振荡波测试系统在电缆局放测试定位中的典型案例分析

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1、振荡波测试系统在电缆局放测试定位中的典型案例分析此篇文章发表于《全国第八次电力电缆运行经验交流会论文集》，可为大家进行局放检测理论研究和实践的参考。 张皓唐嘉婷张立志张彦辉李譞吴彤赵宇（北京市电力公司电缆公司，北京100027）TypicalCaseAnalysisofOscillatingWaveTestSysteminPartialDischargeTestandLocalizationZhangHao,TangJiating,ZhangLizhi,ZhangYanhui,LiXuan,WuTong,ZhaoYu(PowerCableOperationC

2、ompanyofBeijingElectric,100027) 摘要：本文简单介绍了电缆局部放电的原因和危害，以及振荡波测试系统的工作原理，以某路电缆为例，重点介绍了振荡波测试系统在电缆局部放电测试定位中的现场应用，总结了OWTS测试、分析中的经验和技巧。关键词：电缆；局部放电；振荡波ABSTRACT:Thearticleintroducesthecauseandharmofpartialdischargeinpowercable,andprincipleofOscillatingWaveTestSystem,thentakesexampleforonepi

3、eceofcable,speciallyintroduceson-siteapplicationofOscillatingWaveTestSysteminpartialdischargetestandlocalization，summarizestheexperienceandskillsintestingandanalyzingwithOWTS.KEYWORDS:powercable;partialdischarge;oscillatingwave 0引言    在电力系统中，判断电缆绝缘好坏的惯用测试方法是对被测电缆绝缘施加直流高压，检测直流泄漏电流的大

4、小。但是，这种方法仅能对电缆整体绝缘情况做出诊断，无法对局部进行测试和缺陷定位。更重要的是，直流耐压试验实际上是一种破坏性试验，尤其对交联聚乙烯（XLPE）电缆，在去掉直流高压之后的一段时期内绝缘层仍旧维持着极化状态的分子排列，特别是在因老化而生成的各种树枝结构内，其分子排列更不容易恢复到施加直流高压之前的状态[1]，经直流耐压试验测试合格的电缆，在重新投入运行后很快发生绝缘击穿事故的例子屡见不鲜。由于直流耐压试验具有加速XLPE电缆绝缘早期劣化以及大大缩短电缆运行寿命等弊端，一些电缆使用量较大的发达国家在XLPE电力电缆的预防性试验中相继推出振荡波电压试验

5、、0.1Hz超低频电压试验和工频电压试验方法[2]。     2008年1月北京市电力公司电缆公司尝试采用振荡波法电缆局部放电定位（OWTS）测试技术对10kV电缆进行局部放电测试。在测试过程中，检测发现某路电缆有明显局放现象，本文将详细阐述该电缆处缺前后局放测试结果，试分析局放原因，并对OWTS测试、分析中的经验和技巧加以总结。 1电缆局部放电原因及危害     XLPE电缆在制造和接头操作过程中，绝缘层内部易出现的杂质、微孔、半导电层突起和分层缺陷，以及油纸绝缘（PILC）电缆由于负荷过大或缺油导致的绝缘材料干燥和外护套被侵蚀后引起的进水，均会引起局部放

6、电的发生。    长期的实践证明，局部放电是造成电力电缆绝缘破坏的主要原因。首先，在局部放电的过程中，电离出来的电子、正负离子在电场力的作用下具有较大的能量，当它们撞到绝缘内空气隙的绝缘壁时，足以打断绝缘材料高分子的化学键，产生裂解。其次，在放电点上，介质发热可达到很高的温度，使得绝缘材料在放电点被烧焦或熔化，温度升高还会产生热裂解或促使氧化裂解，同时温度升高会增大介质的电导和损耗，由此产生恶性循环，导致绝缘体破坏。第三，在局部放电过程中会产生许多活性生成物，这些生成物会腐蚀绝缘体，使得介质性能劣化。第四，局部放电有可能产生X射线和Y射线，这两种射线具有较高

7、的能量，促使高分子裂解。除此之外，连续爆破性的放电以及放电产生的高压气体都会使绝缘体产生微裂，从而发展成电树枝[1]。局部放电起始时只跨越绝缘间的一部分，但会不断地破坏绝缘材料，最终导致绝缘击穿。     电力电缆局部放电量与电力电缆绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘存在着可能危及电缆安全运行的缺陷。因此，国内外许多专家、学者及一些国际电力权威机构一致推荐局部放电试验为绝缘电力电缆绝缘状况评价的最佳方法，并作为及时发现电缆故障隐患、预测电缆运行寿命、保障电缆安全可靠运行的重要手段。 2OWTS系统原理   OWTS系统的高压发生和测试原理电路如

8、图1所示。直流电源首先对电容充电，之后闭合IGBT高