电力电缆的在线监测分析

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电力电缆绝缘在线监测方法分析

电力电缆绝缘在线监测方法分析

电力电缆绝缘在线监测方法分析发布时间:2022-05-12T07:18:40.419Z 来源:《福光技术》2022年10期作者:张永[导读] 电缆是电网的重要组成部分,所以电缆的绝缘性好坏也在很大程度决定了电网的安全运行。

国网福州供电公司自贸区供电服务中心福建福州 350015摘要:电缆是电网的重要组成部分,所以电缆的绝缘性好坏也在很大程度决定了电网的安全运行。

导致电缆绝缘性降低的因素很多,例如电缆内部放电也会使电缆绝缘性发生改变,一旦电缆的绝缘性降低了,将会使电网的安全运行存在很大的潜在威胁。

除了内部放电会带来影响,很有很多的影响因素造成电缆绝缘性破坏。

例如铺设的电缆绝缘层材料厚度不足并且将该电缆置于高压高温环境下,则很容易使电缆的绝缘层发生氧化、热裂解,从而导致绝缘击穿。

电缆敷设于污水沟底下,受到污水侵蚀,绝缘损坏发生相间短路,引燃污水附近沼气,发生爆炸。

这些导致电缆绝缘性遭到破坏的因素会使电力系统存在重大的安全隐患。

因此,对电缆进行实时在线绝缘监测是一个必然发展趋势。

关键词:电力电缆;绝缘在线监测;方法1电力电缆绝缘在线监测的优势电缆绝缘水平在线监测装置能够让电力部门在不断电的情况下进行操作,这样可以对电缆的故障问题进行实时排查,从而延缓电缆使用寿命,让电缆能够更加长期稳定的运行。

除了对电缆使用情况进行实时监测,装置还能够通过采集到的新数据和装置中以前保存的数据进行对比分析,对电缆绝缘状况进行在线评估并且预测出未来电缆绝缘老化速度的快慢,从而可以让电力部门对电缆进行预防性的检修。

影响电缆绝缘水平变化的因素有很多,和传统的离线检测相比,在线绝缘监测装置对电缆绝缘状态进行在线监测有以下优点:(1)相对于离线绝缘监测,在线监测不需要进行断电操作,这避免了预防性试验带来的经济损失,而且装置采集到的数据具有实时性,能让电力部门对电缆出现的问题更快的进行检修。

(2)在线绝缘监测相对于离线监测技术,还在很大程度上降低了维护成本。

高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术

高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术

高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术摘要:在电缆的实际应用中,故障的发生可能是从理论上讲,通过深化电缆保护层电流在线监测的研究与分析,可以为解决实际故障提供参考。

在此基础上,分析了高压电力电缆护层电流的主要故障以及电流在线监测的原理进行分析,结合实际故障监测诊断技术的应用,进行了详细的探讨,希望通过这一理论研究,有助于有效地解决。

关键词:高压电力电缆;保护层电流;监测技术引言高压电力电缆使用中受多种因素影响的故障存在问题,要解决该故障,必须科学地采取重点解决故障的措施,保证故障第一时间消除。

1、高压电力电缆护层电流主要故障及原因分析1.1高压电力电缆护层电流主要故障分析高压电力电缆保护层电流故障一般具有多种类型、复杂原因等特点,除实际运行情况外,主要包括以下几个方面:(1)电缆接头松脱。

这些障碍在实际工作中更常见。

一般来说,这些障碍的原因主要在两个方面。

1)在电缆接头安装过程中,工人无法按操作规范工作,未安装到位,导致电缆接头部分松动。

(2)受外力影响,电缆接头部分松动,甚至电缆断开,无法形成闭合回路。

(2)交叉连接箱水。

这种问题在实际工作中也经常发生,影响比较大。

图1是J2连接器上的交叉连接盒被淹没的示意图。

此时导体直接接地,将正常的3个保护层电路变更为6个故障回路。

像这样的问题,如果连接盒表面发生泄漏等,降雨量频繁,降水量大,容易诱发,最终电缆保护层电流会短路,所以要充分注意。

(3)电缆连接器外部环氧预制件制动闸。

需要注意的是,这些障碍问题往往会产生更大的影响。

具体地说,这些问题会导致电缆两侧的金属保护层连接,整个交叉互连系统受到影响,同时保护层电流瞬间升高,导致连接器内环氧预制件加热,从而产生不同级别的安全风险。

此外,如果发生这种问题,还会影响两个保护层电流,威胁电缆线的安全使用,严重影响电力系统的正常供电,给电网的安全稳定运行带来巨大风险。

1.2高压电力电缆护层电流故障原因分析一般来说,实际导致高压电力电缆保护层电流故障的原因有多种,而其中主要原因往往集中在超负荷运行方面。

常见的电力电缆状态在线监测方法综述

常见的电力电缆状态在线监测方法综述
Abs t r a c t : On — l i n e mo n i t o r i n g i t e ms o f p o we r c a b l e s i n c l u d e i n s u l a t i o n r e s i s t a n c e, d i e l e c t r i c l o s s , p a r t i a l d i s c h a r g e ,
2 电力 电缆绝缘在线监测
研究 表 明 , 电力 电缆 的树 枝 状 放 电是 造 成 绝 缘 劣
化和 击穿 的主 要原 因 , 针 对水 树 枝 产 生 的直 流 电流 分
至今 已有百 余年 的历 史 。 电力 电缆 在使 用 过 程 中 , 由 于 电磁 、 热、 机械 、 化 学等 多方 面 的作 用会 逐渐 老 化 , 进 而产生 破 坏性 的故 障。早 期 电缆 以本体 故 障 为主 , 近 期 以过 载性 故 障居 多 , 当前 电 缆终 端 和 中间 接 头故 障
成为电缆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ障的主要原 因。对 电缆状态进行监测 , 是
预 防电缆 故 障发生 的重要 手段 。传 统 的 电力 电缆预 防
性 试验 需停 电检 测 、 试 验 电压 低 、 试 验 周期 长 , 属 于离 线检测 ¨ . 2 J , 已经 越 来 越 不 能 适 应 电力 不 问 断生 产 和
g r o u n d i n g c u r r e n t a n d t e mp e r a t u r e a nd S O o n. Th e pa s s a g e i n t r o d u c e s e x i s t i n g o n — l i n e mo n i t o r i n g me t h o d s o f p o we r c a b l e i n s u l a t i o n a n d t e mp e r a t u r e a t h o me a nd a b r o a d, a n a l y s e s t h e a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f t h e s e me t h o d s, p r e d i c t s t h e d e v e l o pme n t t r e n d o f t h e m.

电力电缆绝缘在线监测方法分析

电力电缆绝缘在线监测方法分析

电力电缆绝缘在线监测方法分析毛振宇1伍振园1吴颖煜1王朋朋2杜璇2(1.广西电网有限责任公司桂林供电局,广西桂林541002;2.上海博英信息科技有限公司,上海200240)摘要:随着电力需求的增加,电力电缆的稳定运行成为供电可靠性和供电质量的重要保障,因此,电力电缆绝缘在线监测势在必行。

现对直流法、交流叠加法、介质损耗因数法、局部放电法等绝缘在线监测方法的原理进行了梳理,总结了各种监测方法的优缺点,并分析了绝缘在线监测技术存在的问题及发展方向。

关键词:电力电缆;绝缘在线监测;寿命评估0引言随着我国经济实力的不断增长,人们对电力的需求日渐提高,供电质量也成为电力部门重要的考核指标。

电力电缆作为电网运行不可或缺的组成部分,其举足轻重的地位不言而喻。

由于大多数电缆铺设在地下,不仅不容易查找故障点位置,如果不能及时排除还会造成停电的风险。

电缆绝缘在线监测可以实时监控电缆的运行状态,及时发现故障隐患,进行绝缘老化趋势分析,并预测电缆寿命,对电缆的可靠运行有深远的影响。

因此,电力电缆绝缘在线监测势在必行。

电缆绝缘在线监测系统需根据电缆的分布情况布置监测点,监测点数量相对较多,与之匹配的监控终端和系统通信节点都要相应增加,这从设备成本上就限制了该技术的发展。

更有一些监测点需要在铺设电缆的同时布置,增加了老旧线路的改造困难。

由于现场强电磁场的干扰,系统对通信设备的抗干扰能力、精度、响应时间都有着较高的要求;同时,要实现多点实时监测,这就对通信技术的高速传输和系统的稳定性提出了更高的要求。

1电力电缆绝缘在线监测方法的原理分析在国外,日本早在20世纪80年代初就对电缆在线监测领域进行了探索,并开发了多种监测技术,如直流分量法和介电损耗法,为在线监测技术的发展打下了基础。

西方国家也相继开展了大量电缆在线监测技术的相关研究,并制定了行业标准,也取得了丰硕的成果[1]。

在在线监测方面,我国的相关研究比较滞后。

研究单位主要是高校和电力方面的科研院所,清华大学、上海交大、武汉高电压研究所等机构在这方面的研究上都取得了长足进展。

谈电缆运行状态智能综合在线监测技术

谈电缆运行状态智能综合在线监测技术

谈电缆运行状态智能综合在线监测技术电缆是电力系统中重要的输电和配电设备,在电力系统中起到传输电能和分配电能的作用。

电缆的运行状态对电力系统的安全稳定运行具有重要影响。

随着电力系统的不断发展和电缆在电力系统中的广泛应用,电缆的运行状态智能综合在线监测技术成为当前研究的热点之一。

电缆的运行状态是指电缆在运行过程中的参数变化、故障发生以及运行状态的异常等情况。

传统的电缆运行状态监测方法主要采用人工巡检和离线检测的方式,这种方法工作量大、费时费力,并且不能及时准确地监测电缆的运行状态。

通过引入智能综合在线监测技术可以实现对电缆运行状态的实时监测、数据分析和故障诊断,提高电缆的安全稳定运行水平。

1. 传感器技术。

传感器是电缆运行状态监测的核心技术,它可以将电缆运行过程中的参数变化转化为电信号输出,通过信号处理和分析可以得到电缆的运行状态。

常用的传感器包括温度传感器、电流传感器、电压传感器和振动传感器等。

这些传感器可以实时监测电缆的温度变化、电流电压变化以及振动情况,从而判断电缆的运行状态是否正常。

2. 数据采集与处理技术。

通过传感器采集到的数据需要进行处理和分析,以提取有用的信息。

数据采集与处理技术主要包括数据采集、数据传输、数据清洗和数据分析等过程。

在数据采集方面,可以采用现场总线技术、无线传输技术等方法进行数据采集;在数据处理方面,可以采用数据清洗、数据压缩、数据融合、数据分析等方法进行数据处理,以实现对电缆运行状态的监测和诊断。

3. 运行状态评估与故障诊断技术。

通过对电缆运行状态的监测和分析,可以对电缆的运行状态进行评估和故障诊断。

运行状态评估主要是根据电缆运行参数的变化情况,采用故障诊断技术对电缆的运行状态进行评估,判断电缆是否出现故障。

故障诊断是在评估的基础上,通过对电缆运行参数的分析和比较,找出故障原因和位置,为电缆的维护和修复提供依据。

4. 运维决策支持技术。

电缆运行状态智能综合在线监测技术不仅可以对电缆的运行状态进行监测和诊断,还可以提供运维决策支持。

高压电缆线路接地系统在线监测分析

高压电缆线路接地系统在线监测分析

高压电缆线路接地系统在线监测分析随着电力供应体系的不断扩大和电力设备的不断发展,高压电缆线路在输电中的作用日益重要。

高压电缆线路接地系统是保证电网安全运行的重要组成部分,其良好的接地系统能够确保电网设备正常运行、人身安全,以及保护电网免受雷击等电力故障的影响。

对高压电缆线路接地系统的在线监测分析具有重要的意义。

高压电缆线路接地系统在线监测分析主要包括接地电阻监测、接地电位监测和接地电流监测等。

接地电阻是衡量接地系统性能的重要指标,通过对接地电阻的在线监测可以及时判断接地系统是否出现故障,确保接地系统的可靠性。

接地电位是指接地点与地面之间的电位差,通过对接地电位的在线监测可以了解接地系统是否存在漏电现象,及时排除隐藏的安全隐患。

接地电流是指通过接地系统的电流,通过对接地电流的在线监测,可以判断接地系统是否存在漏电或者过载等问题,及时进行修复。

高压电缆线路接地系统在线监测分析的方法主要有传统的实时监测和新兴的无线传感器网络监测两种。

传统的实时监测方法通常通过安装感应电阻器、测量电压表等设备,对接地电阻、接地电位和接地电流进行监测,并通过采集数据进行分析评估接地系统的性能。

这种方法需要人工进行监测和数据分析,操作繁琐,成本较高。

而新兴的无线传感器网络监测方法则采用无线传感器网络技术,通过部署在电缆线路接地系统上的传感器节点,实时采集接地系统的信息,并通过网络传输到监测中心进行数据分析和处理。

这种方法不仅可以实现接地系统的在线监测,还可以实现自动化操作,减轻人工负担,提高监测效率。

高压电缆线路接地系统在线监测分析的关键技术主要包括传感器技术、数据传输技术和数据分析技术。

传感器技术主要涉及接地电阻传感器、接地电位传感器和接地电流传感器等,需要具备高精度、高可靠性和低功耗的特点,能够在恶劣的环境条件下工作。

数据传输技术主要包括有线传输和无线传输两种,有线传输主要通过电缆进行数据传输,无线传输则通过无线传感器网络进行数据传输。

高电压设备测试试验之电缆在线监测

高电压设备测试试验之电缆在线监测
(6)后台监测计算机从测温通讯终端采集各监测点的 运行温度数据,在数据库中作长期保存,实时显示监测点的 温度变化曲线,并进行分析,一旦发现温度过热或急剧升温 立即报警。
光信号测温
无源传感技术的优势
(1)采用无源传感器技术的温度在线监测传感器可以在电力设备生命周期内免维 护,提升了电力设备温度在线监测系统的可靠性各种先进的计算方法 对监测数据进行分析,以便及时发现设备的故障隐患,采取预 防措施,实现科学的设备故障诊断和状态检修,对电力系统运 行的可靠性、安全性具有重要意义。国家电网公司早在2010 年颁发了《变电设备在线监测系统技术导则》并开始全面推广 实施设备状态检修,全面提升设备智能化水平,推广应用智能 设备和技术,实现电网安全在线预警和设备智能化监控
(2)每个无线温度传感器具有唯一的32bits编号,实 际安装使用时需要记录每个传感器的安装地点,并与编号一 起存入温度监测工作站计算机数据库中;
(3)接收无线温度模块发送的温度数据和对应模块编 号,这些数据被缓冲存储在其内部存储器中。当收到温度监 测工作站的通信命令后把各传模块的编号和温度测量数据发 送出去;
• 电缆长度为5025米,共8个中间接头,脉冲反射法测得电 缆长度及中间接头数量与实际相符,说明没有发生电缆开 路故障,之后经弧反射法测得距离电缆起始点约1303米处 有对地放电信号,并且采用双音频精定点仪沿线航进行声 磁同步测试,测得1303米处有明显的放电声音。最终通过 开挖发现,电缆受损情况严重,故确定该故障点位置。
(2)不需要电池,没有高温爆炸的安全隐患,安全性高;同时,能够持续对电力 设备的高温进行监测,让用户能够在事故发生前及时发现设备隐患和故障。
(3)无源传感技术的应用,能够大量减少电池的使用,减少了电池带来的各种污 染,对环境保护做出了贡献,具有一定的社会价值。

电力设备在线监测的现状与发展分析

电力设备在线监测的现状与发展分析
测量频段
实践证明:由于灵敏度低和现场抗干扰能力差的原因,脉冲电流检测法主要用于GIS制造厂家的实验室局放试验和现场的验收试验,不适用于GIS 在线局放的监测。
由于超声波在GIS中的传播复杂,故在故障监测上很难做到定量判断,可作为一种辅助的测量方法。超声波监测法主要用于定位监测。
5.超高频法
采用超高频(Ultra High-Frequency,UHF)法检测GIS 中的局部放电是20世纪80年代初期由英国中央电力局(Central Electricity Generating Board,CEGB)提出,并应用于英国Torness 420kV GIS 的检测。Torness 电站的多年运行经验验证了该方法的可行性,使超高频法得到了行业的认可。在2000年修订的IEC60270及IEC50517标准中,均将这一方法作为GIS局放检测的主要方法之一。
电力设备在线监测的现状与发展分析
一.在线监测的诞生
测量、监视、控制等多功能二次设备以及现场测试或实时测量对电力设备运行可靠性起了重要作用。 现场测试或实时测量的发展而诞生了在线监测。
主要电力设备
耦合电容器、电容型套管、电容型电流互感器、电容型电压互感器、避雷器、绝缘子、变压器、GIS、电力电缆、发电机和高压断路器
*超声脱气法是采用超声波装置,使气液两相迅速达到平衡。利用电声换能器,对压电晶体的逆压电效应,通过施加交变电压,使之发生交替的压缩和拉伸而引起振动,使所加频率在超声的频率范围内(即大于20Hz),超声波在介质中所引起的介质微粒振动,即使振幅极小,也足可使介质微粒间产生很大的相互作用力,使气体分子从油中逸出。
在线检测目前并不能完全取代常规预防性试验: 大多局限于测量工频运行电压下的绝缘参量; 无法测量电力设备在高于运行电压下的参量; 迄今尚未形成统一的判断标准。

探讨110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案

探讨110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案

探讨110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案
110kV及以上电力电缆是电网输电的重要组成部分,其运行稳定与否直接关系到电网
的安全稳定运行。

由于电缆在长期运行中受到各种外界因素的影响,如潮湿、高温、通信
干扰等,电缆故障时有发生的可能。

为了及时发现和处理电缆故障,保障电网的安全运行,110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案逐渐成为了电力行业的研究热点。

一、110kV及以上电力电缆故障在线监测技术方案
1. 电缆局部放电在线监测技术
局部放电是电缆故障的常见前兆,可以通过监测局部放电信号来判断电缆的运行状态。

采用无线传感器和互联网技术,可以实现对电缆局部放电信号的实时监测和远程数据传输,从而为故障的预防和定位提供数据支持。

2. 热影像在线监测技术
热影像技术可以通过红外摄像头对电缆的温度进行监测,及时发现过热部位,预防电
缆的故障发生。

结合智能算法,可以实现对温度异常的自动识别和报警,提高故障预警的
准确性和及时性。

3. 电缆振动在线监测技术
在电缆发生故障前,通常会产生一定的振动信号,利用振动传感器可以对电缆的振动
信号进行监测和分析,及时发现电缆的异常振动情况,为故障的预警和定位提供依据。

二、110kV及以上电力电缆故障在线定位技术方案
1. 电缆故障在线定位技术
通过在线监测系统采集的信号数据,结合故障定位算法,可以实时判断电缆故障的位置。

在实际系统中,可以采用分布式传感器布置的方式,提高故障位置定位的准确性和精度。

2. 故障波形识别技术
通过对电缆故障波形的识别和分析,可以快速准确地定位电缆故障点,为故障的处理
和修复提供方向。

电力电缆局部放电试验及在线监测技术分析 张继伟

电力电缆局部放电试验及在线监测技术分析 张继伟

电力电缆局部放电试验及在线监测技术分析张继伟摘要:目前局部放电是比较有效的检测电缆绝缘劣化程度的一种方法,电缆的局部放电检测及定位广泛采用高频电流检测方法,其检测频率范围为3-30MHz,具有检测灵敏度高、安装简单,易于携带等优点,广泛应用于高压电缆及其附件的局部放电检测中;电缆局部放电检测不仅需要计算出局部放电的放电量,放电次数,放电类型等重要信息,而且对产生局部放电的位置也非常重要,目前大多分布式局部放电检测采用的方法是在一条线路上同时布置有多个检测点,每个接头放置一个检测点,可对每个检测点进行实时同步数据采集,根据不同检测点处耦合同一脉冲信号的幅值大小,极性及达到时间的不同而准确定位放电源的位置。

关键词:电力电缆;局部放电试验;在线监测技术1局部放电诊断分析方法1.1干扰的排除①室外设备干扰信号,主要为室外马达、变电站场地设备或杆塔电晕信号、主变机械振动干扰等;②室内辅助设备干扰信号,主要为照明闪烁、风机干扰等;③人员干扰,主要为人员手机信号、身体静电干扰等;④电力电缆干扰信号,主要为柜体共振、多个局部放电故障互相干扰、超声局部放电故障对附近电缆体超声波反射信号的干扰等。

排除干扰首先要关闭室内外辅助设备,进行背景检测,通过暂态地电压,超声,特高频信号方向、强度、幅值的变化趋势,辨别声音特征等来确定信号来源,必要时可采用具有定位功能的检测仪器进行精确定位。

1.2局部放电的检测定位1.2.1局部放电检测局部放电检测时应记录背景值、环境温度和湿度、开关柜的运行状态,必要时记录负荷,便于后期分析比对。

TEV检测位置应固定,便于跟踪对比。

超声检测采用超声探头从柜体缝隙、观察窗等处进行检测。

特高频信号应从玻璃观察窗等非金属封闭处检测。

对于存在局部放电异常故障应进行跟踪监测,依据局部放电的严重程度和发展趋势安排跟踪周期。

1.2.2局部放电定性电缆局部放电类型主要有沿面放电、尖端放电、悬浮放电、内部放电等,各种放电的信号特征、产生机理和放电位置不同。

刍议电力电缆绝缘在线监测系统设计及故障分析

刍议电力电缆绝缘在线监测系统设计及故障分析

刍议电力电缆绝缘在线监测系统设计及故障分析近年来,我国电力系统运行环境日趋复杂,电力电缆绝缘在线监测系统技术要求逐步增加,为了全面满足人们对于电力系统应用需求,电力电缆绝缘在线监测技术的应用以及系统的构筑逐步发展完善。

本文介绍电力电缆在线监测系统的总体设计及软硬件设计,模拟试验证明,该系统能够有效判断电力电缆是否有绝缘老化或者击穿现象出现。

标签:电力电缆;绝缘;在线监测;故障诊断;系统1 电力电缆绝缘监测系统总体设计电力电缆绝缘监测系统原理如图1 所示。

现场监测单元需要达到一定的精度,但是一味地追求高精度会造成设计成本的增加,因此需要在系统的稳定性与精度之间找到一个合理的平衡点。

通过各项指标的分析,监测单元的测量精度一般定为0.2 级。

2 监测系统硬件设计现场监测单元主要由微处理器(ARM 构架的LPC2214)、FPGA、信号调理电路以及液晶显示等部分组成。

ARM 平台系统结构图如图2 所示。

ARM 架构的微处理器能够支持实时仿真与跟踪32 位的CPU,LPC2214 是有极低功耗,32 位的定时器以及9 个以上的外部中断。

微处理器在系统中的主要作用是采集、调理信号以及对存储进行相关的控制,处理故障信号,提取特征与运算参数,和上位机保持通信,上传所检测出来的参数信息,以利于上位机综合评估电力电缆的运行情况,进而为电力电缆的绝缘性提供量化依据。

系统采用MAX485 芯片实现上位机和现场检测单元之间的通信连接。

MAX485 芯片主要是由可控驱动器与可控接收器两部分组成。

2.1 电流传感器与信号调理电路设计考虑到系统中接地电流较大,采用穿心式电流传感器,这种传感器不仅可以达到精度标准,同时还可以确保监测装置的电气安全性。

通过比较分析,WBI513C0 型电流传感器符合系统的要求。

穿心式输入可以保证测试装置的安全性;跟踪电流源输出有利于对信号进行分析;输入频率25~5kHz 适用于工频信号的采样。

在信号调理电路设计中,由于故障电流信号的输出最高达到100mA,所以需要增加电流或电压转换器,借助运算放大器把电压放大到合适的范围,然后输送到后续电路。

高压电缆线路接地系统在线监测分析

高压电缆线路接地系统在线监测分析

高压电缆线路接地系统在线监测分析【摘要】本文探讨了高压电缆线路接地系统在线监测分析的方法及其重要性。

首先介绍了研究的背景、目的和意义,然后详细讨论了在线监测系统的构成和接地系统故障诊断分析方法。

接着对接地系统在线监测数据进行了详细分析,并给出了实验结果与讨论。

结论部分强调了高压电缆线路接地系统在线监测的重要性,并展望了未来的发展趋势。

总结指出,在线监测技术能够提高电缆线路的可靠性和安全性,为电力系统的运行和维护提供了有力支持。

通过本文的研究可以为高压电缆线路接地系统在线监测的实际应用提供参考和借鉴。

【关键词】高压电缆、线路、接地系统、在线监测、分析方法、构成、故障诊断、数据分析、实验结果、讨论、重要性、展望、结论1. 引言1.1 背景介绍高压电缆线路接地系统在输电过程中起着至关重要的作用,能够有效地保护电力设备和人员安全,减少因电力系统故障引起的损失。

传统的接地系统监测方法存在着监测不及时、监测精度低等问题,无法满足用户对于电力系统安全可靠性的需求。

开展高压电缆线路接地系统在线监测分析成为当前电力领域研究的热点之一。

随着电力系统的快速发展和技术的不断更新,传统的接地系统监测方式已不再适用于现代电力系统的运行需求。

提出一种高效、准确的在线监测分析方法,对于改善电力系统运行状态、提高故障诊断效率具有重要意义。

本文将围绕高压电缆线路接地系统在线监测分析展开研究,探讨其在电力系统安全运行中的重要作用,为提高电力系统的可靠性和稳定性提供理论支持和技术指导。

1.2 研究目的本研究的目的是对高压电缆线路接地系统进行在线监测分析,以提高接地系统的可靠性和安全性。

通过对接地系统进行实时监测,及时发现潜在故障或问题,可以有效预防接地系统故障的发生,减少停电次数,降低事故风险,保障电网运行的稳定性和可靠性。

本研究旨在深入探讨高压电缆线路接地系统在线监测方法与技术,为接地系统故障诊断和处理提供科学依据和技术支持。

通过对接地系统在线监测数据的分析和研究,可以为电力行业提供更加精准和有效的维修和管理策略,提高电力系统的运行效率和经济性。

基于电力电缆故障在线监测及预警系统分析

基于电力电缆故障在线监测及预警系统分析

基于电力电缆故障在线监测及预警系统分析摘要:首先分析了高压电力电缆的故障类型,并基于双CT法绝缘tanδ在线监测和双端同步电缆故障定位的浅析,介绍了在线状态检测技术系统的应用,为实际的高压电力电缆维护提供理论依据,并提出高压电力电缆在实际运行中的维护建议。

关键词:电力电缆;绝缘在线监测;故障定位0引言电力电缆是电缆的一种,用于输送和分配大功率电能。

电力电缆作为地下输电线路,是电网输送和分配电能的主要方式之一,具有架空线路所不具备的优点,例如地下敷设不占用空间,减少占地,不在地面架设杆塔和导线,不受外界环境影响,可以提高供电可靠性,减少运维工作量等,特别适用于输电线路密集、位于市区的变电站以及重要线路和重要负荷用户。

随着电网建设的加快,电力电缆的使用越来越多,保證电缆线路的安全运行也成为非常关键的问题。

电力电缆是出现绝缘故障率最高的设备,可引起线路短路、单相接地等重大事故,而且电缆一般敷设在电缆沟或电缆隧道里,环境复杂,故障信息和定位困难,因此,对电缆的在线状态监测和故障定位就成为当前的研究重点,也对电缆线路实际的维护具有积极意义。

目前电网使用的电力电缆大部分是交联聚乙烯电缆,有些线路使用充油。

某抽蓄公司动力电缆运行已近二十年,电缆在长期发热状态下普遍出现了电缆绝缘性能降低或过热的现象。

有资料表明,绝缘老化在电缆故障比例中所占比率较高,因此电力电缆的绝缘在线监测是迫切需要解决的问题。

1电力电缆故障分类和原因分析1.1电力电缆故障分类电力电缆故障可能是一种也可能是复合多种,大致分为以下两种:(1)低阻接地或短路故障:包括电缆一相或多相接地故障、绝缘电阻值较小。

(2)高阻或短路故障:接地或绝缘阻值较大。

(3)导体故障(开路故障)。

主要是线芯导体和金属屏蔽层故障,包括断线和似断非断故障。

(4)绝缘层故障。

包括主绝缘层和护套绝缘层故障。

1.2电力电缆故障原因(1)机械损伤是电缆故障占比较大也很常见的原因。

电力电缆绝缘在线监测方法

电力电缆绝缘在线监测方法

电力电缆绝缘在线监测方法摘要:对电力电缆进行定期的检查能够检测出电缆的绝缘情况,但离线的对电缆进行检测必须在停电后进行,影响生产生活,同时停电后检测的电缆的参数也有所不同,因此在线的对电力电缆进行检测尤为重要,本文就主要对电力电缆绝缘的在线检测及诊断进行探讨。

关键词:电力电缆;在线监测;系统设计引言在电力系统中,电缆以其占用空间小、不受自然条件影响、安全可靠性高等优势发挥着越来越重要的作用。

但目前对电缆的故障检测技术并不完全成熟,一旦发生故障,很难在短时间内排除问题,严重影响供电的恢复。

因此,需要加强电力电缆的检测技术,以保证电网供电的稳定、安全性。

在线监测技术不仅能够及时发现电力电缆绝缘缺陷,防止出现突发性电力事故,同时也能够有效减少不必要的停电检修,加强绝缘在线监测技术有着重要意义。

1 电力电缆绝缘状态在线监测研究的意义1.1 电气性能指标中压XLPE电缆绝缘检测技术发展相对成熟,但由于中压电缆和高压电缆的制作工艺、电缆结构和工作环境不一致,中压电缆绝缘性能的诊断方法并不能完全推论到高压电缆。

例如在中压电缆中,常见的老化原因之一就是水树老化,而对于高压电缆,水树影响绝缘老化问题并不突出。

因此,与水树老化状况有很强相关性的介质损耗法等方法就不适用于高压电缆的检测。

目前,高压电力电缆常用的绝缘老化状态离线检测方法有:绝缘电阻测量法、局部放电法和击穿试验法。

1.2绝缘电阻测量法绝缘电阻是反映绝缘介质阻止电流流通能力的参数,是用来判断绝缘性能是否合格、反映绝缘介质性能变化的典型依据,进行绝缘电阻测量是研究电缆绝缘特性以及在不同运行条件下使用性能等方面的重要手段。

当电缆绝缘发生老化时,电缆的绝缘电阻会逐渐下降,绝缘电阻值只有高于一定值,才能保证电缆正常工作。

2 电力电缆绝缘故障的原因一般,电线电缆的绝缘材料使用了一段时间以后,会于不同的程度上产生老化,引发绝缘材料出现老化的因素很多,有关的人员应从不同的角度来对引发其出现老化的因素综合和全方位地加以分析。

高压电缆在线监测系统

高压电缆在线监测系统

高压电缆在线监测系统简介高压电缆在线监测系统是一种针对高压电力电缆的监测方案,可对电缆进行全面、实时、准确的监测。

该系统的主要作用是提高电力输送可靠性和供电质量,防止事故发生,以及减少停电时间和维修成本。

检测项目高压电缆在线监测系统主要监测以下几个项目:1. 温度检测高压电缆的温度是影响其使用寿命的主要因素之一,而高压电缆在线监测系统可对电缆温度进行实时监测,及早发现异常情况,确保电缆的安全运行。

2. 声波检测高压电缆线路中存在着一些不良的接头、内部缺陷等问题,会产生声波信号,因此声波监测是监测电缆线路状态的一项重要手段。

3. 电流检测电缆的电流是否正常,是评估其运行状态的关键指标之一。

高压电缆在线监测系统可以实时监测电流的变化,以确定电缆是否正常运行。

4. 电压检测电压是影响电力输送稳定性的主要因素之一。

高压电缆在线监测系统可以实时监测电压的变化,以保证电力输送质量。

原理高压电缆在线监测系统的主要原理是采用传感器自动捕捉电缆中的信号,并将信号传输到机房内的监测设备中进行分析处理。

当监测设备检测到异常情况时,会对运维人员自动报警,及时处理故障,防止事故的发生。

优点高压电缆在线监测系统具有以下几个优点:1. 无需停电高压电缆在线监测系统无需对电缆进行拆卸,也无需人员进入现场,即可实现全面监测。

2. 实时监测系统可以实时监测电缆的状态,能够及早发现异常情况,以强化电缆的监管。

3. 精准诊断高压电缆在线监测系统结合了多种检测手段,能够实现精准诊断,并能够有效地防止误报和漏报情况的发生。

4. 系统升级方便该系统采用智能化设备,可以根据厂家的需求,随时进行升级以适应更多的使用环境和监测需求。

高压电缆在线监测系统是智能化的高压电缆监测方案,具有多项优点。

通过系统的实时监测,能够及早发现异常情况,并及时处理故障,保障供电质量和电缆的安全运行。

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和工业现场直接使用的设备,如住友电气工业 株式会社的在线运行电缆监测仪。在国内,上 海电缆研究所研制的 CDZ型XLPE电缆诊断仪等。 这些技术在实际应用中发挥了较好的效果。
电缆绝缘的劣化和诊断内容
交联聚乙烯塑料电缆应用广泛,替代了油纸绝缘 一、绝缘劣化原因 1 、热劣化 温度过高,材料氧化分解,导致电缆绝缘电阻和耐压性能下降 可通过检测其直流高压下的泄漏电流和测量交流电压下的介质 损耗角正切
2、电气劣化 电晕放电发展树枝状放电 监测电缆局部放电 3、水树枝劣化 有机材料的长期吸水形成水树枝劣化 研究表明介质损耗的大小随水树技老化的程度而增加,在 0.1~50Hz之间的损耗因数与水树技老化程度有很好的相关性 检测介质损耗角正切或直流泄漏电流
4 、化学性劣化 化学部门,有溶解,龟裂等现象 测量介质损耗角正切和直流泄漏电流 二、电缆在线监测参数 介质损耗角正切 局部放电 直流泄漏电流
第六章 电中的电缆大多采用图1-1所示的 结构。从内到外主要分为线芯、绝缘层和护层.
1)线芯 ? 电力电缆线芯的作用主要是传送电流,线芯的损耗主
要由导体截面积和电导系数来决定。为了减少电力电 缆线芯中的损耗和电压降,电缆线芯一般由具有高电 导系数的金属材料铜或铝制成。 ? 电力电缆必须保证一定的柔韧性和可弯曲度,因此, 较大截面的电缆线芯要由多根较小直径的导线绞合而 成。实际上,根据线芯的外形可分为圆形线芯、中空 圆形线芯、扇形线芯、椭圆形线芯四类。由于圆形线 芯的电气特性比较均匀,在35KV及以上电压等级的电 力电缆中主要采用圆形线芯,其它形式的线芯在低压 线路中也有一定的运用。
? 2)由于电力电缆线路一次性投资较大,其直接成本是架空线 路的4倍,如果计及拆迁、土建等间接费用,其投资成本约是 架空线路的10多倍。电缆线路也就成为输配电网络的瓶颈, 特别是用电高峰季节,大约有72%的电缆线路长期处于过负 荷运行状态且不能够及时进行维护。同时,由于受到经济条 件限制,部分区域或企业将过去投运的6KV油纸绝缘电力电缆 升压至10KV电压系统中运行,造成电缆线路运行事故明显增 加。
? 3)在我国城市规划工作中,自来水、煤气、通讯、市政、路 桥、房地产、电力以及环卫、绿化等基础建设工程缺乏系统 管理,造成电力电缆线路外力破坏故障大幅上升。加之从业 人员素质参差不起,电力电缆线路敷设安装质量和运行维护 得不到保证。
电力电缆故障成因分析
电缆故障分类
电缆故障分为:开路故障、低阻故障和高阻故障三种类型
? 统计结果表明:10KV~220KV电力电缆 的平均运行故障率由1999年的11.5次/ (百km.年),逐年下降至2003年度的 5.6次/(百km.年。
? 与经济发达国家相比,我国电力电缆运行故障率高出许多。 造成电缆线路故障率较高的原因主要在以下三个方面:
? 1)二十世纪七十年代至八十年代投入运行的XLPE绝缘电力电 缆产品均采用1+2挤出的生产设备和湿法蒸汽交联工艺,有近 40,000km质量不稳定的电力电缆产品投入输配电网运行,且 基本进入高故障率时期。
电力电缆的电气参数
? 电力电缆的主要电气参数有线芯的有效电阻、 电感、绝缘电阻以及电容四个参数 ,这些统称为 电缆的一次参数。电力电缆的波阻抗、衰减常 数、相位移常数则成为电缆的二次参数,二次 参数可以从一次参数计算而得。电缆的电气参 数决定电缆的传输性能,如电缆线路的电压调 整率就主要是由电缆线芯的电阻和电感来决定 的(对于长电缆线路,绝缘电阻和电容也影响 到电压调整率)。
3)护层 ? 为使电缆适应各种使用环境的要求,在电缆绝缘层外施加了覆盖
层,统称为护层。 ? 电缆的护层是构成电缆的三大组成部分之一,它的主要作用是保
护电缆绝缘层在敷设和运行过程中,免受机械损伤和各种环境因 素的影响,如水、日光、生物、火灾等的破坏,以保持电缆长时 间的电气稳定性。因此,电缆护层的运行状况直接关系到电缆的 使用寿命。 ? 电缆护层所用材料繁多,主要可分为两大类。一类是由金属材料, 如铝、铅、钢铜等,主要用以制造密封护套、铠装或屏蔽。由于 金属材料具有不透水性,因此可以防止水分和其它有害物质进入 电缆的绝缘层。另一类是非金属材料,主要有橡皮、塑料、涂料 以及各种纤维制品。由于电缆金属材料的腐蚀属于电化学腐蚀范 畴,因此,为了防止对金属护层的腐蚀,常采用非金属材料作为 金属护层的外部保护。
电缆绝缘的在线监测
一、直流法 导电芯发生水树时,从导电芯到外皮有一个负电流流过,即水 树枝整流作用(在交流电压下) 该电流(纳安级)与水树枝长度之间有一定相关性,以此可以 判断水树或绝缘的劣化
相间或相对地绝缘电阻 高,但工作电压不能传 输到终端或带载能力差
电缆相间或相对地绝缘 受损,其绝缘电阻小到 能用低压脉冲法测量的 一类故障
相对于低阻 故障而言
? 对电缆绝缘在线监测的注意力主要集中在主绝 缘上,开发了一些电缆主绝缘在线监测仪。日 本从二十世纪八十年代起就开始对 XLPE电缆主
绝缘老化的诊断问题开始研究,提出了直流分 量法、叠加电压法和电介质损耗法等多种诊断 技术,并在 80年代后期研制出多种可供实验室
2)绝缘层 ? 作为电力电缆的绝缘层材料,必须具有以下几个特性: ? (1)较高的击穿场强(脉冲、工频等); ? (2)较低的介质损耗系数; ? (3)相当高的绝缘电阻; ? (4)优良的耐树枝放电、局部放电能力; ? (5)一定的机械强度和柔韧性; ? (6)电气及物理性能的长期稳定性等。
目前在高压电缆的生产工艺上,一般采用三层共挤 的生产方式(内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层)。
故障率统计
? 长期积累的电力电缆试验研究结果证实:电力 电缆护层、电力电缆附件是电缆线路中绝缘结 构相对薄弱、容易发生运行故障的部分。其次, 电力电缆在制造、敷设施工、运行维护过程中, 不可避免地会出现产品质量、过负荷运行以及 外力破环等问题,也是导致电缆线路中电缆本 体发生运行故障的直接原因。然而这一试验研 究结果需要经实际运行情况的验证,这里以故 障率做为统计量。
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