基于脉冲序列分析表征XLPE电缆附件中的局部放电特性研究
基于常规和宽带脉冲电流法的高压XLPE电缆模拟缺陷试验研究

Ex p e r i me n t a l S t u d y o f An a l o g De f e c t s i n HV XLP E Ca b l e Ba s e d o n
Co n v e nt i o na l a nd Hi g h— Ban d Pu l s e Cur r e n t Me t ho ds
李光 茂 , 熊 俊 , 谢剑翔 , 刘建成 , 陆 国俊 , 易满成
( 广州供 电局 有限公司 电力试验研究 院 , 广东 广 州 5 1 0 4 1 0 )
摘要 : 由于结构、 施 工等 原因 , 电缆 附件 中出现局 部放 电的概 率较 大, 为 了研 究高压 电缆 附件 中缺 陷致局部 放 电的发展 过程 , 搭 建 了基 于 1 1 0 k V真 实 X L P E电缆 的模拟缺 陷试验平 台, 在 电缆终端制作 了悬 浮和滑 闪两种
s h o w t h a t , t h e l f o a t i n g mo d e l h a s f e w p u l s e s i n o n e c y c l e a n d s i n g l e d i s c h rg a e mo d e, a s t h e v o l t a g e 。 i n c r e a s e s , he t P D i n c r e a s e s o b v i o u s , wh i l e t h e l f a s h i n g mo d e h a s ma n y p u l s e s i n o n e c y c l e a n d ma n y d i s c h a r g e mo d e s ,a s t h e v o l t ge a i n - c r e a s e s , t h e P D d o e s n’ t i n c r e a s e o b v i o u s l y . Ke y wo r d s:XL P E c bl a e ;f l o a t i n g d e f e c t ;f l a s h i n g d e f e c t ;t i me 一  ̄e q u e n c y d i a g r a m ;P D
XLPE电力电缆局部放电在线测试的现状与探讨

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 XP L E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 E 07 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
XP L E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 。
1 2 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
XLPE电缆线路局部放电量指标的分析

第31卷第2期2005年2月高电压技术HighVoltageEngineeringV01.31No.2Feb.2005・27・XLPE电缆线路局部放电量指标的分析杨荣凯(武汉高压研究所,武汉430074)摘要:结合检测经验,分析了局部放电量的检测和相关标准规定指标的意义,提出了局部放电量与XLPE绝缘电缆线路其它主要性能相关性的论据,特别指出现有XLPE绝缘电缆线路局部放电量检测指标的规定只是对检测系统的要求,完全受检测仪器技术的局限,只能保证XLPE电缆的最基本要求。
为保证其长期性能(安全运行>30年),在现有局部放电量检测指标下应无可分辨的局部放电。
关键词:交联聚乙烯绝缘电缆线路;局部放电指标分析;检测技术局限性中图分类号:TM247文献标识码:A文章编号:1003-6520(2005)02-0027-02AnalysisofPDLevelofXLPEInsulationCableYANGRongkai(WuhanHighVoltageResearchInstitute,Wuhan430074,China)Abb'll'act:Thispaperpresentsaviewpointthatatthepresenttime,accordingtOanalysisofthelevelofpartialdischargeinthestandardonXLPEinsulationcablesystemsandexperienceofpartialdischargetest,thelevelofpartialdischargeinde—tecting,XLPEinsulationcablesystems,isonlyarequirementfordetectorofpartialdischargeonaccountoflimitationofde-tectingtechnique.Infact,thereshouldbenodetectabledischargewhichexceedthesensitivityofthedetectorofpartialdis—chargethentheXLPEinsulationcablesystemscouldhavesatisfactionlongtermquality.Keywords:XLPEinsulationcablesystems;analysisofthelevelofpartialdischarge;limitationofdetectingtechnique0引言目前公认局部放电测试为较好反映电气设备绝缘长期电气性能的重要指标之一。
局部放电脉冲在XLPE电缆交叉互联系统中传播特性探讨

Ab t a t Th r n p r a i n o s r c : e ta s o t to fPD le n a c o s l i g c b e y t m u n a g v n m o e,w h c s pu s i r s —i n a l s se r ns i i e nk d ih i d t c e n n l z d i n a t a r s —ikig c b e s s e . W he o t g s s t p i n h s e e t d a d a ay e n a c u lc o s l n n a l y t m n a v la e i e u n o e p a e,a P D pu s i e e ct d i h x c l r — o n e e e t i h a e a c s o is,m e s r d wih difr n e le w l b x ie n t e e a ty p e m u t d d f c n t e c bl c e s re l a u e t fe e c m e ho t d.W F u s e e t r o t r me h d Th x ie p le d tc o ro he t o . e e ct d PD le n e c e tn o n r t c e n pus s i a h ts ig p i ta e dee t d a d t e t a s o t to h r c e itc n d fe e tfe u n isi n l z d,r s e tv l Th o e nd f a u e h r n p ra i n c a a t rs is i if r n r q e ce sa a y e e p c iey. e m d s a e t r s o h r n po t to n t e c o s- n i g s s e a e s mm a ie n n o —ie PD u s e tn e h d i ft e ta s r a i n i h r s —i k n y t m r u l rz d a d a n- n l p le t s i g m t o s
XLPE绝缘电缆局部放电原因分析

XLPE绝缘电缆局部放电原因分析摘要:本文简要介绍了XLPE绝缘电缆局部放电采用行波法的定位方法,及相关产生局部放电的实例分析。
关键词:XLPE绝缘电缆局部放电定位引言:由于目前国内电缆生产工艺、原材料及质量控制方面都可能存在一定的问题,生产的XLPE绝缘电缆产品在生产过程中仍会出现缺陷。
传统的处理方法为分段切割,既费时又费力,损失大。
因此,有必要采用一种既简单又实用的定位方法,准确找出电缆的故障点。
针对故障点原因,对生产过程加以控制和改进,提高产品质量。
行波定位方法:电缆中的局部放电均出现在第一和第三象限,每次放电时间约持续十几纳秒。
由于采样线路的积分和整行,最后在示波器上得到的每个脉冲的持续时间约为100ns左右。
放电脉冲在电缆中是以电磁波动的速度传输的,每个微秒约运行160~170米。
我们利用电缆故障点的一次放电,采用行波法就可以定出故障点的位置,其简单原理如下:如图所示,有一根长为L的电缆,我们称测量端为近端,相应电缆的另一端为远端。
假定在距离远端X的地方有一个放电点,此放电点将向电缆的两端同时发出两个脉冲,我们称之为脉冲1和2。
当2号脉冲到达远端时,1号脉冲到达距离远端2X的地方,然后2号脉冲在远端发生反射,与1号脉冲相差2X的距离共同向近端(测量端)运行。
在定位示波器上,首先接收到1号脉冲的信号,经过2X/υ的时间后,2号脉冲也被接收到。
当1号脉冲到达近端后发生反射,我们称之为3号脉冲,3号脉冲又在电缆上运行了两倍电缆长度(2L)后又回到近端,被定位示波器再次接收到。
依次类推,在定位示波器上将得到一系列的波形,我们利用前三个波形的时间差之比,就可得到故障点距离远端的距离,设定1号脉冲到达近端被示波器测到时间为T1,2号为T2,3号为T3,则X为X=〔(T2-T1)/(T3-T1)〕L下面结合自己在工作中对所遇到的一些问题的处理经验,希望能和大家相互交流,共同学习。
根据电缆放电现象可分为:1、电缆故障点放电(中间放电、端头放电);2、电缆油终端放电(绝缘油放电、油杯底部顶针与导体接触不良放电)。
XLPE电力电缆局部放电信号识别法及其关键技术

c s f ai c nq eb sdo ee u a n a d it—q i l t i n t( T s ie l s ct nt h iu ae nt q i l t n wdhe uv e mel g W— )i l l t ai i o e h ve b ant e h k y o
Z HANG h u s e Z o - h ng,MA — i g Aiq n
(col l tcP w r n u mai n i ei ,h nh i Sho o Ee r o e adA t t nE gn r g S ag a f ci o o e n U i rt lr o e,h n h i 2 09 ,hn ) n e i o e i P w rS ag a 0 0 0 C ia v sy fE tc
XL PE a l sa e a ay e c b e r n l z d,n mey,t era v n a e n ia v n a e n h i p lc t n r n e a l h i d a tg sa d d s d a t g sa d t e ra p iai a g . o Mo e v r l t t n o t e h s - a e sa itc e h i u a e n e p e e i deal Cl se r o e , i a i s f h p a e b s d t tsi tc n q e r i tr r td n mi o ti. u tr
a ay e n l z d,w ih ma f r r fr n e fr f r e t d f t i tc n q e a d fr t e o —ie P h c y of e e e c u t r s y o h s e h i u n h n l D e o h u o n
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电缆局放脉冲频谱分析及传感器选频

X L PE 电缆局放脉冲频谱分析及传感器选频朱俊栋,杨连殿,贾江波,杨兰均,张乔根(西安交通大学电气工程学院,西安710049)摘 要:为选择好局放测量传感器的频带,用指数衰减函数、梯形函数、高斯函数和三角函数数学描述了交联聚乙烯(XL PE )电缆中的局放脉冲并定量分析了局放脉冲的上限频率,其结果和实测局放脉冲经快速付里叶变换后的频谱基本吻合。
用最小二乘法拟合信号各频率分量在XL PE 电缆中的三特性并给出最优表达式后,把输出信号和输入信号比值在017~1范围内作为局放能量的集中区域,在此区域内得到检测不同长度XL PE 电缆局放所需传感器的频带要求。
对于5m 长的电缆接头,传感器上限频率需>16819M Hz ,较长电缆局放测量则需数十M Hz 。
关键词:XL PE 电缆;局部放电脉冲;频谱分析;传感器;频带选择中图分类号:TM855文献标识码:A 文章编号:100326520(2006)0720036203Spectrum Analysis of the Partial Discharge Pulses in X L PE C ableand Frequency B and Selection of SensorsZHU J undong ,YAN G Liandian ,J IA Jiangbo ,YAN G Lanjun ,ZHAN G Qiaogen (School of Elect rical Engineering ,Xi ’an Jiaotong University ,Xi ’an 710049,China )Abstract :The exponential attenuation f unction ,trapezoidal f unction ,Gaussian f unction and circular f unction are used to describe the partial discharge (PD )pulses in XL PE cables ,and the upper f requency limit of the PD pulses is analyzed quantitatively ,which matches well with that of the detected PD pulses after FFT.The least squares tech 2niques are used to fit the attenuation characteristics of different f requency component in XL PE cables and the best expression is given.Considering ratio of the output signals magnitude and the input signals magnitude f rom 0.7to 1as the focus energy range of the PD pulses ,the bandwidth of sensors is advised in this paper when detecting the par 2tial discharge of XL PE cable with different length.For a 52meter 2long cable joint ,the upper f requency limit of sen 2sors should be not less than 168.9M Hz and the bandwidth is several tens M Hz when PD is measured in longer ca 2bles.K ey w ords :XL PE cable ;partial discharge pulses ;spectrum analysis ;sensor ;frequency band selection0 引 言准确测量电力电缆局部放电量是判断其绝缘品质最有效方法[125]。
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P u L u , N i H u i , Z h a o X u e f e n g , J u Z e l i , D e n g J u n b o , Z h a n g G u a n j a n f . R e s e a r c h I n s t i t u t e o f S t a t e G S h a a n x i E l e c t r i c P o w e r C o m p a n y , X i ’ a n 7 1 0 1 0 4 C h i n a , "
X i ’ a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y , X i ’ a n 7 1 0 0 4 9 ,C h i n a )
Ab s t r a c t : Th e p a r t i a l d i s c h a r g e c h ra a c t e is r t i c s o f d e f e c t s i n c a b l e a c c e s s o r y w e r e c h ra a c t e iz r e d b y PS A. T h r e e k i n d s o f t y p i c a l d e f e c t s w e r e d e s i g n e d i n c a b l e a c c e s s o r y ,a n d a pa r t i a l d i s c h rg a e d e t e c t i o n p l a t - f o r m b a s e d o n p u l s e c u r r e n t me t h o d wa s b u i l t .Th e c a b l e a c c e s s o r y wa s c a r r i e d o u t s t 印- u p v o l t a g e e x p e r - i me n t a nd l o n g — t i me wi t h s t a n d v o l ag t e e x p e im e r n t ,a nd t h e P S A p a t t e r n a n d P RPD p a ae m o f d e f e c t s i n XL PE c a b l e a c c e s s o y we r r e c o mp re a d . Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e PS A p a Re m C n de a s c ib r e t he p u l s e s e q ue nc e c h a r a c t e is r t i c s o f p a r t i a l d i s c h a r ge a s a s u p pl e me n t o f t r a d i t i o n a l PRPD p a t t e m .I t C n d a i s t i n -
2 . E l e c t r i c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e f o S t a t e G r i d Ni n g x i a E l e c t r i c P o w e r C o m p a n y ,
7 1 0 1 0 0 ;2 .国网宁夏电力公 司电力科学研究院 , 7 1 0 0 4 9 )
( 1 .国网陕西省 电力公 司电力科学研究院 ,西安
7 5 0 0 1 1 ;3 . 西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室 ,西安
摘要 : 采用脉 冲序列分析 ( P s A) 谱 图表征 电缆附件处缺 陷的局部放 电特性 , 设计 了3 种典型缺陷 , 搭建 了基于 脉冲电流法 的电缆 附件局部放 电检测平 台。通过 阶升 电压和长时间耐压试 验 , 对 比了X L P E电缆附件缺陷局 部放 电的P S A谱 图和 P R P D谱 图。结果表明 : P S A谱 图可作为传统 P R P D谱 图的补充 , 对 局部放电的脉冲序 列特性进行描述 ; P S A谱图在 区分 电缆附件 缺陷类型上具有较好 的区别度 , 同时对预警电缆 附件击穿具有重 要的参考价值 ; 落点概率可作 为一种表征 P S A谱图特性 的特征量应用于局部放 电检测中。 关键词: 电缆附件 ; 局部放电 ; P R P D谱 图 ; P S A谱图 中图分类号 : T M2 1 5 ; T M2 4 7 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 9 . 9 2 3 9 ( 2 0 1 6 ) 1 2 . 0 0 4 5 - 0 7
绝缘 材料 2 0 1 6 , 4 9 ( 1 2 )
蒲 路等: 基于脉冲序列分析表征x L P E 电缆附件中的 局部放电特性研究
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基于脉冲序列分析 表征 XL P E电缆 附件 中的 局部放 电特性研 究
蒲
银川
路 ,倪
辉 ,赵 学风 ,琚泽立 ,邓 军波 。 ,张冠军
D o I : 1 0 . 1 6 7 9 0 8 . c n k i . 1 0 0 9 — 9 2 3 9 . i m. 2 0 1 6 . 1 2 . 0 0 9
St ud y o n Pa r t i a l Di s c ha r g e Cha r a c t e r i s t i c i n
Байду номын сангаас
H n c h u a n 7 5 0 0 1 1 ,C h i n a ;3 . S t a t e K e y L a — b o r a t o r y f o E l e c t r i c a l I n s u l a t i o n a n d P o w e r E q u i p m e n t ,