10kv电缆接头典型缺陷局部放电研究

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1、专业学位硕士学位论文10kV电缆接头典型缺陷局部放电研究作者姓名黄奇学位类别电气工程指导教师谢从珍副教授牛文楠高级工程师所在学院电力学院论文提交日期2015年12月StudyonTypicalDefectPartialDischargeof10kVCableJointADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangQiSupervisor：Prof.XieCongzhenNiuWennanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要

2、电力电缆在实际的电能传输过程中，由于受到电场、磁场、热、光及水分等因素的影响不可避免会发生绝缘老化，使得绝缘性能显著降低，产生局部放电（PD）加剧绝缘的老化并最终导致绝缘击穿。对电缆故障的统计表明，电缆接头故障是导致电缆故障最主要的原因。电缆接头在安装过程中常因施工工艺问题导致安装的接头存在缺陷，缺陷电缆接头投入运行后，因缺陷部位电场集中容易发生局部放电（局放）最后导致接头击穿。因此分析电缆接头典型缺陷类型的局放特性对控制10kV入网电缆接头质量，提高供电可靠性具有重大意义。本文通过实际案例的统计分析，确定了7类电缆中间接头典型缺陷，然后建立各类典型

3、缺陷的有限元仿真模型，分别仿真计算缺陷部位电场变化情况，仿真结果表明各类缺陷都会导致电场强度增大，但与半导体层相关的缺陷引起电场畸变的程度最大。最后人工制作4类典型缺陷接头，分别开展电缆OWTS振荡波试验并分析试验结果，试验与仿真计算结果比较发现证明OWTS振荡波试验可以有效检测大部分电缆接头缺陷，但对某些缺陷（如主绝缘划伤）的检测仍然有一定的局限性。关键词：10kV电缆接头；典型缺陷；局部放电；IABSTRACTInfluencedbyelectricandmagneticfields,heat,light,moistureandotherfact

4、ors,Powercablewillinevitablyoccurinsulationagingintheenergytransferprocess,reducetheinsulationperformance,finallyresultinginpartialdischarge(PD).Althoughorderofmagnitudeisnotlarge,thePDwillexacerbatetheagingoftheinsulationandultimatelycausedielectricbreakdown.Statisticsandstudy

5、showthatthecablefaultaremainlycausedbyoutsideforcedamageandcablejointfaultandthatthecablejointfaultwasmainlycausedbydefectiveconnectorduringtheinstallationprocess.Thedefectivecableconnectorgointooperationleadtoelectricfieldconcentrationinthedefectiveportionandcausethepartialdis

6、charge(PD),dischargedevelopmenteventuallyleadtojointbreakdown.Therefore,theanalysisofpartialdischargecharacteristicsoftypicaldefectscableconnectortypeshasgreatsignificancefor10kVnetworkcablejointqualitycontrolandthereliabilityofthepowersupply.Withthestatisticalanalysisoftheactu

7、alcases,thepaperidentified7typesoftypicalcablejointdefectsandbuildstheirfiniteelementsimulationmodelstocalculatethechangeofelectricfieldindefectiveportion.Thesimulationresultshowthatalltypesofdefectscanleadtotheelectricfieldraise,butthedefectsrelatedtothesemiconductorlayerchang

8、edmorethanothers.Finallymake4typesofartificialtypicalc