基于振荡波电压法检测电缆局部放电提高技术研究

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1、2014年第4期上海电力基于振荡波电压法检测电缆局部放电提高技术研究姚叶，马晓明(国网上海市电力公司奉贤供电公司，上海201400)摘要：随着电缆投运时间的增加以及负荷的不断增加，电缆出现故障的情况变得频繁，绝缘状态的诊断工作变得尤为重要。局部放电的变化预示着电缆绝缘可能存在危害电缆安全运行的缺陷，可以作为评价电缆绝缘品质有效的方法。首先介绍了振荡波电压法在检测局部放电中的基本原理，考虑到直流升压方法需要多次加压耗时久且存在损坏电缆隐患，提出了基于交流耐压试验的振荡波局放检测的方法，并对其进行了理论

2、分析，该方法能够连续升压且不会对电缆本体造成损伤。关键词：电缆；振荡波；局部放电；配网中图分类号：TM835文献标志码：B试验与振荡波检测系统整合的方法，使试品电缆O引言在交流耐压试验规定时间内的缺陷充分暴露，并随着供电可靠性要求不断提高，电网运营商可以连续自动的多次试品加压采样，使局部放电面临巨大挑战，电力电缆具有安全可靠、受气候影的测量更加准确。响小、隐蔽耐用等优点，在城市电网中得到广泛的1OWTS局部放电检测技术运用。运行时间的增加以及不断增长的负荷，电缆出现故障的情况变得频繁，绝缘状态的诊断

3、工1．1振荡波放电检测原理作变得尤为重要。常用测试采用施加直流高压的振荡波检测技术的基本原理是利用电缆等值方法，通过检测直流泄漏电流的大小判断电缆绝电容与外接电感、回路直流电阻构成的RLC二阶缘状态。但此类方法仅能诊断出电缆承受电压情振荡电路，如图1所示，包括高压直流源、无晕电况，无法定位出电缆绝缘的缺陷点，同时又可能会抗器、高速固态开关、局部放电及电压检测系统，对电缆本体绝缘造成损伤。数据采集系统、试品电缆等。研究表明，局部放电的变化预示着电缆绝缘可能存在危害电缆安全运行的缺陷，因此准确测量电缆局

4、部放电是判断电缆绝缘状态有效的方法。振荡波检测系统OWTS(OscillatingWaveTestSystem)技术对被试电缆施加近似于工频的衰减振荡波电压，激发电缆绝缘缺陷处的局部放电信号，通过检测信号从而判断电缆绝缘好坏。显不控制单兀OWTS能够发现电缆绝缘缺陷并准确定位，图1OWTS局部放电检测原理示意图同时对电缆本体也不会造成损伤，得到了广泛的工作过程分为2个阶段：第一阶段称为直流应用。但由于该方法基于直流升压的方法，增压充电阶段，半导体实时开关断开，高压直流源通过后通过闭合高压开关产生衰减

5、阻尼振荡波，该过无晕电抗器对试品电缆进行充电，在试品电缆的程一般持续数百毫秒，储存能量很小，不能连续升芯线和接地层之间累积静电荷；第二阶段是振荡压，一般通过采集多次振荡波下的局放信号作为电压生成及局部放电检测阶段，半导体开关瞬间判断依据，这个过程需要较长的工作时间，同时也闭合，电缆等值电容、电抗器电感与直流电阻形成不贴近电缆的正常运行状态。本文提出交流耐压RLC二阶振荡回路在试品电缆芯线及接地层之一3】一上海电力2014年第4期间产生近似于工频的阻尼振荡电压，使缺陷在谐射并返回。就可以记录波形和反射

6、时间，并自动振过程中发生局部放电。计算出每个故障距离。1．2振荡波测试系统的定位技术2交流耐压及振荡波局部放电检测OWTS系统采用脉冲反射法进行局部放电定位，原理如图2所示。电缆局部放电时，在放电由于OWTS局部放电检测技术采用直流电点处发出脉冲波向两端传播，若放电点靠近电缆源升压后闭合高压在开关，使自带的无局放电抗近端，其中，c为高压电容，z为检测阻抗，同时也器与试品电缆产生衰减阻尼振荡波，根据波电压做匹配阻抗，消除脉冲在高压端的反射。传向近判断电缆的绝缘状况，整个测试过程一般只有数端的脉冲波到达

7、近端后反射，且在定位仪上显示百毫秒，储能元件累计能量一般比较小，同时又不出来，称为输入波，传向远端的脉冲波到达远端后能连续升压。目前采用的方法是采集多次振荡波反射到达近端且在定位仪上显示出来，称为反射下的局放信号进行判断，但是这个过程需要较长波时间，测试电压也不贴近电缆的实际使用情况。本文提出在进行交流变频串谐耐压试验的基础上进行交流衰减阻尼振荡波局部放电检测的方法。该方法在普通交流变频串联谐振耐压试验上，通过附加峰值同步信号和高压开关，使串联谐振回路在峰值时停止功率输出，并同时闭合高压开关，形成振

8、荡波阻尼振荡，进行电缆局部放电测图2OWTS定位系统原理试，可以可靠地发现电缆及电缆接头的微弱绝缘假设测试的电缆的长度为z，加设电缆的局缺陷，并且可以准确定位。如图3所示，由变频器部放电量的大小为Q，该局部放电点距离测试端来的同步光纤信号输入到高压开关模块中，高压的距离为z，脉冲产生后会向两个相反的方向进开关模块与励磁变压器的输出并联。行传播，则局部放电定位计算公式为：t．一三]==2l—ztz——1z一．·(￡2一1)图3交流耐压及振荡渡局邵放电检测式中：为波传播速