干貨講堂 | 電纜震蕩波局放試驗(yàn)

發(fā)布時(shí)間：2025-02-28 13:04:33人氣：

電纜振蕩波檢測(cè)技術(shù)主要用于交聯(lián)聚乙烯電力電纜檢測(cè)，是屬于離線檢測(cè)的一種有效形式。該技術(shù)基于LCR阻尼振蕩原理，在完成電纜直流充電的基礎(chǔ)上，通過內(nèi)置的高壓電抗器、高壓實(shí)時(shí)固態(tài)開關(guān)與試品電纜形成阻尼振蕩電壓波，在試品電纜上施加近似工頻的正弦電壓波，激發(fā)出電纜潛在缺陷處的放電信號(hào)。

??????? 電纜震蕩波試驗(yàn)原理標(biāo)準(zhǔn)基于阻尼振蕩波的電纜局放檢測(cè)方法具有供電容量小、測(cè)試時(shí)間短、現(xiàn)場(chǎng)操作方便、對(duì)電纜本體無損傷等顯著特點(diǎn)，可預(yù)先發(fā)現(xiàn)缺陷并對(duì)缺陷準(zhǔn)確定位，是目前上先進(jìn)的電纜局放診斷方法之一。

??????? 判別局放類型并定位故障位置。該技術(shù)在近似工頻狀態(tài)下基于脈沖電流法高靈敏度檢測(cè)局部放電，在此基礎(chǔ)上提取局放脈沖的信息，結(jié)合故障模式庫判別實(shí)測(cè)故障類型；基于脈沖信號(hào)在電纜中傳播的行波原理完成脈沖對(duì)的匹配，根據(jù)時(shí)間差算法精確計(jì)算故障點(diǎn)所在位置。

試驗(yàn)設(shè)備：

震蕩波是一種緊湊, 輕量且用途廣泛的產(chǎn)品系列, 用于測(cè)試和診斷中壓配電電纜。系統(tǒng)可編程控制, 具有自動(dòng)耐壓, 局部放電 (PD) 測(cè)量和分析以及局放定位功能。使用配套套件可以輕松進(jìn)行控制和分析。

DAC 電纜測(cè)試不僅僅是基本的評(píng)估“好或壞”的測(cè)量手段, 更是一種高階的分析和診斷理念。它允許對(duì)新裝, 維修或計(jì)劃?rùn)z修的電纜絕緣狀況進(jìn)行評(píng)估, 從而為資產(chǎn)管理提供參考。系統(tǒng)的測(cè)量模式包括：

在同等或高于工況電壓下的耐壓測(cè)試,

對(duì)整體電纜系統(tǒng)進(jìn)行局部放電測(cè)量, 分析和定位

介損因子 (tan δ) 的估算。

DAC 電壓測(cè)試和局放分析能夠可靠地檢測(cè)

由安裝或鋪設(shè)引起的絕緣缺陷

電纜附件的缺陷, 即中間接頭和電纜終端

由老化過程導(dǎo)致的電纜絕緣劣化

試驗(yàn)原理：

原理圖

蕩波局放測(cè)試原理

基于 OWTS 技術(shù)的測(cè)試電壓產(chǎn)生原理如圖1所示。直流高壓電源首先通過線性連續(xù)升壓方式對(duì)被測(cè)電纜進(jìn)行逐步充電充電電流恒定、加壓至預(yù)設(shè)值。加壓完成后，固態(tài)高壓開關(guān) S（激光觸發(fā)場(chǎng)效應(yīng)管 LTT）在小于 1μS 的時(shí)間內(nèi)閉合，使被測(cè)電纜電容與 OWTS 系統(tǒng)中高壓電感 L 產(chǎn)生諧振從而在被測(cè)電纜上產(chǎn)生阻尼振蕩交變電壓（DAC），其波形及頻率接近工頻電壓，且持續(xù)時(shí)間為 mS 級(jí)，對(duì)電纜絕緣無損傷。

用直流電源將被測(cè)試電纜在幾秒中內(nèi)充電至工作電壓(額定電壓)。實(shí)時(shí)快速狀態(tài)開關(guān) S 閉合，將被測(cè)電纜和空心電感構(gòu)成串聯(lián)諧振回路

回路開始以的頻率進(jìn)行振蕩?？招碾姼兄蹈鶕?jù)諧振頻率的要求進(jìn)行選擇，頻率范圍 50-1000Hz。圖 1 中的中壓電路一般具有相對(duì)低的介質(zhì)損耗角的特點(diǎn)，與具有低損耗的空心電感相配，可得到具有高品質(zhì)因數(shù)的諧振回路?；芈菲焚|(zhì) Q 一般為30-100，振蕩波以諧振頻率在 0.3-1s 內(nèi)衰減完畢，這一過程只有幾十分之一周波，并對(duì)被測(cè)試電纜充電，與 50Hz(60Hz)時(shí)局部放電非常相似。

系統(tǒng)采用脈沖反射法進(jìn)行局部放電定位，原理示意如圖所示。測(cè)試一條長(zhǎng)度為 L的電纜,假設(shè)在距測(cè)試端 x 處發(fā)生局部放電,脈沖沿電纜向兩個(gè)相反方向傳播,其中一個(gè)脈沖(為方便起見,文中稱為“入射波”)經(jīng)過時(shí)間 t 1 到達(dá)測(cè)試端,另一個(gè)脈沖(本文中稱為“反射波”)向測(cè)試對(duì)端傳播,并在對(duì)端發(fā)生反射,之后再向測(cè)試端傳播經(jīng)過時(shí)間 t 2 到達(dá)測(cè)試端。根據(jù)兩個(gè)脈沖到達(dá)試端的時(shí)間差△ t，可計(jì)算局部放電發(fā)生位置，即：

式中， v 為脈沖在電纜中傳播的波速

圖 2脈沖反射法原理示意圖

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的電纜局放測(cè)量定位來說被測(cè)電纜長(zhǎng)度一直是影響測(cè)量準(zhǔn)確性的一個(gè)重要因素。不僅是因?yàn)楦L(zhǎng)的電纜對(duì)應(yīng)擁有更大的電容值，對(duì)于加壓充電環(huán)節(jié)意味著更高的充電功率，同時(shí)也因?yàn)楦L(zhǎng)的電纜會(huì)給所需捕捉局放信號(hào)帶來更大的衰減和畸變。

??????? 傳統(tǒng)單端振蕩波測(cè)試系統(tǒng)是基于在被測(cè)電纜的一端檢測(cè)局放初始信號(hào)和同一局放事件從電纜遠(yuǎn)端折回反射信號(hào)的時(shí)間差。如果局放缺陷位于靠近電纜近端一側(cè)，局放的反射波形則需途徑超過 1,5 倍電纜全長(zhǎng)的路徑才能到達(dá)近端的檢測(cè)單元，這會(huì)給局放信號(hào)帶來無法避免的無謂衰減。

數(shù)據(jù)分析：

??????? 分析測(cè)試概覽界面可看到具體的設(shè)置、電纜的電容、振蕩頻率、溫度等詳細(xì)信息

??????? 校驗(yàn)波形，可看電纜全長(zhǎng)及中間接頭的具體位置

??????? PRPD 圖一三象限的放電圖譜

??????? 反射即位置映像圖點(diǎn)擊右邊尋找反射波，當(dāng)信號(hào)事件較少時(shí)，誤差范圍調(diào)大點(diǎn)，然后觀察有無柱狀放電特征及放電特征波形

詳細(xì)信息欄里可看電纜電容值、頻率、阻尼衰減曲線及電纜的介損值。

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