高压电缆绝缘检测方法课程课件

高压电缆绝缘检测方法介绍

报告内容一、电缆在电力系统中的作用与地位二、高压电缆的种类及其特点三、高压电缆绝缘故障的种类及特点四、高压电缆绝缘常用检测方法及选择原则五、高压电缆护套绝缘检测的必要性及检测方法一、电缆在电力系统中的作用与地位■110kV及以上：输电系统■35kV及以下：配电系统1.架空线路——裸线（钢芯铝绞线），铁塔，避雷线，接地，绝缘子。2.电缆线路——导体，绝缘层，保护覆盖层；受气候影响小，安全耐用。二、高压电缆的种类及其特点■高压电缆的基本结构特点■高压电缆的分类及其特点高压电缆基本结构型式500kV电缆典型结构

充油管道

(ID=25mm)

内导体层

绝缘层

电缆纸

/PPLP/电缆纸

铅合金防护套层

铜制回路外导体层

防腐保护层

钢丝铠装

(8mm)

聚乙烯（PE）套层

1、按结构特征

（1）统包型（10kV及以下）。

（2）分相型：分相屏蔽（10～35kV）。

（3）扁平型：一般用于较长的水下和海底电缆。

（4）自容型：护套内部有压力的电缆。

2、按敷设环境

（1）直埋式

（2）构架式

（3）水下敷设高压电缆分类及特点屏蔽型或分相铅包型三芯统包型3、按绝缘材料性质分（1）油纸绝缘电缆－－粘性浸渍纸绝缘电缆，不滴流浸渍纸绝缘电缆，PPLP电缆（2）塑料绝缘电缆■聚氯乙烯绝缘电缆：工艺性能好，化学稳定性髙，非延燃性，生产效率髙，价格低廉，敷设维护简单。■聚乙烯绝缘电缆：有良好的介电性能；绝缘电阻髙；工艺性能好，易于加工，耐湿性好，比重小。抗电晕及耐热性能较差，受热易变形或开裂。■交联聚乙烯绝缘电缆：电气性能好，击穿场强度很高，绝缘电阻髙。有较高的耐热性和耐老化性，允许工作温度高，载流量大，适宜于髙落差与垂直敷设。（3）橡胶绝缘电缆三、高高压电电缆绝绝缘故故障及及其产产生的的原因因电缆绝绝缘分分为主主绝缘缘和护护套绝绝缘主绝缘缘▲油纸纸绝缘缘▲交联联聚乙乙烯绝绝缘护套绝绝缘缠包绝绝缘中中形成成树枝枝状示示意图图(a)近线芯芯处局局部放放电，，(b)深入绝绝缘，，畸变变电场场；(c)开始滑滑闪放放电（（粗线线为放放电路路径，，虚线线为电电力线线）油纸绝绝缘Tree-like树枝状状Bush-like灌木丛丛状chestnut-like栗子状状树枝老老化的的一般般形状状交联聚聚乙烯烯绝缘缘电介质质中的的树枝枝老化化交联聚聚乙烯绝绝缘影响因因素：：1、机械械损伤伤－－－裂纹纹2、水分分－水水树枝枝四、高压电缆绝缘缘常用检测方法及选择原则★高压电缆绝缘预预防性试验方法介介绍★高压电缆绝缘监监测方法介绍★高压电缆故障定定位方法介绍高压电缆绝缘预防防性试验方法介绍绍交流（或谐振）耐耐压试验→XLPE直流耐压试验→高压油纸电缆局部放电试验→各种电缆介质损耗角正切的的测量→各种电缆绝缘电阻试验→各种电缆（主要是是护套）高压电缆预防性试试验常用方法及其其适应性泄漏电流法→油纸电缆★XLPE电缆绝缘层在直流流和交流电压下．．内部电场分布情情况完全不同。在在直流电压下电场场按绝缘电阻系数数呈正比例分配，，而XLPE绝缘材料存在电阻阻系数的不均匀性性，因而导致在直直流电压下电场分分布的不均匀性。。在交流电压下．．电场按介电系数数呈反比例分配，，XLPE为整体绝缘结构，，在交流电场下，，XLPE绝缘内部电场分布布是比较稳定的。。这样有可能造成成在交流工作电压压下有缺陷的部位位在直流试验时不不被击穿，反过来来，在直流试验时时被击穿部位，在在交流工作电压下下却不会产生问题题。XLPE电缆不能采用直流流耐压试验的原因因★XLPE绝缘内部如果有了了水树枝，在交流流工作电压下，水水树枝的发展是很很缓慢的。而在直直流耐压试验时，，会加速水树枝的的发展，甚至转变变为电树枝。即直直流试验会导致XLPE绝缘产生积累效应应，加速绝缘老化化，缩短使用寿命命。★直流耐压试验过程程中．在XLPE电缆及附件绝缘内内会形成空间电荷荷，空间电荷的不不断形成可使电缆缆在交流工作电压压下导致击穿，或或在附件界面因积积累电荷而沿界面面滑闪。1、电力电缆电容大大，进行交流耐压压试验需要容量大大的试验变压器；2、交流耐压试验有有可能在油纸绝缘缘电缆空穴中产生生游离放电而损害电缆，，同样高的交流电电压损害电缆绝缘缘强度远大于直流电压压；3、直流耐压可同时时测量泄漏电流，，根据泄漏电流变变化或泄漏电流与试验电电压关系，可判断断电缆绝缘情况；；4、如电缆存在局部部空隙缺陷，直流流电压大部分加压压在与缺陷相关的部位上上，这就更易暴露露电缆的局部缺陷陷。充油电缆采用直流流耐压试验的原因因充油电缆直流耐压压试验时必须采用负极性连接的的原因一般认为进行直流流耐压试验时，采采用任何极性都无无关系，只要接线线正确就行了，然然而对电力电缆，，连接极性不同，，效果不一样。如如果缆芯接正极，，在电场作用下，，电缆绝缘层中水水分将会渗透移向向电场较弱的铅皮皮，结果使缺陷不不易发现，击穿电电压比缆芯接负极极时提高10％。这些还与电力力电缆绝缘厚度、、温度及电压作用用时间有关。因此此，对电力电缆进进行直流耐压试验验要采用负极性连连接，对高压硅堆堆的使用必须注意意极性。高压电缆绝缘监测测方法介绍直流叠加法→XLPE直流分量法→XLPE低频成份法→XLPE损耗因素法→各种局部放电法→各种低频叠加法→XLPE高压电缆常用绝缘缘监测方法及其适适应性化学分析法→油纸电缆环流法→各种单芯电缆电缆应力测量法→XLPE温度分布测量法→各种高压电缆故障定位位方法介绍电桥法定位（包括括阻抗定位法等））脉冲法（行波法））高压电缆故障定位位常用方法低压脉冲反射法脉冲电压法（闪测测法）脉冲电流法精确定点方法脉冲法（高压）听帮或拾音器五、高压单芯电缆缆护套绝缘检测的的必要性及检测方法法◆必要性金属护套套具有屏屏蔽干扰扰、防雷雷、保护护缆芯不不受损伤伤、阻止止水分和和潮气侵侵入等重重要作用用，是电电缆的重重要组成成部分。。其完好好与否对对电缆的的使用寿寿命关系系重大。。电缆护护套外绝绝缘若损损坏，则则金属护护套环流流增大，，不仅影影响电缆缆载流量量，而且且使金属属护套发发热，以以致损害害电缆主主绝缘，，加速电电缆绝缘缘老化，，甚至发发生电缆缆爆炸事事故。因因此，要要提高运运行电缆缆维护水水平，保保障运行行电缆安安全指标标，降低低电缆线线路事故故率，需需要对电电缆金属属护套的的绝缘状状况进行行必要的的监测。。原因分分析：：▲电缆护护套发发生多多点接接地环环流增增大发发热金金属铠装热热胀冷冷缩变变形产产生空空隙局局部部放电电影影响响主绝缘缘▲电缆护护套发发生多多点接接地（（鼠害害等））引引起起铠装装损坏坏引起充充油电电缆主主绝缘缘损坏坏水分侵侵入在XLPE电缆主主绝缘缘中形形成水水树枝枝监测的的基本本方法法对电缆缆外绝绝缘的的监测测手段段主要要有两两种主主要方方法：：◆环流法法◆温度监监测法法华中科科技大大学电电气与与电子子工程程学院院环流法法温度监监测法法▲光纤测测温对于较较长距距离的的电力力电缆缆线路路,因沿途途的敷敷设环环境、、土壤壤热阻阻、临临近热热源等等散热热条件件差异异,往往会会导致致电缆缆线路路出现现局部部过热热点而而形成成载流流量瓶瓶颈效效应,如果此此时仅仅根据据标准准计算算结果果或者者局部部点温温测量量结果果来确确定电电缆线线路载载流量量和负负载能能力,可能会会导致致线路路局部部绝缘缘过热热而发发生电电-热击穿的运运行事故;另一方面,出现电力电电缆或附件件介质中局局部缺陷、、绝缘击穿穿前兆和意意外火灾等等均会不同同程度地导导致电力电电缆表面温温度出现异