长电力电缆振荡波局部放电检测试验方案设计

1、实用标准文案国家电网合肥供电公司10kV长电力电缆阻尼振荡波测试方案文档£危並純安徽立翔电力技术服务有限公司-3 -安徽立翔电力技术服务有限公司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、试验内容 -.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-.7.-.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-.&-1 ）试验接线步骤： -.&-2） 加压测试程序 -.8.-.

2、9.-3）测试要求及注意事项:7、 振汤波局放诊断评价 -.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：1.52.5小时/段-11-四、 人员安排：-11 -五、 安全措施：-11 -一、试验标准和目的根据合肥供电公司要求，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内部局部放电情况，以对其绝缘进行评估。本试验方法参照标准：IEEE Std 400 ? -2001 IEEE

3、 Guide for Field Testing and Evaluation of theIn sulati on ofShielded Power Cable SystemsCIGRE WG 21.05-1998 Diagnostic Methods for HV Paper Cables andAccessoriesIEC605021-1997 额定电压 1 kV (Um = 112 kV ) 至 30 kV (Um = 36 kV ) 挤 包绝缘电力电缆及附件GB/ T127061-2002额定电压 1 kV ( Um = 112 kV)至U 35 kV ( Um = 401 5 kV

4、 )挤包绝缘电力电缆及附件GB/T 7354-2003 局部放电测量GB 50150电气装置安装工程电气设备交接试验规范GB/T16927.1-1997高电压试验技术一般试验要求GB/T16927.2-1997高电压试验技术试验程序DL/T 417电力设备局部放电现场测量导则Q/CSG1 0007-2010电力设备预防性试验规程DL/T 849.5 2004电力设备专用测试仪器通用技术条件第3部分振荡波高压发生器二、试验仪器OHV OWTS M30型电缆振荡波局放检测仪MR1-1远端测试单元SEBAKMT Easyflex Com 多功能脉冲反射仪LIXXAN-2377 型数字兆欧表三、试验内

5、容1、术语及定义1.1局部放电partial discharge局部放电是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气£危並純安徽立翔电力技术服务有限公司放电，这种放电可以发生在导体（电极）附近，也可发生在其它位置。1.2 振荡波电压法 oscillating waveform voltage, or damped AC voltage利用被测电缆与电感的串联谐振原理，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的一种方法。1.3行波定位法Traveling wave orientation行波定位法是常用于电缆局部放电定位的一种时差计

6、算方法。2、试验原理介绍10kV长电缆（10km以上）电缆振荡波局部放电检测如图 1所示:图1长电缆电缆振荡波局放双端测试原理-7 -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）f 1/2 LC振回路,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50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 1000Hz，相近于工频频率。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30100 ,振荡波以谐振频率在0.31s内衰减完毕，这一过程只有几十分之一周波，交变电场激发 电缆

7、局部缺陷位置产生局部放电。在电缆的两端分别安装振荡波局部放电信号采集装置，通过数据采集获得被检测电缆两端的电压、局部放电量信号，记录并对相应的数据进行换算以获得故障定位所需的波形 文件，之后调用局部放电定位算法进行故障定位，计算出故障点局部放电信号产生的准确位置，双端实现无线软件同步和高精度 GPS时钟同步，同时将双端采集信号通过移动联 通信号传至同一台电脑，进行数据分析。其特征是对于同一局放事件，两端捕捉的都是首 先到达各自检测单元的局放信号。 对于局放定位算法，这也就意味着系统所捕捉到的有效 局放信号所途径的距离均小于被测电缆的全长。这样就可以精确定位长电缆（10km以上）的电缆局部放电位

8、置。振荡过程中，可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处发生局部放电，脉冲沿电缆向两个相反方向传播，其中一个脉冲经过时间t1 到达测试首端；另一个脉冲向测试末端传播，经过时间t2到达测试末端。根据两个脉冲到达测试首末端的时间，可以计算局部放电发生位置。1LP D二:f if-! To丰h hF图2行波定位法PDCD显示的是一个典型局放信号的时域传播图， 显示的是局放事件发生地点距电缆近端距 离x = s ,产生时间为to :在to时起始局放信号分成两个部分：一次脉冲在产生后直接向电缆近端传播，同时 二次脉冲则直接向电缆远端传播。一次脉冲在t1时到达近端局放检测

9、装置。同样一次脉冲将同时向电缆远端 L传播，并在t2时到达远端局放检测装置。波行走的距离小于电缆全长，则将行波距离小于电缆全长的波称为有效波；在已知电缆全长为L,电缆中的局放信号的波群传播速度为Vg，并且一次波和二次反射波分别到达局放检测位置的时间差为？ t = t2 - t1时，局放源在电缆中的位置可用 下式定位：圧齐二3、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；立撷安徽立翔电力技术服务有限公

10、司5 ）电缆长度L:电缆一侧测量方式：50m丑旨km ；电缆双端测量方式：L> 7km。4、绝缘电阻测试10kV电缆主绝缘电阻测试，采用5000V绝缘摇表进行测试，绝缘电阻在试验前后应 无明显变化；对于10kV电缆主绝缘电阻测试的绝缘电阻只有大于 50M Q才可以进行下- 步试验。5、测试电缆中间接头位置及电缆长度采用SEBAKMT Easyflex Com 多功能脉冲反射仪（如图2）对电缆全长及其中间接 头位置进行测试，以测量电缆长度及接头位置和对电缆短路和断路故障进行预定位。测试要求：1）电缆全长必须准确，以用于校准；2 ）中间接头测量尽量准确和详细，有利于最终判断局放位置；3）测量

11、范围：50m15000m，需根据电缆长度调节测量范围。图3多功能脉冲反射仪6、振荡波局部放电试验6.1电缆局放校准采用OHV-M30型双端电缆振荡波局部放电测试系统， 图3所示为长电缆校准界面:图4电缆局放校准波形测试要求：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100pC100nC均要校准。6.2振荡波局放测试1 ）试验接线步骤：a、将高压单元接地与现场主接地相连，将对端采集单元与地连接好；b、将放电棒与现场主接地相连；c、将高压开关控制连线连接至控制盒；d、将直连网

12、线连接至笔记本电脑；e、将高压测试电缆连接好，将对端采集单元和电缆连接好；f、将高压单元电源线与电源连接；g、电缆参数及中间接头参数输入及准备。2）加压测试程序a、启动高压单元高压。将高压安全钥匙开启，绿灯亮；按下高压控制开关绿色-11 -£危並純安徽立翔电力技术服务有限公司按键，红灯亮；b、选择被测电缆相位、界面显示模式、量程、加压模式；c、输入测试电压，逐级加压并保存有效的测试数据；d、对被测电缆和高压单元放电并换相测试；e、三相测试结束，关闭高压单元，将被测电缆接地；3）测试要求及注意事项：a、OkV电压等级下测量环境噪声；b、分别在 0.3U0、0.5U0、0.7U0、0.9

13、U0、1.0U0、1.2U0、1.3U0、1.5U0、1.7U0和2.0U0 （新电缆）电压等级下测量局部放电，测量界面如图5所示；图5电缆局放测试界面C、电缆局放故障点局放随着测试电压的升高而变大， 每次测试选择相应的量程；d、尽量减小环境噪音干扰，如有施工可要求暂停；e、尽量减小来自地线的干扰如电晕等；f、为排除高压测试电缆与被测电缆之间的连接不好而造成的人为干扰，高压电缆与被测电缆的连接需要严密接触完整。7、振荡波局放诊断评价1 ）绝缘电阻：绝缘电阻参数作为辅助参考，当绝缘电阻值出现下列其中一种情况， 应对电缆进行进步检查（M代表三相电缆中最小的绝缘电阻值）：a、M v 50M ?，针对

14、交联电缆；b、 50M ?<M v 1G?,并且最高和最低绝缘相差大于 5倍；c、1G?<M v 1000G ?,并且最高和最低绝缘相差大于 15倍；d、低于上次试验的70%。2）电缆局部放电量：当电缆的以下部件出现下列的局放量超标情况，应视为缺陷情况：a、电缆本体：300pC ;b、电缆终端：5000pC ;c、电缆中间接头：500pC。8、电缆振荡波局放异常处理决策1）绝缘电阻异常情况处理措施a、进一步加强跟踪及检测，缩短试验周期；b、进一步进行电缆振荡波局放试验，确认原因。2）电缆振荡波局放量超标异常情况处理措施a、带电情况下采用超声波、地电波、红外等手段进行状态监测；b、保

15、供电期间缩短带电测试周期；c、更换局放量超标部件；d、对缺陷电缆线路的故障部件进行更换前、后局放试验；e、对缺陷电缆接头、终端及本体进行解体试验，初步探讨振荡波有效性，进一步 制定电缆振荡波局放试验的规程。9、试验时间：1.5 2.5小时/段四、人员安排：整个试验由工作负责人统一指挥，一人操作振荡波局放检测系统，一人负责脉冲反射 仪测距、信号校准器输入及各相电缆头测试接线，一人负责电缆主绝缘电阻测试，在监护 升压过程（可由工作负责人负责），一人专门负责操作断路器和刀闸，其他人员负责升压 时监护。五、安全措施：1、绝缘电阻测试时电缆对侧需专人看守，严禁测试期间电缆头及被测电缆本体或附 近处有作业现象；2、切断被测物（电缆）电源，防止再次通电，确定被测物（电缆）上已无电压，隔 离附近带电设施；3、 升压试验时应在电缆头和试验设备四周装设网状围栏，悬挂“高压，危险！”标示 牌，试验