电力电缆局部放电定位方法探析论文_周浩

电力电缆局部放电定位方法探析论文_周浩

(深圳供电局有限公司 广东深圳市 518000)

摘要:我国以往对其高压电缆检修,是采取预防性试验,即离线检测的方法;这种检修的方式,不仅影响其电力生产,同时也存在检修周期长,人力、物力大量耗费等问题;而当前的在线检测方式,提高了电缆附件维护、检修、更换的效率,同时特征信号不仅准确,且判断迅速,是以往检测技术质的飞跃;成功的实现了事故检测,到事故预防的转变,有效的降低了事故发生率。同时在线检测技术,还存在数据精确,反应迅速等特征优势,是未来电缆局部放电检测发展的主要趋势。

关键词:电力电缆;局部放电;定位方法

1局部放电的原理

电缆的绝缘体内部,容易受到外界干扰因素影响,优势是在制造、加工中的,多少都会存在气泡等各样的杂质,使其该区域的击穿大幅度的降低,继而容易出现放电现象。电缆在使用时,受到电场作用影响,绝缘体内部,出现部分区域放电,但是并没有贯穿施加电压导体间的,称为局部放电。在相关局部测量规范中,对其局部放电的定义,也做处理一系列的描述,即部分桥接的放电现象,在导体附近发生,也可以不发生;但是这种情况的出现,无疑是一种安全、质量问题隐患,使其电缆出现老化、绝缘击穿的情况,不利于电力系统的长寿命发展。针对于电缆局部放电检测工作的展开,是为了更好的通过检测局部放电信息的收集、分析,对其存在的早期问题、风险、隐患,进行技术的发现、处理,从而更好的推动其电力系统的可持续发展,完成任务交接。局部放电现象,主要发生在绝缘内部,受到电场作用影响,内部气泡中气隙中的空气分子,出现了游离情况;此时正负电子,会向着不同两端的极性,进行集结作用,电荷得以集聚,气泡场强增大,使其出现击穿情况;伴随着脉冲电流的产生。

2电缆局部放电在线检测方法分析

局部放电检测。可以根据其放电产生中,所表现出来的各种物理现象进行分析,并通过一系列的物理量,对其局部放电状态进行描述。其中在其绝缘内部,产生局部放电时,会出现电脉冲、电磁波、超声波、光、热等现象,或是出现新的生成物、气体压力、化学变化等状况。电缆局部放电在线检测的主要方法,包括差分法、方向藕合法、电磁藕合法、超高频电容藕合法、超高频电感藕合法、超声波检测法。

2.1其中差分法

主要检测结构,是由XLPE电缆、金属屏蔽、中间接头、绝缘垫圈、金属箔、检测阻抗促成,具有检测简单安全、可进行在线检测的优势,同时存在高频信号传播不稳定,灵敏度不高的缺点。

2.2方向藕合法

应用到的方向藕合器结构,是由于电缆绝缘连接的电极板、罗戈夫斯基线圈、终端阻抗构成。当局部放电信号,经过电缆传递时,此时电容、线圈上,会对其脉冲信号进行感应;同时系统中,两个方向耦合器的安装,会根据耦合到的放电信号,判断放电脉冲信号的来源。

2.3电磁藕合法

应用由罗氏线圈、前置放大器、频谱分析仪等组成的电缆局部放电在线监测系统;检测的原理,局部放电信号存在时,金属屏蔽层,会对其脉冲电流进行感应,当脉冲电流,传递到传感器时,会在其二次绕组部位,感应出存在的异样信号,从而得到局部放电信息。

2.4超高频电容藕合法

其超高频电容藕合器,主要由金属屏蔽层、电容藕合器、导线芯、外半导电层、XLPE绝缘组成,当其处于超高频条件时,外半导电层阻抗,与绝缘层阻抗可比,地球浅层地表的电位,为金属屏蔽层,从而测量出其高频信号。该方法的优点,表现为设计电容耦合器,极限频率为500MHz,常用作电缆、附件局部放电的超高频传感器,照比以往的局部放电测量,自身的灵敏度要更高。但同时也存在超高频信号衰减问题,需要在其电缆接头、端部,借助传感器的安装,实现局部放电测量工作,容易对其电缆表层,造成不同程度的破坏。

2.5超高频电感藕合法

是采取线圈,当做其传感器,对其螺旋状金属屏蔽电缆,实施局部放电检测,也是一种在线监测方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

2.6超声波检测法

该检测系统,以压电晶体,当做传感器;压电晶体具有信号、电荷量转换的性质,通过前置放大器,实现光电的转换,经过光电元件转换,实现光、电信号的信号;最后在示波器上,显示出其放大后电信号。具有简单安全的优点,以及灵敏度较低的缺点。

3存在的问题

XLPE即交联聚乙烯,电缆局部放电在线监测技术,目前还存在一定的弊端,受到技术、经济等方面的影响,在实际意义上并不是理想,并且也只能在实验室中完成,制约因素包括外界磁场干扰源、信号量幅值低、信号原始波变形、信号识别不专业、XLPE电力电缆绝缘评价标准不完善等方面的原因;使其点看局部放电在线检测技术,难以得到良性发展。其中影响局部放电,在线监测中的干扰因素,包括连续性正弦干扰、白噪声干扰、脉冲干扰,而连续性正弦干扰、白噪声干扰,干扰强度、分布,都是非常严重的,甚至根本检测不到局部放电脉冲信号。同时脉冲干扰、放电脉冲信号,两者之间存在一定的相像性,对此对于放电脉冲的影响,也是非常大的,使其信号收集人员不易信号收集;对此干扰信号的抑制,也成为了目前加强局部放电在线监测的质量、灵敏度问题的关键。

4改善项目研究

4.1在线监测系统简介

本项目的电缆接头局部放电检测装置,有效的结合了软硬件优势,包括多通道分配器、高频信号处理模块、AD采集单元、处理运算单元、输入输出接口电路、电源系统。通过多通道分配器、AD采集单元,实现同步个电源的各相电压电压幅度、角度信息的采集各,然后通过硬件滤波、软件路波、FFT算法运算后,得出各路电压的电压幅度、相互角度关系,达到电缆局部放电测量的目的。电缆接头局部放电检测装置,有效的改善了以往离线检测的缺点,只要把装置安装在电缆接头位置,就能实现电缆状况的实时检测,如局部放电量,超过设定的数值,会及时的发出警告。同时也是一个强抗干扰能力的检测技术;其中电缆接头局部放电检测装置的结构框图、现场检测图、处理运算单元的电路图、电源系统的第一电源电路的电路图、电源系统的第二电源电路的电路图、输入输出接口电路的电路图。

4.2电缆接头局部放电检测装置技术分析

4.2.1本装置的技术关键点

电缆接头局部放电检测装置研制;电缆接头局部放电检测装置,关乎高频信号的采集,通过电缆接头周围超声局放信号的采集,并经过信号处理、数字滤波技术,实现电缆故障的定位,局放量的量化。现场连接;电缆接头局部放电检测装置,有内部超声局放、外部特高频采样两种方式,可以通过两种方式,实现现场测量数据的互补。

4.2.2创新点

操作方便,不用停电;可实时对其处于运行状态的电气设备局部放电,进行带电检测。操作智能化;不用考虑局放放电次数、放电相位、放电图谱的变化等方面的内容,仪器复杂的数据处理、智能判断,能够保证电气设备局部放电的测量高效、准确性。传感器多样化;传感器的不同配置,能够灵活、高效的对变压器、开关柜、GIS、电缆、高压线路等设备进行检测,体现出了仪器的灵活性。进口传感器的高灵敏度。进口高灵敏度传感器,比以往传感器增益高,有助于交叉互联电缆接头故障定位技术的实现。

5结论

综上所述,通过对于其电缆局部放电在线检测的分析,发现我国常用的电缆局部放电在线检测方法,受到技术支持、资金等方面的影响,虽然具备了在线检测技术的理论,但是在实际操作上,受到现场噪音、因素复杂等方面的影响,抗干扰能力不够,对此还存在一定的弊端。自从在线检测技术的研究发展,人们也充分的意识到了离线检测技术的避免,以及优化的必要性;通过对于以往差分法等技术的经验总结,研究出了新的电缆接头局部放电检测装置,不仅对其以往在线方法设计、实践上的弊端,进行了优化;同时也进行了一系列的创新,注重抗干扰方法的开发,结合多种检测技术的经验,有效的提高了其局部放电检测的质量、效率;是当前电缆局部放电检测技术的创新,是电缆局部放电在线检测技术发展的重要里程。

参考文献:

[1]崔晋军.电力电缆故障定位方法研究及在线检测装置实现[D].华北电力大学,2015.

[2]刘允.电力电缆在线故障定位系统的研究[D].青海大学,2015.

[3]张凌志.电力电缆局部放电的在线检测方法及检测系统研究[J].时代农机,2015,10:63-64.

[4]黄婷.电力电缆局部放电定位方法的研究[D].西安电子科技大学,2009.

论文作者:周浩

论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期

论文发表时间:2016/12/8

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

电力电缆局部放电定位方法探析论文_周浩
下载Doc文档

猜你喜欢