交联聚乙烯电缆局部放电在线检测

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XLPE电力电缆局部放电在线测试的现状与探讨

宽的频带范围内获取电缆内的放电特征信息，公被
脉冲电流法就是我们在局放屏蔽室内常用的测
认为是最有效的电缆故障诊断方法之一。但是，目
前ＸＰＬＥ电力电缆局部放电在线测试的效果不甚理
试方法，即耦合电容法。ＩＣ６２０标准规定了局Ｅ０７放脉冲电流测试方法，冲值有统一的准则和规范，脉
耦合法示意图见图４。局放电流在外屏蔽层的螺旋导线中流动时可分解为沿电缆表面切向和沿电缆轴
向两个方向的电流分量，中轴向电流分量可在包绕其电缆表面的带状传感器上产生感应电压。
局放脉
导体绝缘层
绝缘屏蔽层电容传感器金属屏蔽层
有重要的实际意义。
被认为是灵敏度最高的测试方法，不能应用于但
ＸＰＬＥ电力电缆局部放电在线测试，研究中我们在将它用作在线测试的对比参照。
１２电磁耦合法．
电磁耦合法是通过检测电缆金属屏蔽层接地线中因局放引起的脉冲电流，通过检测阻抗将信号再送到测试仪获得放电量（有被称为电感型耦合也
缘内部的气隙或气泡、绝缘料的焦粒、蔽层的突起屏或嵌人、体的毛刺，导以及电缆在敷设中的损伤、运行中绝缘介质的树枝状老化等，些缺陷在高电压这作用下容易首先发生放电。局部放电测试能够在较

电缆接头局部放电在线检测系统及其应用

电缆接头局部放电在线检测系统及其应用摘要:简要介绍了电缆接头局部放电测试系统的工作原理及主要抗干抗方法一板性鉴别。

应用该检测系统对运行中的220kV电缆接头进行了现场测试，结果迁明综合采用板性鉴别、小波分析等抗干找方法，可以有效地测试到运行电缆接头的局部放电信号。

关键词:电缆接头;局部放电;抗干扰;场测试;数据分析;应用引言交联聚乙烯(XLPE)电缆具有绝缘性能好、易于制造和安装方便、供电安全可靠、有利于美化城市等优点，在20世纪60年代初问世以来得到了迅速发展。

近十年来，我国城市电网大量采用xI．PE电力电缆输配电IlI。

据有关资料统计，电力电缆事故主要发生在其接头处12l。

因此对电力电缆接头进行局部放电在线检测有着重要的意义。

IEC及世界各国都制定了相关的局部放电测试标准．通过对局部放电的检测及时发现设备绝缘的缺陷，找出故障原因。

国内外关于XI．PE电缆及接头局部放电检测方法的研究有很多M。

但由于XLPE电缆及接头局部放电信号微弱．波形复杂多变．极易被背景噪声和外界电磁干扰噪声淹没，所以研究开发电缆及接头局部放电在线检测的装置具有较大难度。

西安供电局电缆工区与两安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室合作研制出一种便携式电缆接头局部放电现场检测系统。

综合采用了多种抗干扰方法，能够较为有效地排除外来干扰，获得真实的电缆接头局部放电信号，为判断电缆接头的绝缘状况提供了可靠的依据。

1 电缆接头局部放电在线检测系统本系统采用了特种灵敏信号传感器和当今困际上测控领域先进的虚拟仪器技术，系统的总体结构如图1所示。

传感器耦合到的局部放电信号传输至信号调理单元，经放大后由高速数据采集单元采集(可根据信号强弱手动调节合适的放大倍数)．便携式工控机负责信号的处理计算，牛成各类谱图、报表。

系统采用的传感器响应频带为500 kHz～20 MHz．由罗高夫斯基线吲、滤波和取样单元组成，钳式结构．测试时可直接安装在电缆接头两端．为系统采用极性鉴别抗干扰方法打下了硬件基础。

高压电力电缆绝缘在线监测

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1.2 局部放电法
上海电力局电缆输配电公司使用便携式电力电缆局部放电
在线监测仪器，开展 PD信号的辨认和分析研究工作。
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1.2 局部放电法
还可以使用便携式电力电缆局部放电在线监测仪器，开展 GIS 电缆终端的PD在线监测。
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1.2 局部放电法
英国高压电缆PD在线监测
图b16-1 电磁耦合法的电流传感器安放位置图
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1 国内外110kV ~500kV高压电力电缆绝缘在线监测研究概况
国内外现有高压电力电缆绝缘在线监测方法主要有 (1)直流叠加法(2)直流成分法(3)tgδ法(4) 电桥法(5)交流叠加法(6)低频重叠法(7)谐波分量法(8)接地线电流法与环流法(9)局部放电法 (10)温度法及上述各种方法的复合诊断法。其中的一些传统的监测方法，如直流叠加法、直流成分法、tgδ法、电桥法、交流叠加法、低频重叠法较适合在6~35kV高压电力电缆中应用，而不适合在更高电压等级的电缆中应用。
图a3双端接地单相电力电缆，金属屏蔽层接地电流在线监测接线示意图
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1.1 接地线电流法与环流法
图a4 交叉互联XLPE 电缆的一个标准单元的接线示意图
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1.1 接地线电流法与环流法
图h1电缆护套交叉换位电缆接地电流与环流在线监测系统
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1.1 接地线电流法与环流法
图h2 交叉互联电缆标准单元接线中a1 - b2 - c3 的等值电路图
国内外现有的110~500kV高压电力电缆绝缘在线监测方法主要有接地线电流法与环流法，局部放电法和温度法。下面分别介绍这些方法：
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1.1 接地线电流法与环流法
图a1单点接地电缆，接地线电流法原理图

电缆局部放电在线检测技术及应用

实时监测电缆的运行状态，可以在故障发生前及时处理，提高供电可靠性。
预防性维护
通过定期的在线检测，可以预测电缆的老化和故障趋势，提前进行预防性维护。
在线检测技术在电缆维护中的应用
故障定位
在线检测技术可以快速准确地定位电缆的故障位置，缩短故障排查时间。
故障性质判断
通过分析局部放电的特征，可以判断电缆故障的性质和原因。
延长设备使用寿命
通过及时发现并处理局部放电故障，可以延长电缆等电气设备的使用寿命，降低维护成本。
02 电缆局部放电的基本原理
局部放电产生的原因
电场应力集中
电缆绝缘层内部或表面存在微小缺陷，如气泡、杂质等，导致电场应力集中，促使局部区域发生
放电。
介质不均匀
电缆绝缘材料内部或绝缘与导体之间的介质不均匀，导致电场分布不均，局部区域电场强度过高，引发放电。
利用声学原理，开发声学传感器，实现对电缆局部放电的定位和定量分析。
推进在线检测技术的智能化和自动化
智能化分析
通过人工智能和机器学习技术，实现对局部放电数据的自动分类、识别和预测，提高预警和故障诊断的准确性。
自动化巡检
开发自动巡检系统，实现电缆线路的无人值守和远程监控，提高巡检效率和安全性。
数据挖掘与决策支持
标准化和规范化
制定统一的检测标准和方法，确保不同设备间的可比性和互操作性，提高检测结果的可靠性。
开发新型的在线检测设备和技术
无线传输技术
利用无线传输技术，实现远程实时监测和数据共享，降低线缆铺设和维护成本。
光学检测技术
利用光学原理，开发非接触式检测设备，避免电磁干扰，提高检测精度。
声学检测技术

电力电缆局部放电试验及在线监测技术分析

电力电缆局部放电试验及在线监测技术分析摘要：当电力电缆由于各种原因而出现绝缘劣化时，就会产生局部放电现象。

描述了在线监测的实施全过程，如监测传感器、数据采集、监测信号的特征分析、信号分类的特征提取等，以便对电力电缆的绝缘情况做出判断，为系统及时检修或更换电力电缆提供理论依据。

关键词：局部放电；在线监测；数据采集；信号分类的特征提取随着城市电网的发展，用电负荷的不断增涨，电力电缆的故障概率也大大增加，考虑到原有维修体系的局限性，为降低停电和维修费用，提出了预知性维修，即在线监测这一概念。

其具体内容是对运行中电气设备的绝缘状况进行局部放电，进行连续的在线监测，随时获得能反应绝缘状态变化的新信息。

对这些信息进行分析处理后，对设备的绝缘状况做出诊断，并根据诊断的结论安排必要的维修，也就做到了有的放矢的维修，即在线监测一分析诊断一预知性维修，采用在线监测的预知性维修，带来的经济效益十分显著。

据美国某发电厂统计采用预知性维修每年可获利125万美元。

日本资料介绍，在线监测与诊断技术的应用，使每年维修费用减少25～50%，故障停机时间则可减少75%。

1、试验中遇到的特殊问题1.1局放量随线芯的弯曲方向不同发生变化电缆在进行局放试验过程中，第一次试验局放量很大，用示波器定位能确定故障点的位置，但是在倒轴分段复绕后，重新进行试验，两段电缆局放量均消失，这时千万不能认为这根电缆是合格的产品，经过解剖发现这类缺陷大部分是绝缘中有气孔，气孔的形状随着电缆的弯曲方向不同而改变，造成局放量不同。

1.2 电缆的长度影响局放值在用户同意的情况下，电缆的长度最好不要超过500米，因为在试验中发现电缆的长度越长，一些缺陷反映的不明显，不好定位找故障点，把电缆分成两段后缺陷表现的比较明显，容易定位。

2、局部放电在线监测监测系统包括以下几个基本单元，即：信号的变送、信号的处理、数据采集、信号的输出、数据处理以及诊断等几个单元。

这样可以将整个的监测系统分为三个子系统：设备现场的被监测设备和传感器；一般在被监测设备附近的信号预处理和数据采集子系统；在主控室的信号特性提取处理系统，一般由一台计算机和监测系统专用软件来完成。

110kV及以上交联聚乙烯电缆在线监测技术的实际应用

110kV及以上交联聚乙烯电缆在线监测技术的实际应用孙宇爽【摘要】通过电缆在线监测,可实施监测电缆运行情况,了解电缆运行问题,如电缆局部放电现象,并及时对电缆的绝缘异常状态和放电故障问题进行预警和处理.电力系统中,110 kV及以上交联聚乙烯电缆应用较广,做好其在线监测工作意义重大.因此,分析和探讨了110 kV及以上交联聚乙烯电缆在线监测技术的实际应用和相关问题,以期为相关人员提供借鉴.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2019(036)004【总页数】2页(P161-162)【关键词】交联聚乙烯;在线监测;电线电缆【作者】孙宇爽【作者单位】中山市电力工程有限公司,广东中山 528400【正文语种】中文0 引言目前，110kV及以上交联聚乙烯电缆在线监测主要倾向于开展绝缘弱点检出和老化监测技术的研究。

强化110kV及以上交联聚乙烯电缆在线监测技术的实际应用研究，可促进相应监测技术的应用和发展，保障电网的正常运行，尤其是保障电线电缆系统的运行质量和安全。

1 电线电缆在线监测发展概述相较于PVC绝缘电缆，交联聚乙烯电缆结构简单，重量较轻，耐热性、负载力及机械性能较好，更适用于电网领域。

近年来，随着交联聚乙烯绝缘电缆的发展，它的应用也越来越广泛。

对于国外发达国家，电缆在线监测技术的研究已取得较多成果。

我国对110kV及以上电缆在线监测技术的研究起步较晚，尤其是其系统研究和工程化应用方面。

电力电缆在线监测包括直流叠加、电介损等多种方法，但都具有相应的固定局限性。

目前，普遍采用多种监测方法结合的方法，以实现电线电缆的精准监测，有效提高监测质量。

2 110kV及以上交联聚乙烯电缆在线监测2.1 局部放电的在线监测对于局部放电的在线监测，常用的方法主要有高频电流传感器法和超声波/声发射监测法。

第一，高频电流传感器法。

利用该方法开展相应监测工作，尤其是对带屏蔽铠装电缆的监测，可获得良好效果。

实际监测时，由于电线电缆带屏蔽铠装层，使电缆放电脉冲的切向分量产生轴向附加磁场，通过线圈净磁通的大小，分析和判断电线电缆的局部放电情况。

基于局部放电频谱分析的XLPE电力电缆在线监测技术研究

基于局部放电频谱分析的XLPE电力电缆在线监测技术研究摘要：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。

关键词：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，將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。

XLPE电缆绝缘在线检测技术方法综述

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]。

电力电缆局部放电在线监测技术的研究与应用

电力电缆局部放电在线监测技术的研究与应用发布时间：2021-09-03T15:37:41.100Z 来源：《科学与技术》2021年4月第11期作者：田发英卢峥嵘[导读] 电缆投入运行后，会受到电、热、机械和化学的作用逐渐老化。

在制造中和施工中存在的微小缺陷，田发英卢峥嵘国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐 830001摘要：电缆投入运行后，会受到电、热、机械和化学的作用逐渐老化。

在制造中和施工中存在的微小缺陷，也会随着运行时间逐渐发展和恶化。

火电厂内一般主变进线、启备变进线、联络变压器出线以及重要辅机均采用高压电缆，电缆一旦发生故障将导致严重后果。

如重要辅机电缆故障将造成辅机停机，启备变进线电缆出现故障将会造成机组在失去备用电源下运行的情况，主变进线电缆故障会直接导致机组非计划停运。

同时由于电缆处于电缆沟、甚至是直埋于地下，一旦出现问题查找和处理都会相当困难。

同时由于电缆的订货和更换都需较长时间，需根据长度进行订货，订货和生产周期都很长，很难在短时间内进行修复。

关键词：电力电缆；局部放电；在线监测技术；研究与应用引言随着电气设备功率的不断增大，高压已经成为电气设备的标准电压。

与低压设备不同，高压设备在运行过程中，高压电场会对空气中的粉尘进行放电，在此过程中极易发生短路、跳闸等电路安全事故。

为了保证高压电气的安全，需要对其进行实时监测。

为了适应高压监测环境，普遍采用高频信号作为监测信号，因此如何准确识别高频信号成为监测精度的关键。

现有监测方法对高频窄带信号的灵敏度较差，导致整体识别准确度降低，难以更好地应对实际监测过程。

为此，提出新的高压电气设备局部放电过程超高频信号监测方法，并通过实验数据证明了所提方法的有效性。

1电力电缆局部放电在线监测现状在计算机广泛应用之前，对于局部放电信号的评估多数基于放电脉冲特征分析、统计方法以及专家评估[22-23]，评估结果带有明显的主观因素。

在设备现场运行中，由于运行工况复杂、噪声环境干扰以及机械结构的阻挡使得放电信号存在阻挡和衰减。

电缆中间接头局部放电非电量检测方法探讨

电缆中间接头局部放电非电量检测方法探讨摘要：电缆中间接头局部放电是造成交联聚乙烯电力电缆绝缘破坏的主要原因。

针对电缆中间接头局部放电敏感交联聚乙烯电缆中间接头局部放电释放的特殊气体实现局部放电强度及其对绝缘材料的破坏程度的检测，实现电缆连接头局部放电特性的长期在线检测，保证电网运行安全。

关键词：电缆中间接头；局部放电；放电强度；在线监测引言随着经济的发展，人们对供电可靠性的要求也越来越高，对运维单位的日常运行维护也出现了新的变化和新的要求。

目前，城市配网的电缆化率越来越高，电缆中间头大量运用。

其中，电缆冷缩中间接头，因其安装便利、绝缘性能好、耐高温及酸碱性能的特点，在配网当中得到了广泛的应用。

但随之面来的电缆中间接头故障问题也在上升，严重威胁电网的安全、稳定运行，甚至造成馈线跳闸。

交联聚乙烯电缆(eross-linkedpolyethylene，XLPE) 因结构简单、载流量大与敷设方便等特点，在电网中得到广泛应用。

但由于施工、安装质量参差不齐，运行维护粗糙，造成电缆故障问题比较突出。

局部放电是造成交联聚乙烯电力电缆绝缘破坏的主要原因。

局部放电量的变化预示着影响电缆稳定运行的缺陷，因而能够较为全面、灵敏地反映电气设备的绝缘状况[1]。

电缆中间接头局部放电在线检测仪器技术简介电缆故障检测技术有分布式光纤温度检测技术、局部放电在线检测技术、红外热成像热故障检测技术、接地电流检测技术及介质损耗检测技术等。

其中，局部放电检测技术是最主要的而且是研究最为广泛和深人的检测技术。

然而，现有的电缆及电缆中间接头的绝缘情况和局部放电故障都基于电量参数变化检测，主要用于电缆及中间接头性能测试和验收，很难实现在线检测和监测。

为掌握电缆中间接头的绝缘状态和故障情况，我们研发了电缆和电缆中间接头局部放电在线检测仪器。

能够实现电缆连接头局部放电的非电量检测。

该检测仪通过光纤荧光体敏感交联聚乙烯电缆中间接头局部放电释放的特征气体，实现局部放电强度以及对绝缘材料的破坏程度的检测，实现电缆连接头局部放电特性的长期在线检测，保证电网运行安全。

基于振荡波系统的交联聚乙烯电缆局部放电在线监测

摘要近年来随着电力行业高压输电的快速发展，交联聚乙烯（XLPE）电缆成为中高压输电系统中的主要品种，对电缆绝缘的检测也成了研究的一个热点，由于局部放电信号与电缆绝缘老化的关系密切，可以通过检测局部放电来检测电缆的绝缘。

本文首先阐述了局部放电的机理，接着综述了国内外现有的电力电缆局部放电在线检测方法，并选择用振荡波检测法检测电缆局部放电。

振荡波电压法局部放电检测技术由于其在检测XLPE电缆局部放电方面的优越性，因此越来越多的受到国内外专家的重视。

在此基础上研究并设计了电力电缆在线监测系统，主要有硬件部分和软件部分组成。

关键词：交联聚乙烯电缆振荡波电压法局部放电监测AbstractIn recent years, with the rapid development of electric power industry of EHV transmission, crosslinked polyethylene (XLPE) cable become the main varieties of high voltage transmission system, for the detection of cable insulation have become a hot research, due to partial discharge signal and cable insulation aging are closely related, can be insulated by partial discharge detection to detect cable.This paper describes the mechanism of partial discharge, then reviews the on-line detection method of Power Cable Partial Discharge existing at home and abroad, and choose for partial discharge detection cable oscillation wave detection method. Partial discharge oscillating wave voltage detection technology because of its superiority in partial discharge detection of XLPE cable, so more and more attention by domestic and foreign experts.Based on the research and design of online monitoring system of power cable, include the hardware and software components.Key words: XLPE cable ; oscillation wave voltage method ; partial discharge detection;第一章绪论1.1课题研究的背景与意义随着我国电力行业的发展，交联聚乙烯电缆凭借其优越性能得到了广泛的应用。

中压交联聚乙烯电缆局部放电在线检测与定位

中压交联聚乙烯电缆局部放电在线检测与定位随着我国城网改造的不断推进与电力工业的飞速发展,交联聚乙烯电缆以其优越的机械性能和电气性能在电力系统中得到了广泛应用。

在运行过程中,电缆发生绝缘故障的概率随着其工作时长的增加而增大,并且电缆绝缘故障的发生将会导致线路短路,甚至致使系统崩溃。

因此,开展电缆绝缘在线检测研究对电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。

本文针对电缆局部放电的在线检测与定位展开研究,对行波法进行改进,提出了两种时延估计算法。

本文首先研究了局部放电信号在交联聚乙烯电缆上的传输规律,并基于PSCAD/EMTDC建立了电缆模型,对局放信号在电缆中的传输特性进行仿真。

仿真结果与理论分析相吻合,从而验证了所建电缆模型的合理性和有效性,为后续电缆局放在线检测与定位仿真奠定了基础。

研究了AIC(Akaike’s Information Criterion)信息准则在脉冲初至时刻拾取中的应用,针对其不能实现在线拾取的缺陷提出了基于时窗能量比与AIC信息准则的两步时延估计算法,并将其应用于在线定位中。

针对行波法定位过程中的波速不定性问题提出了多传感器行波定位方法。

首先利用时窗能量比检测出局部放电发生的时窗,然后求取确定时窗的局部AIC特征曲线,并基于AIC准则精确拾取局部放电脉冲信号的初至时刻。

最后,将时延估计结果应用于多传感器行波定位中,实现电缆局部放电的在线定位。

仿真结果表明,该算法定位精度较高,在信噪比为-2dB的噪声环境下相对误差约为0.15%,具备工程实用价值。

针对噪声对拾取精度的影响,引入时变峰度算法,用于实现局放脉冲初至时刻的在线拾取,并在此基础上提出了小波包-峰度算法,进一步提高算法的抗噪能力。

首先利用时窗能量比检测局部放电事件,然后在确定的局部放电时窗内,利用小波包分离出局部放电脉冲所在的主要频带,并在此频带内求取时变峰度极大值,实现了局部放电脉冲初至时刻的高精度拾取。

最后将拾取结果应用于多传感器行波定位中,实现电缆局部放电的在线定位。

电缆局部放电在线检测技术简析

电缆局部放电在线检测技术简析发布时间：2022-04-19T11:34:24.143Z 来源：《中国电力企业管理》2022年1月作者：方金活[导读] 近年，随着我国经济的快速发展，电力系统的重要性越来越高，而电力电缆作为电力系统传输电能的通道，其安全稳定运行直接影响电力系统的可靠性。

电缆检测是为了及时发现其隐性缺陷和薄弱环节，以便提前干预处理，本文主要对电缆局部放电在线检测技术的重要性、相关原理以及相关问题进行阐述。

阳江核电有限公司方金活广东阳江 529941摘要：近年，随着我国经济的快速发展，电力系统的重要性越来越高，而电力电缆作为电力系统传输电能的通道，其安全稳定运行直接影响电力系统的可靠性。

关键词：电力电缆；局部放电；检测技术引言：随着社会经济的快速发展，为了更好的满足社会生产和人民需求，电力系统的重要性日益提高，同时在建设更大规模电力系统的同时，对传输电能的可靠性也随之提高，电缆作为传输电能的重要途径，其安全稳定运行直接影响电力系统的稳定性，而电缆不停电的局部放电检测技术作为电力系统重要的检测手段日益受到人们的重视。

1、电缆结构及局部放电检测技术的重要性电缆主要由导体、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成，导体进行电流传输，一般情况下，导体由铜、铝、铜包钢、铜包铝等导电性优良的有色金属制成。

绝缘层包裹在导体外起着电气绝缘作用，其主要材料有塑料、橡胶、云母带等。

屏蔽层将电缆中的电磁场与外界的电磁场相隔离，同时也有均匀电缆电场的作用，其主要材料有裸铜线、铜包钢线。

由于绝缘材料要有良好的绝缘性能，就要求材料的纯度高、杂质少，造成对外界的抗压能力相对不足，所以为了抵御外界的机械力、环境耐受力、防止生物侵害力，需有用聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE）等制成的保护层。

电力电缆局放及环流在线监测系统技术方案

上海宜商实业发展有限公司电缆终端接头局部放电及护套环流在线监测系统技术方案目录一、概述 (2)二、国内外现状和发展趋势 (3)三、系统指标及功能 (3)1．技术指标 (3)2．系统功能特点 (4)四、技术方案 (4)1．系统结构图 (4)2．前端采集单元介绍 (5)五、现有工作基础、装备水平及实验测试能力 (11)六．售后服务及培训 (11)一、概述由于交联聚乙烯（XLPE）电缆具有绝缘性能好、易于制造和安装方便、供电安全可靠、有利于美化城市等优点，在60年代初问世以来的40余年中得到了迅速发展。

在中低压领域几乎替代了油浸纸绝缘电缆，并已在高电压等级中使用。

近十年来，我国城市电网中大量采用XLPE电力电缆输配电。

但是这种电缆的绝缘结构中往往会由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质，或者由于工艺原因，在绝缘与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层突出，在这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电（PD），同时在电力电缆的安装和运行过程当中也可能会产生各种绝缘缺陷导致局部放电。

由于XLPE等挤塑型绝缘材料耐放电性较差，在局部放电的长期作用下，绝缘材料不断老化最终导致绝缘击穿，造成严重事故。

我公司生产的电缆接头局放测量系统已应用到国内多个供电局，因该系统结构复杂、成本较高，所以目前主要是便携式的带电监测方式应用。

经过多年的技术积累，我们已完成对国内近千个110KV、220kv、330KV电缆接头的带电检测。

通过对这些数据的对比分析，发现电缆接头处的局放水平与监测的脉冲幅值有密切的联系；在此基础上，拟对原有的局放测量系统进行简化设计，只以接头处接地线上的脉冲幅值大小和接地电流值所为主要监测参量，进行实时监测，从而以较低成本，并有效方便的实现对电缆接头局放水平的在线监测。

当电缆线芯中有电流流过时，将会使金属护套上产生感应电势。

在护套开路时，这个感应电势可能会很大，有时不但会危及人身安全，还会击穿金属护套的外护层，尤其是电缆线路发生过电压及短路故障时, 在金属护套上会形成很高的感应电压, 使电缆外护套绝缘发生击穿, 故应在金属护套的一定位置采用特殊的连接方式和接地方式这些不同类型的接地电流成分不仅可以反映电力电缆金属护层自身的状态，也可以反映主绝缘的品质状态（如老化以及缺陷等）引起的局部放电在内的多类故障。

XLPE电缆接头局部放电紫外光谱吸收在线检测技术

XLPE电缆接头局部放电紫外光谱吸收在线检测技术交联聚乙烯（XLPE）电力电缆局部放电，是电缆绝缘介质的一种电气放电，仅局限于电缆绝缘介质的一部分，且只使半导体间的绝缘介质局部桥接，这种放电可能发生或不发生于导体的邻近[1]。

如果XLPE电力电缆存在长时间局部放电，会引起绝缘劣化甚至击穿而导致XLPE电力电缆运行寿命缩短，甚至无法正常运行。

导致XLPE电力电缆局部放电原因有生产工艺瑕疵，安装缺陷和运行过程中的绝缘老化[2]。

基于XLPE电力电缆局部放电所产生的物理现象，如电、光、声、热等现象的研究，发展出了与之相应的各种在线探测方法，包括电检测法、声检测法、光检测法和红外热检测法 [3] 。

其中电检测法是基于两个原理：（1）局部放电伴有一定数量的电荷通过电介质，引起电力电缆接头外部电极的电压变化；（2)每次放电时间很短，这种短脉冲会产生高频电磁辐射。

电检测法包括脉冲电流法、无线电干扰电压法和超高频检测法。

这些技术做为在线检测方法的弊端主要是电信号太弱容易被干扰[3]。

声检测法是利用介质中发生局部放电时，瞬时释放的能将放电部位的介质加热蒸发而产生声波。

使用声音传感器可以探测到局部放电的发生。

但是由于声波在传播过程中衰变畸变严重，声检测法不能反映放电量的大小[4]。

XLPE电力电缆局部放电初始阶段，放电不严重，所以XLPE电力电缆局部放电最好造成严重后果是一个漫长累计过程。

声检测法不利于测量这个累计过程的结果，这是该检测方法的弊端。

光检测法包括使用光纤检测法、可调谐激光光谱吸收法（TDLAS）、荧光法和红外热检测法。

光纤检测法是利用介质中发生局部放电而产生声波时，该声波挤压光纤使得光纤折射率和长度发生变化，从而光谱被调制，通过测量该光谱的变化可以实现放电定位[5]。

可调谐激光光谱吸收法（TDLAS）[6]利用可变波长激光器作为光源，用光纤将激光导入一个光学气体测量池内，并射向位于光学气体测量池一端的凹面反射镜，经反射镜反射和聚焦，激光被聚焦导入第二根光纤，第二根光纤将激光导入光电探测器，光电探测器将激光转换为电信号。

XLPE高压电缆在线监测方法及设计

XLPE高压电缆在线监测方法及设计【摘要】交联聚乙烯简称为XLPE，XLPE高压电缆具有优越的力学性能、电气性能与热血性能，敷设容易，运维也简单，在各等级电压输电线路与配电网等电力系统中获得了广泛的应用。

【关键词】XLPE；在线监测；高压电缆；设计在生产、安装与运行等过程当中，电缆系统因人为操作不当或工艺不良等，均可能引入缺陷，而这些缺陷可能要多年之后才能逐步显现出来，为了及早发现故障隐患，避免运行事故出现，基于电缆的在线监测结果，分析电缆运行的状态，以确保电缆运行安全可靠性。

一、XLPE高压电缆的在线监测方法1.局部放电的在线监测方法局部放电所指的是利用电缆绝缘本体存在的微孔，产生局部放电的信号，对电缆给予监测与诊断，该放电信号音外界绝缘介质缘故，所表现出的频率大小是不相同的，通常产生的高频信号，频率要高于300KHz。

因信号一般在电缆线路屏蔽层进行传播，可在电缆外层的屏蔽接地线上，利用高频电流的互感器对高频电流的信号进行耦合。

也可运用超声波传感器对电缆局部的放电声信号进行监测，在电缆当中，声信号传输率不高，受到外部电磁噪声的影响比较小，还能对局部放电源给予定位，是一种较为理想可行的现场检测法。

2.接地电流的在线监测法在电压等级为110kV以上的高压电缆多是单芯电缆，由于电缆金属护层和线芯的交流电流会出现磁力线的铰链，致使较高感应电压出现，因此，需要采用接地措施，一般0.5km以内的短线路电缆金属护层所采取的是：一端直接接地，而另一端通过保护电阻或者间隙来接地。

电缆线路在1km以上的金属护层通常采取的措施是：三相分段且交叉互联两端的接地方法。

对电缆接地电流进行监测，能获得电缆外护套完整的信息，而对接地电流当中的容性分量变化进行在线监测，则能获得电缆老化的相关信息，该方法较适合等级高于110kV的高压电缆线路。

3.温度监测法在电缆运行中，对其温度进行监测，不仅能获得电缆绝缘工况，还能利用线路载流量的计算，对线路运行状况进行了解，当前，应用较广的温度监测法是分布式的光纤温度检测法，是根据拉曼散射与光时域反射等原理来设计的，利用单根光纤的多点故障温度测量，对电缆运行工况进行监测，其分布式的光纤测温系统如图1所示。

交联聚乙烯电缆在线监测与检测

图1电力电缆的结构示意Fig.1Structures of electrical cables收稿日期：2010-08-01基金项目：上海市电力公司科技项目（515000856G ）作者简介：李红雷（1970—），男，吉林长春人，高级工程师，博士，从事高压电气设备在线监测与电缆相关技术研究工作。

E -mail:dsy_lihl@路3142回，总长4629.625km ；66kV 电缆线路449回，总长533.465km 。

另外，上海世博变电站500kV 电缆线路16km 于2010年投运。

北京电力公司计划近几年投运2回500kV 电缆线路。

高压交联聚乙烯（XLPE ）绝缘电缆在电网中所占的比重日益增长，目前国网系统66kV 及以上电缆线路97.62%的运行电缆为交联聚乙烯绝缘电缆，现在仅有北京、上海和甘肃三地50回充油电缆在网运行，且绝大多数是2000年前投运，2005年以后，全网没有新的充油电缆线路投运。

交联聚乙烯电缆构成了城市供电和主网架的重要环节，如何提高它们的运行水平，确保电网供电可靠性，是目前亟待研究解决的问题。

电缆绝缘的劣化及缺陷的发展，具有统计性，发展速度有快有慢，大多数都有一定的发展期。

在这期间，绝缘会发出反映绝缘状态变化的各种物理化学信息。

通过对这些信息进行在线监测及综合处理，可提早发现故障隐患，对电缆设备的可靠性做出判断，针对电缆主绝缘（包括本体和附件），目前主要有以下在线监测方法［1-3］：直流分量法、直流叠加法、低频叠加法、在线介质损耗角正切法和局部放电在线监测法。

1.1直流分量法如果运行中的XLPE 电缆绝缘体产生了水树第43卷中国电力枝，则在运行中的交流电压作用下，由于水树枝的整流作用将产生一个微弱的直流电流分量（nA级）流过绝缘体。

通过检测这一直流分量来判断电缆绝缘老化的方法，称为直流分量法。

但是，直流分量法中测得的电流极微弱，在现场进行支流分量法的测量时，微小的干扰电流就会引起很大的误差。

电力电缆局部放电在线检测技术探究

电力电缆局部放电在线检测技术探究摘要：随着我国社会经济的发展，用电需求明显增加，电力电缆在电力传输系统中广泛应用。

在长期的运行中，电缆存在不少的问题。

局部放电现象是一种常见的问题，主要是由于电缆绝缘材问题，体现出电力的缺陷和不足。

目前，电力电缆局部放电检测技术有多种，结合放电脉冲波形特征，识别电缆局部放电信号，计算出其放电量，解决电力电缆中的局部放电问题。

本文分析电力电缆局部放电技术，希望给相关部门工作提供帮助。

关键词：电力电缆；局部放电；在线检测技术电气设备检修技术主要有故障检修、定期检修和状态检修三个阶段。

状态检修主要是检测是可靠性，根据设备状态开展预防性检测。

通过状态检修对设备相关参数进行测量和识别，找出其中的劣化现象，对设备运行状态进行品谷，保证检修的有效性和针对性，延长设备使用寿命，有效降低设备运行成本。

因此，在电力电缆建设和运行的过程中，加强局部放电在线检测工作，保证电力电缆的运行质量。

一、电力电缆局部放电在线检测技术分析1.AE声发射检测技术分析。

在电力电缆局部放电问题中，故障位置在放电的过程中会产生10kHz~300kHz的声音信号，结合其产生的信号，利用相应的传感器，对声音进行判断，去除其中的背景噪声，借助信号放大器，完成信号的处理，采集相应的数据信息，确定声音的源头、位置以及问题情况。

此种监测技术的监测流程如图1所示。

借助这样的方式，可以找出局部放电故障位置和故障点。

同时，此种超声局放检测技术有着一定的局限性，电力电缆中，超声波传播从电缆局部放电点发射，会受到电缆护套的阻挡，其发射在空中的信号非常微弱，因此，在电缆和接头位置使用传感器是唯一有可能检测到信号的方式。

电缆材料通常采取弹性较小的有机材料，其材质能够吸引局放中产生的压力波，使得超声波在电缆中传播距离非常小，尤其是部分接头灌注有硅胶，使得更难检测到超声信号。

2.UHF超高频检测技术。

此种局放检测技术主要是借助UHF天线完成检测工作，对局部放电位置的电磁波进行检测和分析，具有灵敏度高的特点，可以借助时间差的方式，完成局放位置的定位。