荡波局放检测技术应用研究摘要:由于我国配电网络对电能的需求量持续增加,配电网络的建设也在逐步增加,新接入的电缆也在逐步增加。
本论文以10kV配电系统在运营中的线缆为对象,以震荡波对线缆造成的损伤为切入点,对震荡波局放的检测技术进行深入的理论和实验研究。
以OWTS检测系统为基础,对10kV配电电缆线路的性能指标进行综合测试,从而判断其有没有问题,以期能够在一定程度上提高电缆线路运行的安全效益和经济效益。
关键词:电缆线路;震荡波;局放检测;技术方案引言:由于工程质量差,运行时间长,环境恶劣,外力破坏等原因,导致电缆主体及附属设备的绝缘破坏,最终导致电缆失效。
这种缺陷是不能用眼睛直接看到的,通常都要用专门的仪器进行测量,才能确定其绝缘性能和缺陷的位置。
震荡波PD法因其对电缆损伤小、缺陷定位精确等特点,在电缆线路检测中得到了日益广泛的使用。
1震荡波局放检测技术概述1.1电缆线路局放危害10kV配电系统中的电缆在正常工作时,由于其自身的绝缘特性及电场的作用,从而导致震荡波的产生。
这样的局部放电虽然不会立即形成贯穿通路,但是它对电缆的绝缘特性有很大的负面作用,长期下去必然会导致电缆的绝缘失效。
通常情况下,10kV配电网的电缆线路压接管的包绕绝缘带不达标,应力锥的安装位置不正确,绝缘混合剂的涂抹不到位,绝缘屏蔽层的损坏等都会引起局部放电。
这种类型的放电是一种非常微小的现象,例如,当有杂质,有毛刺,有空气间隙时,很可能会导致绝缘材料的放电。
在低功率的情况下,仅使电缆的绝缘特性降低。
如果释放的电流很大,将会对电缆的绝缘层或者是绝缘物质造成损伤,从而导致电缆的失效。
目前,在国内,因局放导致的电力系统失效占到了1/5。
因此,在10kV配电系统的运行和维护中,必须给予充分的关注。
1.2震荡波局放检测原理采用震荡波检测技术对XLPE电力电缆进行检测,是一种行之有效的离线检测方法。
拟采用LCR衰减振动法,以试品为研究对象,利用高压电抗器和实时高压固态电源,对其产生一种衰减振动的谐振电压,并对其产生一个接近工作频率的正弦波,从而在其内部产生一个可能存在缺陷的地方产生一个放电。
浅谈10kV电力电缆振荡波检测局部放电试验的方法
浅谈10kV电力电缆振荡波检测局部放电试验的方法摘要:随着我国城市化进程的不断加快,使得城市中新投运的电力电缆数量也得到了迅速的增长。
为了保障 10KV 电缆的应用效果,还需要对其进行必要的检测工作,但是常规的检测模式往往难以取得一个良好的检测效果。
借助于振荡波局放测试系统的应用,能够迅速查找出电力电缆中所存在的各种潜伏性故障,并在此基础上采取针对性的应用措施来避免一系列设备事故的发生。
本文主要振荡波局放测试系统在 10kV 电缆检测中的具体应用情况进行了一定的分析。
关键词:10kV;电力电缆;局部放电;振荡波0引言振荡波电压法检测系作为一种新型技术,近几年来在我国电网检测局部放电的试验中得到了广泛的应用。
本文主要简要的介绍了振荡波电压法检测的基本工作原理和主要的构成部件,并在此基础上进行案例分析,对系统的检测效果做了进一步的确认和调整,以期为今后振荡波电压法的顺利推广提供一定的基础和保障。
1基本原理和部件构成1.1基本原理振荡波电压试验方法的基本原理就是串联电感线圈和电缆等值电容,振荡电压由于在此过程会受到多次的极性变换,从而会激出局部的放电信号,最后再通过高频耦合器的测量来达到最终的检测目的。
具体的振荡波电压试验的接线图如图1所示,通过图1我们不难观察到,整个检测试验过程大致可以分为两部分,分别是直流电源回路和电缆与电感的充电、放电的过程。
也就是我们所说的振荡过程。
这2个回路主要是通过快速的开关来实现具体的转换检测过程,合上半导体开关之后,被试电缆与电感之间会产生阻尼振荡。
当被测的电缆较短时,我们还要在电缆上并联一个电容来使得振荡频率能够保持在可控范围内。
图1振荡波电压法检测局部放电试验示意图1.2构成部件在整个振荡的过程中,我们首先需要对局部放电信号进行定位,这就利用到了我们常说的行波法。
比如测试一条长度为 l 的电缆,假设在距离测试端的 x 处发生了局部放电。
具体如图2所示,其中 C k 表示高压电容, Q 表示放电信号的幅值,而Z k则为匹配阻抗,脉冲沿电缆向两个相反的方向进行传播,其中一个脉冲经过时间 t 1 到达测试端;与此同时另一个脉冲向测试的对端进行传播,在电缆末端发生反射,之后再向测试端的另一端传播,经过时间 t 2 到达测试端的尽头,最后根据2 个脉冲到达测试端的时间差,我们便可以由此计算局部放电发生位置。
10kV 电缆振荡波局放测试系统测试要求
10kV电力电缆阻尼振荡波局部放电检测试验方案(试行)10kV 电力电缆振荡波局部放电检测试验方案一、试验标准和目的根据要求,通过现场试验,在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV 电缆的绝缘状况及其内部局部放电情况,以对其绝缘进行评估。
二、试验仪器ONSITE MV 10 型电缆振荡波局放检测系统三、试验内容10kV 电缆振荡波局部放电检测基本原理如图1所示:图1 电缆振荡波局放测试原理用交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。
空心电感值根据谐振频率的要求进行选择,频率范围5O ~1000Hz ,相近于工频频率。
图1中的中压电路一般具有相对低的介质损耗角的特点,与具有低损耗的空心电感相配,可得到具有高品质因数的谐振回路。
回路品质Q 一般为30~100,振荡波以谐振频率在0.3~1s 内衰减完毕,这一过程只有几十分之一周波,并对被测试电缆充电,与50Hz(60Hz)时局部放电非常相似。
振荡波所产生的局放脉冲符合lEC60270推荐值,局放脉冲定位可由行波方法完成,进而生产电缆故障图,电缆电容C 和δtan 值可通过振荡波的时间和频率特性来计算。
LC f π2/1=1、被测电缆要求及测试前准备1)局放测试前,将电缆断电、接地放电,两端悬空,布置好安全围栏;2)尽量将电缆接头处PT、避雷器等其它设备拆除;3)电缆头擦拭干净,电缆头与周边接地部位绝缘距离足够;4)收集电缆长度、型号、类型、投运日期等电缆参数;5)电缆长度L:电缆一侧测量方式:50m≦L≦6km;电缆两端测量方式:L>6km。
6)测试用电缆用发电机、10KV放电棒、接地线、220V电源插盘。
2、振荡波局部放电试验2.1 电缆局放校准。
采用ONSITE MV 10型电缆振荡波局部放电测试和定位仪,图2所示为校准界面:图2 局放校准界面测试要求:1)将局放校准仪连线的接线端分别夹在被测电缆的线芯和屏蔽上;2)注意在高压测试开始时将校准器连线拆除;3)局放校准仪的输出频率设定在100Hz;4)校准区间从100pC~100nC均要校准。
10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案说明
WORD文档下载可编辑10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案(送审稿)专业技术资料分享.WORD 完美格式..专业知识编辑整理.一、试验标准和目的根据《XX 电网公司亚运会保供电重要设备准备阶段运行管理工作标准》要求,通过现场试验,在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV 电缆的绝缘状况及其内部局部放电情况,以对其绝缘进行评估。
二、试验仪器SEBAKMT OWTS -M28型电缆振荡波局放检测仪,SEBAKMT Easyflex Com 多功能脉冲反射仪,S1-1054型电子兆欧表三、试验内容10kV 电缆振荡波局部放电检测基本原理如图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。
空心电感值根据谐振频率的要求进行选择,频率范围5O ~1000Hz ,相近于工频频率。
图1中的中压电路一般具有相对低的介质损耗角的特点,与具有低损耗的空心电感相配,可得到具有高品质因数的谐振回路。
回路品质Q 一般为30~100,振荡波以谐振频率在0.3~1s 内衰减完毕,这一过程只有几十分之一周波,并对被测试电缆充电,与50Hz(60Hz)时局部放电非常相似。
LC f π2/1=佛山供电局- 2 -振荡波所产生的局放脉冲符合lEC60270推荐值,局放脉冲定位可由行波方法完成,进而生产电缆故障图,电缆电容C 和 tan 值可通过振荡波的时间和频率特性来计算。
1、被测电缆要求及测试前准备1)局放测试前,将电缆断电、接地放电,两端悬空,布置好安全围栏;2)尽量将电缆接头处PT 、避雷器等其它设备拆除;3)电缆头擦拭干净,电缆头与周边接地部位绝缘距离足够;4)收集电缆长度、型号、类型、投运日期等电缆参数;5)电缆长度L :电缆一侧测量方式:50m ≦L ≦3km ;电缆两端测量方式:L >3km 。
OWTS振荡波检测技术在10kVXLPE电缆局部放电检测中的应用
OWTS振荡波检测技术在10kVXLPE电缆局部放电检测中的应用摘要:本文简单介绍了OWTS振荡波局放检测系统检测电缆局部放电状态的基本原理、技术参数及测试步骤等相关内容。
通过振荡波检测技术发现的电缆中间接头缺陷的应用案例,对比分析OWTS振荡波检测技术在10kVXLPE电缆局部放电检测中的应用。
关键词:电缆局部放电OWTS振荡波检测受潮绝缘1、引言城市建设的快速发展,电缆线路已广泛用于中压电网中。
而交联聚乙烯(XLPE)电缆以其合理的结构、工艺以及优良的电气性能等优点,在国内外广泛使用。
XLPE电缆在出厂试验时要做局部放电检测,但在电缆出厂之后,由于施工工艺、人为外力破坏及运行环境恶劣、绝缘老化等因素会造成电缆特别是电缆附件的缺陷,严重影响了电缆的安全运行。
随着人民生活水平的提高,对供电可靠性的要求也在不断增加,配网设备的安全运行问题已经受到越来越多的关注。
电缆线路因其特殊的结构,其运行后的缺陷很难通过有效手段进行发现。
通常,一条电缆是否具备投运条件,我们都是以直流耐压试验、工频交流耐压试验或超低频耐压试验的方法来判断。
但这种判断无非两种结果:不具备投运条件和具备投运条件。
从设备上看,电缆运行后发生故障,均为终端头爆炸、中间头爆炸、本体击穿等不同击穿部位的绝缘击穿。
除外力破坏外,绝缘在击穿前夕必然先形成各类缺陷,各类缺陷发展到最终击穿,酿成事故之前,往往先经过局部放电阶段,局部放电的强弱能够及时反映电缆绝缘状态,因此通过局部放电检测来提前发现电缆设备的缺陷是一种有效的手段。
2、局部放电及其检测技术2.1、局部放电局部放电是指高压设备中的绝缘介质在高电场强度作用下,发生在电极之间的未贯穿的放电。
这种放电只存在于绝缘的局部位置,而不会立即形成贯穿性通道,称为局部放电。
而绝缘内部存在缺陷是难免的,例如固体绝缘中的空隙、杂质,当场强达到一定值时,就会发生局部放电。
电力电缆局部放电量与电力电缆绝缘状况密切相关,局部放电量的变化预示着电缆绝缘存在着可能危及电缆安全运行寿命的缺陷。
振荡波局放检测设备在10kV电缆局放测试中的应用
振荡波局放检测设备在10kV电缆局放测试中的应用发布时间:2022-10-26T06:23:43.029Z 来源:《中国电业与能源》2022年第12期作者:詹晓阳[导读] 本文主要分析了振荡波局放检测设备在10kV电缆局放测试中的策略,希望可以给相关人员提供一些帮助和思考。
詹晓阳厦门电力工程集团有限公司城市供电服务分公司福建省厦门市 361000摘要:随着时代的不断进步,我国电力市场也发生了较大的变化,电力企业为了满足人们的用电需求,开始完善配网的设备检测方式,突破传统的电力设备模式限制,逐渐对电力设备状态进行多方面检测,确保电力系统的正常运作。
本文主要分析了振荡波局放检测设备在10kV电缆局放测试中的策略,希望可以给相关人员提供一些帮助和思考。
关键词:振荡波局放检测设备;10kV;电缆局放测试;应用引言:社会经济飞速发展背景下,人们对电力的需求也在逐渐增加,之前10kV电缆在运行过程中,由于电缆老化、附件质量不佳的原因,给城市电网系统的正常运作带来了较多的危害性。
所以电力企业需要对电缆潜伏性缺陷做到全面检测,通过振荡波局放检测设备可以及时进行故障定位,因此相关人员需要加强应用,确保电力系统的安全可靠。
一、电缆局部放电原因以及产生的危害想要应用振荡波局部检测设备,需要相关人员对电缆局部放电的原因进行思考,认识到他们产生的危害性,这样可以针对原因的形成,制定出良好的设备应用方案。
电缆在制作和结构的过程中,由于一些外界资源的限制,很容易导致绝缘层内部出现一些问题,常见的主要有杂质、微孔以及半导电层突出或者内部分层缺陷的情况。
另外电缆在工作中,还会因为负载程度较大的原因,绝缘材料容易干燥,在长时间的外界环境影响下,出现外护套被侵蚀的现象,如果遇到降雨天气,还会出现局部放电的现象。
此外,经过长期的实践活动表明和测试试验,局部放电是形成电力电缆绝缘的重要原因,在局部放电的过程中,电离出的电子或者正负离子一般在电场力的作用下,通常是会释放出比较多的能量,如果这部分离子撞击到绝缘壁之后,很容易打断其中出现的高分子化学键,从而出现比较多的裂解现象。
10kV电力电缆局放测试
浅谈10kV电力电缆局部放电测试及缺陷处理——OWTS振荡波局放测试及定位系统摘要:本文简单介绍了电缆局部放电的原因和危害,以及振荡波测试系统的工作原理,以某路电缆为例,重点介绍了振荡波测试系统在电缆局部放电测试定位中的现场应用,总结了OWTS测试、分析中的经验和技巧,并对存在局放缺陷电缆的消缺进行新方法的尝试,为日后处理电缆的局放现象提供参考意见。
关键词:电缆,局部放电,振荡波,消缺方法1前言随着现代社会经济的飞速发展,人们对中心城区的环境、安全及形象的关注,越来越多的电力电缆已经逐步代替了配电架空线路运行。
电力电缆将成为未来中心城区配电网运行的主流设备,因电缆故障引起的线路跳闸也日渐增多,电缆本体和附件的电气绝缘损坏是造成配网设备故障率高的主要原因,如何预防及控制电缆本体和附件的电气绝缘损坏已成为当前电缆配电网运行维护的关键。
2 绝缘的老化2.1 概述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,其内部将发生复杂的化学与物理变化,导致性能逐渐劣化,这种现象称为老化。
在设备正常运行的条件下,老化是渐进的、长期的过程。
绝缘材料的老化以有机绝缘材料的老化问题最为突出。
液体有机绝缘材料老化时表观上发生混浊、变色等;高分子有机绝缘材料老化时表观上发生变色、粉化、起泡、发粘、脆化、出现裂纹或裂缝、变形等。
多数情况下、绝缘材料的老化是由于其化学结构发生了变化,即由于降解、氧化、交联等化学反应,改变了其组成和化学结构;但是有的老化仅仅是由于其物理结构发生了变化所致,例如绝缘材料中的增塑剂不断挥发或其中球晶不断长大,这些都会使材料变硬、变脆而失去使用价值。
通常绝缘材料性能的劣化是不可逆的,其最终将会引起击穿,直接影响电力设备和电力系统的运行可靠性。
绝缘劣化过程的发展需要一定能量,亦即依赖于外界因素的作用,如电场、热、机械应力、环境因素等。
运行情况下常常是多种因素同时作用,互相影响,过程复杂。
10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案说明
专业资料10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案(送审稿)批准:审核:编写:XX供电局试验研究所2010年06月10kV 电力电缆振荡波局部放电检测试验方案10kV 电力电缆振荡波局部放电检测试验方案一、试验标准和目的根据《XX 电网公司亚运会保供电重要设备准备阶段运行管理工作标准》要求,通过现场试验,在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV 电缆的绝缘状况及其内部局部放电情况,以对其绝缘进行评估。
二、试验仪器SEBAKMT OWTS -M28型电缆振荡波局放检测仪,SEBAKMT Easyflex Com 多功能脉冲反射仪,S1-1054型电子兆欧表三、试验内容10kV 电缆振荡波局部放电检测基本原理如图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LC f π2/1=佛山供电局回路,回路开始以的频率进行振荡。
空心电感值根据谐振频率的要求进行选择,频率范围5O~1000Hz,相近于工频频率。
图1中的中压电路一般具有相对低的介质损耗角的特点,与具有低损耗的空心电感相配,可得到具有高品质因数的谐振回路。
回路品质Q一般为30~100,振荡波以谐振频率在0.3~1s内衰减完毕,这一过程只有几十分之一周波,并对被测试电缆充电,与50Hz(60Hz)时局部放电非常相似。
振荡波所产生的局放脉冲符合lEC60270推荐值,局放脉冲定位可由行波方法完成,进而生产电缆故障图,电缆电容C和tan值可通过振荡波的时间和频率特性来计算。
1、被测电缆要求及测试前准备1)局放测试前,将电缆断电、接地放电,两端悬空,布置好安全围栏;2)尽量将电缆接头处PT、避雷器等其它设备拆除;3)电缆头擦拭干净,电缆头与周边接地部位绝缘距离足够;4)收集电缆长度、型号、类型、投运日期等电缆参数;5)电缆长度L:电缆一侧测量方式:50m≦L≦3km;电缆两端测量方式:L>3km。
长电力电缆振荡波局部放电检测试验方案
国家电网供电公司10kV长电力电缆阻尼振荡波测试方案..word 资料立翔电力技术服务二零一七年七月目录一、试验标准和目的...................................................... - 2 -二、试验仪器............................................................ - 3 -三、试验容.............................................................. - 3 -1、术语及定义....................................................... - 3 -2、试验原理介绍..................................................... - 4 -3、被测电缆要求及测试前准备......................................... - 6 -4、绝缘电阻测试..................................................... - 6 -5、测试电缆中间接头位置及电缆长度................................... - 7 -6、振荡波局部放电试验............................................... - 7 -6.1 电缆局放校准................................................. - 7 -6.2 振荡波局放测试............................................... - 8 -1)试验接线步骤:................................................ - 8 - 2)加压测试程序.................................................. - 8 - 3)测试要求及注意事项:.......................................... - 9 -安徽立翔电力技术服务有限公司7、振荡波局放诊断评价............................................... - 9 -1)绝缘电阻:.................................................... - 9 -2)电缆局部放电量:............................................. - 10 -8、电缆振荡波局放异常处理决策...................................... - 10 -1)绝缘电阻异常情况处理措施..................................... - 10 -2)电缆振荡波局放量超标异常情况处理措施......................... - 10 -9、试验时间:1.5~2.5 小时/段...................................... - 10 -四、人员安排:......................................................... - 10 -五、安全措施:......................................................... - 11 -一、试验标准和目的根据《供电公司》要求,通过现场试验,在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV (含10km以上)电缆的绝缘状况及其部局部放电情况,以对其绝缘进行评估。
电缆振荡波局部放电检测试验
10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案批准:审核:编写:XX供电局试验研究所年月10kV 电力电缆振荡波局部放电检测试验方案 10kV 电力电缆振荡波局部放电检测试验方案一、试验标准和目的根据《XX 电网公司亚运会保供电重要设备准备阶段运行管理工作标准》要求,通过现场试验,在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV 电缆的绝缘状况及其内部局部放电情况,以对其绝缘进行评估。
二、试验仪器SEBAKMT OWTS -M28型电缆振荡波局放检测仪,SEBAKMT Easyflex Com 多功能脉冲反射仪,S1-1054型电子兆欧表三、试验内容10kV 电缆振荡波局部放电检测基本原理如图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LC f π2/1=电感构成串联谐振回路,回路开始以的频率进行振荡。
空心电感值根据谐振频率的要求进行选择,频率范围5O~1000Hz,相近于工频频率。
图1中的中压电路一般具有相对低的介质损耗角的特点,与具有低损耗的空心电感相配,可得到具有高品质因数的谐振回路。
回路品质Q一般为30~100,振荡波以谐振频率在0.3~1s内衰减完毕,这一过程只有几十分之一周波,并对被测试电缆充电,与50Hz(60Hz)时局部放电非常相似。
振荡波所产生的局放脉冲符合lEC60270推荐值,局放脉冲定位可由行波方法完成,进而生产电缆故障图,电缆电容C和tan值可通过振荡波的时间和频率特性来计算。
1、被测电缆要求及测试前准备1)局放测试前,将电缆断电、接地放电,两端悬空,布置好安全围栏;2)尽量将电缆接头处PT、避雷器等其它设备拆除;3)电缆头擦拭干净,电缆头与周边接地部位绝缘距离足够;4)收集电缆长度、型号、类型、投运日期等电缆参数;5)电缆长度L:电缆一侧测量方式:50m≦L≦3km;电缆两端测量方式:L>3km。
振荡波电压法检测10kV电缆局部放电试验探讨
振荡波电压法检测10kV电缆局部放电试验探讨发表时间:2016-03-14T16:01:33.817Z 来源:《基层建设》2015年22期供稿作者:陈冲[导读] 广东电网有限责任公司东莞供电局塘厦供电分局首先我们必须明确的是,振荡波电压检测法的基本实验思路在于通过电缆内的等值电容与电感线圈在串联谐振的原理下。
陈冲广东电网有限责任公司东莞供电局塘厦供电分局广东东莞 523710 摘要:本文对于振荡电压法检测10KV电缆局部放电实验进行了全面深入的探讨。
包括对于实验过程中所运用的实验仪器、实验原理、实验定位技术等具体内容进行了详细的介绍。
振荡波电压检测10KV电缆局部放电实验主要是通过在10KV电缆上进行各种人为的故障模拟,从而可以总结出振荡波电压对于哪种类型的缺陷能够起到很好的解决效果,进而对于其他方面的缺陷进行深入的研究。
关键词:配网;电缆振荡波;局部放电一、振荡电压法检测系统的基本原理与构成部件1、振荡电压法检测系统的基本实验原理首先我们必须明确的是,振荡波电压检测法的基本实验思路在于通过电缆内的等值电容与电感线圈在串联谐振的原理下,通过振荡电压的多次极性不断变化的过程,使得电缆中有缺陷的局部区域产生放电信号,在通过高频耦合器将该区域的放电信号源进行定位,从而达到实验的检测目的。
具体的实验原理图下图所示:振荡波电压法检测10KV电缆局部放电实验大致可以分为两个部分。
一部分是直流电源回路;另一部分就是电缆与电感充放电的过程,即振荡过程,通过开关的快速关断开关能够实现直流电源回路与振荡过程之间来回的切换。
在振荡波电压检测10KV电缆局部放电实验中,我们可以根据具体的实际情况适当的增添28KV以下的直流预电压。
这时如果将半导体的开关闭合之后,就会在实验电缆和电感中产生阻尼振荡。
通过这样的实验我们就可以确定范围在0.05-2μF之间。
当被测电缆的长度达不到标准时,为了保证振荡频率始终维持在一个相对可控的范围之内,就要对电缆并联一个电容。
10KV电缆振荡波试验技术分析
10KV电缆振荡波试验技术分析摘要:电缆局部放电是指电缆绝缘介质在高电场强度作用下,发生在电极之间的未贯穿放电,只存在于绝缘的局部位置,故称之为局部发电,局部放电能量较少,在短时间内不会影响其绝缘强度,但是日积月累下会导致绝缘击穿,最终使其发生故障,因此应及时进行局部放电试验,以排除隐患。
振荡波局放试验是一种较为先进的试验方式,故本文基于振荡波的10KV电缆局部放电试验研究,以加强其在实践中的应用。
关键词:10kV电缆;局部放电;振荡波一、振荡波电压法的工作原理与构成部件1.振荡波的试验原理振荡波的试验原理是利用电感线圈与电缆的等值电容两者之间的串联谐振,使电缆缺陷处在振荡电压的多次极性转换的过程中,进而使局部激发出放电信号,并通过使用高频耦合器对该信号进行测量,以达到试验检测的目的。
振荡波检测局部放电的试验方法回路主要可以分为以下两个方面:一个方面是直流电源回路,另一个方面是电感和电缆电容的充电和放电的过程,即振荡过程;我们可以通过快速切换开关来实现这两个部分的相互转换。
在使用振荡波检测局部试验的10kV电缆过程中,应当根据具体的实际状况,施加直流预电压,且在28kV以下。
当半导体开关闭合后,被测试的电感和电缆之间会出现阻尼振荡。
当电缆电容范围在0.05至2微法之间可以被振荡波检测局部放电装置检测到。
但是,假如被测试的电缆长度达不到,为了使振荡频率控制在所需范围内,这时,需要再并联上一个电容。
2.局部放电定位原理振荡的过程中,电缆经过脉冲反射法可以对局部放电的信号进行定位,它的详细原理是:如果电缆长度被测试的为L,当局部放电发生在距测试端x处的位置时,这时脉冲的传播就会沿着电缆往两个相反方向:一个脉冲到达测试端的时间为t1;而另一个脉冲到达测试的另一端,且会产生反射在电缆测试的另一端,然后,经过t2再次传播到达测试端。
然后我们可以经过到达测试端两个脉冲到达的时间以及两者之间的距离,就可以进行计算局部放电的位置并加确认。
探究振荡波电压法检测10kV电缆局部放电试验
探究振荡波电压法检测10kV电缆局部放电试验摘要:本文首先阐述了振荡波电压法构成部件和工作原理,振荡波电压法检测的主要操作步骤,然后分析了模拟试验,以供参考。
关键词:振荡波;电压法检测;10kV;电缆;局部放电;试验1振荡波电压法构成部件和工作原理1.1试验原理振荡波电压法检测的基本思路就是借助于电缆的等值电容和电感线圈之间的串联谐振原理,促使振荡电压多次变换极性,从而在电缆有缺陷的地方,激发局部放电的信号,再使用高频耦合器进行测量,从而达到检查的目的。
振荡波电压法试验回路主要包括两个部分:一是电缆电容与电感充、放电的过程,也就是振荡的过程;一是直流电源回路,这两个部分之间的转换主要通过开关的快速切换来实现。
振荡波电压法在检测10kV电缆过程中,可以根据实际情况施加28kV以下的直流预电压,将半导体开关合上后,被测试的电缆就和电感发生阻尼振荡。
振荡波电压法检测装置可以检测的电缆电容范围是0.05~2微法。
如果被测试的电缆长度不够,电容量<0.05微法,就要将振荡频率控制在一定的范围,同时在电缆上再并联一个电容。
1.2局部放电定位原理电缆在振荡过程中,可以通过脉冲反射法定位局部放电的信号,具体原理如图1所示。
被测试的电缆长度为L,如果在离测试端x处的地方发生局部放电,那么脉冲就会沿着电缆向两个相反方向传播:一个脉冲(图1中的首波)经过时间t1到达测试端;另一个脉冲(图1中的反射波)传播至测试对端,在电缆的测试对端发生反射后,再传播至测试端,所用时间为t2。
通过两个脉冲到达测试端的时间距离,就可以对局部放电的位置进行计算。
在对10kV电缆查找故障时,经常会采用操作人员容易掌握的脉冲反射法,这种方法简单易行,非常方便,值得推广使用。
2振荡波电压法检测的主要操作步骤振荡波电压法检测电缆局部放电的主要操作步骤主要包括:①测量电缆绝缘电阻;②确定接头的位置和电缆的长度;③将振荡波电压法检测系统对照说明书进行接线;④校准局部的放电量;⑤开始试验;⑥试验结束;⑦对电缆状态进行评估。
10kV电缆震荡波局放测试理论及其试验
10kV电缆震荡波局放测试理论及其试验摘要:近年来,电缆常见故障的发生率不断上升,已成为威胁供电系统可靠性的一大安全隐患。
振荡波电压法是一种易于使用的10kV电缆状态评价方法,可以帮助工人及时处理安全隐患,掌握机器设备的运行状态和使用期限,以达到提高供电系统稳定性的目的。
关键词:测试;电缆;方法前言:随着电气设备水平的不断提高和机械设备运行稳定性的提高,局部放电作为评价机械设备绝缘层的关键指标值。
文章根据相关技术规范和标准,以确保建筑施工安全和质量为总体目标,密切配合供电局的电缆振荡波局放检查工作。
收集过去的实验数据,分析数据,测试和学习经验,参与常见故障分析,在标准允许的条件下对电缆进行解剖分析,总结局部放电的各种类型和原因。
1.电缆振荡波局部放电检测基本原理分析振荡波局部放电检测是利用一定标准下的外加电压,缺陷处静电场湍流水平超过充放电磁场强度临界值来激发局部放电情况。
局部放电数据信号以浪涌电流的形式同时传播到两侧,在检测端串联光纤耦合器,采集该电流量数据信号,完成精确定位方法。
首先在被测电缆末端将高压电源充电至设定值,然后闭合高压断路器。
根据机器电感器与被测电缆电容器之间的串联谐振,在被测电缆中产生低阻尼振荡电压。
在电缆和附件缺乏绝缘的情况下刺激局部放电。
并根据检测回路采集局部放电数据信号。
系统选择单脉冲反射面法对局部放电进行精确定位。
局部放电单脉冲沿电缆向相反的两个方向传播,其中一个单脉冲直接到达检测端。
另一个单脉冲传播到检测对等点。
在电缆末端产生一个反射面,然后扩散到检测端。
根据两个单脉冲到达检测端的时间差,可以测出局部放电的位置。
2.振荡波电压法检验及精度等级的影响因素影响OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位设备检测精度的关键要素包括以下四点:一、数据检测的精度,主要是由于任何外部单脉冲影响进入监控系统或充电终端的连接不好,产生冲击电流;二是具体分析时入射波和反射面波选择错误;三是在整个测试过程中,测量范围不会立即发生变化;第四是交流耐压测试电缆的长度。
10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案-推荐下载
10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案(送审稿)批准:审核:编写:XX供电局试验研究所2010年06月10kV 电力电缆振荡波局部放电检测试验方案 10kV 电力电缆振荡波局部放电检测试验方案一、试验标准和目的根据《XX 电网公司亚运会保供电重要设备准备阶段运行管理工作标准》要求,通过现场试验,在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV 电缆的绝缘状况及其内部局部放电情况,以对其绝缘进行评估。
二、试验仪器SEBAKMT OWTS -M28型电缆振荡波局放检测仪,SEBAKMT Easyflex Com 多功能脉冲反射仪,S1-1054型电子兆欧表三、试验内容10kV 电缆振荡波局部放电检测基本原理如图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。
空心电感值根据谐振频率的要求进行选择,频率范围5O ~1000Hz ,相近于工频频率。
图1中的中压电路一般具有相对低的介质损耗角的特点,与具有低损耗的空心电感相配,可得到具有高品质因数的谐振回路。
回路品质Q 一般为30~100,振荡波以谐振频率在0.3~1s 内衰减完毕,这一过程只有几十分之一周波,并对被测试电缆充电,与50Hz(60Hz)时局部放电非常相似。
LC f π2/1=佛山供电局振荡波所产生的局放脉冲符合lEC60270推荐值,局放脉冲定位可由行波方法完成,进而生产电缆故障图,电缆电容C 和值可通过振荡波的时间和频率特性来计算。
tan 1、被测电缆要求及测试前准备1)局放测试前,将电缆断电、接地放电,两端悬空,布置好安全围栏;2)尽量将电缆接头处PT 、避雷器等其它设备拆除;3)电缆头擦拭干净,电缆头与周边接地部位绝缘距离足够;4)收集电缆长度、型号、类型、投运日期等电缆参数;5)电缆长度L :电缆一侧测量方式:50m≦L≦3km;电缆两端测量方式:L >3km 。
10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案
10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案(送审稿)批准:审核:编写:XX供电局试验研究所2010年06月10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案一、试验标准和目的根据《XX电网公司亚运会保供电重要设备准备阶段运行管理工作标准》要求,通过现场试验,在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV电缆的绝缘状况及其内部局部放电情况,以对其绝缘进行评估。
二、试验仪器SEBAKMT OWTS-M28型电缆振荡波局放检测仪,SEBAKMT Easyflex Com多功能脉冲反射仪,S1-1054型电子兆欧表三、试验内容10kV电缆振荡波局部放电检测基本原理如图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。
空心电感值根据谐振频率的要求进行选择,频率范围5O~1000Hz,相近于工频频率。
图1中的中压电路一般具有相对低的介质损耗角的特点,与具有低损耗的空心电感相配,可得到具有高品质因数的谐振回路。
回路品质Q一般为30~100,振荡波以谐振频率在0.3~1s内衰减完毕,这一过程只有几十分之一周波,并对被测试电缆充电,与50Hz(60Hz)时局部放电非常相似。
LCfπ2/1=佛山供电局振荡波所产生的局放脉冲符合lEC60270推荐值,局放脉冲定位可由行波方法完成,进而生产电缆故障图,电缆电容C和tan值可通过振荡波的时间和频率特性来计算。
1、被测电缆要求及测试前准备1)局放测试前,将电缆断电、接地放电,两端悬空,布置好安全围栏;2)尽量将电缆接头处PT、避雷器等其它设备拆除;3)电缆头擦拭干净,电缆头与周边接地部位绝缘距离足够;4)收集电缆长度、型号、类型、投运日期等电缆参数;5)电缆长度L:电缆一侧测量方式:50m≦L≦3km;电缆两端测量方式:L>3km。
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振荡波电压法检测10kV 电缆局部放电试验陆国俊,熊俊,王勇,王劲,黄炎光,饶锐(广东电网公司广州供电局试验研究所,广东广州510410)摘要:介绍了振荡波电压法测试系统的主要原理、设备构成及局部放电定位技术的原理;基于振荡波电压法检测技术,通过在一条退运10kV 交联聚乙烯短电缆上人工设置各种模拟缺陷,对系统的检测效果进行了初步分析,得出振荡波电压法对某些类型的缺陷如错用绝缘胶带等效果十分明显,而对其他一些缺陷如压接管表面存在毛刺等效果有待进一步研究;研究也表明电缆终端缺陷的检测可能会由于高压线夹表面放电引入干扰受到影响,建议采取其他辅助检测手段如开关柜局部放电检测技术或对高压线夹进行防电晕处理。
关键词:配网;电缆;振荡波;局部放电中图分类号:TM 247;TM 855文献标识码:A文章编号:1006-6047(2010)11-0137-04电力自动化设备Electric Power Automation EquipmentVol.30No .11Nov.2010第30卷第11期2010年11月Problems of unattended substation reconstructed fromconventional substation and solutionsLI Jianyu 1,CHEN Haihong 2(1.Zhejiang Wencheng Power Bureau ,Wencheng 325300,China ;2.Zhejiang Cangnan Power Co.,Ltd.,Cangnan 325802,China )Abstract :Problems exist in the unattended substation reconstructed from the conventional electromagnetic one ,such as the reclosing failure ,improper reclosing and general accident signal loss.The redesign is proposed :add two -position relay and diodes in the secondary protective circuit and remote control circuit of its 10kV feeder central signal part.The trial operation shows that the 10kV feeder reclosing relay has operated 36times with 100%correctness rate and the general accident signal has acted 16times with 100%correctness rate for one year ,which indicates the redesign is effective.Key words :unattended substation ;problem ;reclosing ;circuit ;solution0引言振荡波电压法检测系统OWTS (Oscillating Wave Test System ),是近几年尝试使用并替代交流耐压方法的一种新兴试验技术[1-3]。
广州电网近期引进了10kV 振荡波电压电缆局部放电检测与定位系统,专门用来解决当前10kV 电缆的绝缘状态诊断问题。
本文介绍了振荡波电压法的基本原理和主要部件构成,并通过在一条退运短电缆上人工设置若干常见绝缘缺陷,对该系统的检测效果进行了初步分析,以期为今后振荡波电压法检测技术在广州电网及其他地区的使用提供一定参考。
1基本原理和部件构成1.1试验原理振荡波电压试验方法的基本思路是利用电缆等值电容与电感线圈的串联谐振原理,使振荡电压在多次极性变换过程中电缆缺陷处会激发出局部放电信号,通过高频耦合器测量该信号从而达到检测目的[4-7]。
振荡波电压试验接线图如图1所示,整个试验回路分为2个部分:一是直流电源回路;二是电缆与电感充、放电过程,即振荡过程。
这2个回路之间通过快速关断开关实现转换[8-10]。
检测过程中可以根据情况施加0~28kV 的直流预电压,合上半导体开关后,被试电缆与电感产生阻尼振荡。
该装置可以检测的电缆电容范围为0.05~2μF 。
当被测电缆较短时,为将振荡频率保持在一定范围,需要在电缆上并联一个电容。
1.2局部放电定位原理振荡过程中,利用行波法对局放信号进行定位。
测试一条长度为l 的电缆,假设在距测试端x 处发生收稿日期:2010-02-09;修回日期:2010-06-08图1振荡波电压法检测系统示意图Fig.1Schematic diagram ofOWTS快速开关传感器被测电缆数据分析空心电感!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第30卷电力自动化设备图2脉冲反射法原理示意图Fig.2Schematic diagram of pulse reflection methodQ /2Q /2检测单元Q /2Q /2Δtx l l -x C k Z k局部放电(见图2,图中表示局部放电信号脉冲的起始位置,Q 为放电信号幅值,C k 为高压电容,Z k 为匹配阻抗),脉冲沿电缆向2个相反方向传播,其中一个脉冲经过时间t 1到达测试端;另一个脉冲向测试对端传播,在电缆末端发生反射,之后再向测试端传播,经过时间t 2到达测试端,如图2所示。
根据2个脉冲到达测试端的时间差,可计算局部放电发生位置,即t 1=x /v(1)t 2=[(1-x )+1]/v(2)x =1-v (t 1-t 2)/2=l -v Δt /2(3)其中,v 为电缆中的波速。
脉冲反射法在10kV 电缆找故障中被广泛采用,所以这种方法很容易被操作人员掌握,非常方便现场推广使用。
准确寻找入射波和反射波是提高局部放电定位准确性的关键。
一般原则是入射波幅值大于反射波;入射波上升沿更加陡而反射波脉冲更宽[10-11]。
2主要操作步骤测试的主要步骤有:绝缘电阻测量;行波测距(确定电缆长度及接头位置);将OWTS 按照说明书的要求接线;局部放电量校准;试验;结束试验;评估电缆状态。
为了获得一个合理的局部放电起始电压(PDIV )及局部放电水平(PD level ),建议采取谨慎的加压方式。
一些案例的统计结果为:对交联聚乙烯电缆,局部放电起始电压低于或高于运行电压分别约占29%、36%。
与油纸绝缘型电缆相比,发现交联聚乙烯电缆缺陷需要更高的施加电压,甚至超过2U N (U N 为电缆额定电压)。
某些案例中实测结果也指出对于10kV 交联聚乙烯电缆的交接试验,振荡波电压可加至2U N ;对于10kV 交联聚乙烯电缆的预防性试验考核,振荡波电压可以加至1.7U N 。
振荡电压从0.1U N 开始施加,升压间隔可取(0.1~0.5)U N 。
当进行交接试验后,需要将振荡电压调至运行电压U N 下,以确认经过试验后的电缆绝缘性能未受到影响。
整个试验操作较简单,关键是如何分析采集到的数据。
制定试验方案是进行各种特殊高压试验的基本要求,其中应包含各项安全措施和试验结果预想2个基本内容。
为使后续工作尽可能有效,局部放电相关特征量的分析应尽可能丰富以利于状态评估。
3模拟试验3.1试品参数与检测回路电缆型号为YJV -3×70mm 2-8.7/15kV ,长度351m ;实测电容值0.217μF ,为退运电缆,运行时间不详。
检测回路示意图如图3所示。
距离测试端242m 左右有一个中间接头,分别在三相设置不同类型的缺陷。
其中,A 相设置的缺陷是接头错用绝缘胶带;B 相设置的缺陷是压接管表面有毛刺、飞边;C 相设置的缺陷是接头主绝缘表面有盐水。
3.2试验结果3.2.1接头错用绝缘胶带对A 相从0.1U N 开始施加电压,在U N 和1.7U N时重复施加多次,保存。
图4(a )为18kV 时一组典型的局部放电图谱,局部放电幅值Q PD 明显且重复较强。
图4(b )为经过行波定位分析得出的局部放电定位图谱(l 为被测电缆长度),结果表明与初始设计的缺陷位置吻合,但在测试端也出现集中性局部放电。
3.2.2压接管表面有毛刺、飞边对B 相从0.1U N 开始施加电压,在U N 和1.7U N时重复施加多次,保存。
图5(a )为27kV 时一组典200-20u A /k V 210Q P D /p C48121620242832t /ms(a )典型局部放电图谱1250Q P D /p C62530l /m(b )局部放电定位图谱6090120150180210240270图4A 相局部放电定位结果Fig.4PD locating results for phase A150nF近端242m 109m 接头远端接头缺陷图3检测回路示意图Fig.3Schematic diagram of detection circuit陆国俊,等:振荡波电压法检测10kV 电缆局部放电试验第11期300-30u B /k V120600Q P D /p C48121620242832t /ms(a )典型局部放电图谱380Q P D /p C19050l /m(b )局部放电定位图谱100150200250300350图5B 相局部放电定位结果Fig.5PD locating results for phase B型的局部放电图谱,图中结果表明局部放电幅值很小,主要表现背景干扰噪声。
图5(b )为经过行波定位分析得出的局部放电定位图谱,结果表明在测试端有集中性放电,而实际未在该位置设置缺陷。
而在缺陷设置处,局部放电定位结果表明此处的局部放电强度较小且不集中。
3.2.3接头主绝缘表面有盐水对C 相从0.1U N 开始施加电压,在U N 和1.7U N 时重复施加多次,保存。
图6(a )中为24kV 时一组典型的局部放电图谱,图中结果表明局部放电幅值很小,主要表现为在首个振荡周期内局部放电幅值较高且集中,但此后若干振荡周期内主要表现为背景干扰噪声。
图6(b )为经过行波定位分析得出的局部放电定位图谱,结果表明在测试端有集中性放电,而实际未在该位置设置缺陷。
而在缺陷设置处,局部放电定位结果表明此处的局部放电强度较小且不集中。
3.3分析与讨论通过利用振荡波电压法检测人工设置3种在施工过程中常见的缺陷,结果表明:对于设置的缺陷,振荡波电压法对某些类型的缺陷如错用绝缘胶带等效果十分明显,而对其他一些缺陷如压接管表面存在毛刺等效果则有待进一步研究。