电缆局部放电在线检测技术及应用

1、电缆局部放电在线检测技术与应用电缆局部放电在线检测技术与应用 - - 杨光明杨光明内容提要第一部分第一部分: 局放检测方法局放检测方法第二部分第二部分: 局放诊断性试验标准局放诊断性试验标准第三部分第三部分: 局放谱图识别技术局放谱图识别技术第四部分：电缆线路局放检测的特殊性第四部分：电缆线路局放检测的特殊性第五部分：电缆线路的局放检测技术应用第五部分：电缆线路的局放检测技术应用第六部分第六部分: 电缆缺陷解剖案例介绍电缆缺陷解剖案例介绍高压电缆目前的试验手段和趋势高压电缆目前的试验手段和趋势l目前主要由竣工后的交流耐压试验这种单一的办法来保证竣工质量。l局部放电监测及其趋势分析被认为是检测绝

2、缘缺陷发展的最有效的手段。高压电缆测量局部放电的必要性德国德国RWE的试验表明的试验表明,打入打入绝缘铁绝缘铁钉钉.工频下需要工频下需要2U0耐耐压压70分钟才击穿分钟才击穿60分钟耐压试验并不能完全保证发现所有安装缺陷分钟耐压试验并不能完全保证发现所有安装缺陷,辅辅助局部放电测量是非常有必要的助局部放电测量是非常有必要的电缆局放检测方法 热影像电缆局放检测方法AE声发射检测方法 故障点放电时会产生故障点放电时会产生10kHz300kHz的的声信号声信号发现发现放电故障和故障点位置放电故障和故障点位置声 源材料中传 播耦 合界 面传感器背景噪声确定有效声源、位置和严重度专家诊断系统数 据显 示

3、信 号处 理信 号放大器其它辅助信息电缆局放检测方法l超声局放检测应用在电缆检测的局限性l 在电缆线路中，超声波的传播从电缆的局部放电点向外发射，由于电缆护套的阻挡，发射到空中的信号微乎其微，因此唯一有可能检测到超声信号的方法是用传感器紧贴在电缆和接头上。l 电缆材料采用了弹性模量较小的有机材料，柔软的材质能很好地吸收局放引起的压力波，因此超声信号在电缆中的传播距离非常小。特别是对于灌注硅胶保护的接头，检测到超声信号的可能性更小。超声局放检测只能应用在终端，辅助判断电缆局放检测方法UHF超高频检测方法电缆局放检测方法l超高频局放检测应用在电缆检测的局限性1、电缆的低通特性电缆中半导层的结构，脉

4、冲的高频部分传输中被很大程度的削弱，脉冲的幅值减少。2、信号提取不容易金属护套对信号的屏蔽l超高频局放检测只能应用在GIS终端电缆局放检测方法HF高频检测方法l用高频传感器，对局部放电产生的电磁信号进行检测，并通过信号的后期处理，提取局部放电信号特征参数，并进行统计计算。lHF频率范围（1MHz-30MHz）内的PD检测，主要用于电缆附件的检测，在电缆附件上，电磁脉冲被传感器所捕捉。电缆局放检测方法HFCT高频检测法适用性n在运行电缆中将XLPE电缆接地线中的局部放电电流信号通过电磁耦合线圈与测量回路相连,不需要在高压端通过耦合电容器来取得局部放电信号, 因此适用于电缆敷设后的交接验收试验和运

5、行中的在线监测。电缆局放检测方法l超声波局放检测可在电缆套管、尾管以及GIS外壳等部位进行检测。具有局限性；l超高频局放检测仅适用于电缆GIS终端检测；l光学检测方法、DGA检测方法可做辅助认证；lHFCT的高频检测方法在电缆上局部放电信号获取方便性、灵敏度、带宽范围均能符合高压电缆的局放在线检测要求，是最有效的手段。国网电力电缆试验新规程国网电缆运行新规程l电缆诊断性试验增加了局放检测的方法。电缆局部放电判断方法相位谱图相位谱图（火焰图）（火焰图）三图法判断高压电缆局放缺陷思路频谱图频谱图脉冲图脉冲图电缆局部放电判断方法1、火焰图（、火焰图（N-Q-）火焰图上存在明显的相位相关性火焰图上存在

6、明显的相位相关性（50Hz相关或相关或100Hz相关）相关）100Hz相关相关50Hz相关相关电缆局部放电判断方法2、频谱图、频谱图频谱图上存在明显的与背景频谱图上存在明显的与背景频谱不一样的型号频谱不一样的型号电缆局部放电判断方法3、脉冲图、脉冲图脉冲图上存在明显的脉冲图上存在明显的放电脉冲信号放电脉冲信号电缆局部放电判断方法4、干扰信号、干扰信号干扰信号的谱图特征：干扰信号的谱图特征：1、火焰图上信号没有相位特征、火焰图上信号没有相位特征2、火焰图上信号不能与电压频率同步、火焰图上信号不能与电压频率同步3、频谱图上没有频谱特征、频谱图上没有频谱特征4、脉冲图上看不到典型放电脉冲、脉冲图上看

7、不到典型放电脉冲电缆局部放电判断方法电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性l 高压电缆中局部放电信号随传播距离而衰减。l 根 据 M r. B o g g s 发 表 在IEEE2006上的研究成果，局放信号在电缆上传播1km，信号衰减90%以上。l 局部放电测量的目的是发现10pC左右的微小缺陷。电缆线路局部放电检测的特殊性l在缺陷点附近采用分布式局放测量。电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特

8、殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路局部放电检测的特殊性电缆线路的局放检测技术应用1、现场局放检测时间有限，对放电信号难以做出准确、现场局放检测时间有限，对放电信号难以做出准确判断。判断。2、局放普测检测报告多给出、局放普测检测报告多给出疑似放电疑似放电的结论。的结论。电缆线路的局放检测技术应用1、在疑似信号接头组及其左右接头组或户外终端安装短期、在疑似信号接头组及其左右接头组或户外终端安装短期（24h72h）或长期在线监测系统。）或长期在线监测系统。2、系统对重点监护接头放电谱

9、图进行定时保存，利用远程测、系统对重点监护接头放电谱图进行定时保存，利用远程测量和远程控制技术，对测点随时进行时测。量和远程控制技术，对测点随时进行时测。3、对疑似信号给出更加准确的结论。对疑似信号给出更加准确的结论。电缆线路的局放检测技术应用1、监测放电信号的稳定性、监测放电信号的稳定性2、监测放电信号的发展趋势、监测放电信号的发展趋势3、监测放电信号与气象条件的关系、监测放电信号与气象条件的关系4、监测放电信号与负荷的变化影响、监测放电信号与负荷的变化影响通过对电缆线路的上述监测实现对电缆线路的绝缘判通过对电缆线路的上述监测实现对电缆线路的绝缘判断。断。电缆线路的局放检测技术应用对于高压电缆-分布式测量最重要 电缆线路的局放检测技术应用1、可以比较各接头放电信号的大小和信号沿电缆的衰、可以比较各接头放电信号的大小和信号沿电缆的衰减规律，判断放电点位置减规律，判断放电点位置2、可以比较各测点监测到的信号频带带宽，判断信号、可以比较各测点监测到的信号频带带宽，判断信号是否为远处传入；是否为远处传入；3、可以比较信号的脉冲波形，利用行波传播法进行放、可以比较信号的脉冲波形，利用行波传播法进行放电点定位；电点定位；4、可以比较信号的图谱特征，判断信号是否同源。、可以比较信号的图谱特征，判断信号是否同源。电缆线路的局