基于振荡波系统的交联聚乙烯电缆局部放电在线监测 .pdfVIP

摘要

近年来随着电力行业高压输电的快速发展，交联聚乙烯（XLPE）电缆成为中

高压输电系统中的主要品种，对电缆绝缘的检测也成了研究的一个热点，由于局

部放电信号与电缆绝缘老化的关系密切，可以通过检测局部放电来检测电缆的绝

缘。

本文首先阐述了局部放电的机理，接着综述了国内外现有的电力电缆局部放

电在线检测方法，并选择用振荡波检测法检测电缆局部放电。振荡波电压法局部

放电检测技术由于其在检测XLPE电缆局部放电方面的优越性，因此越来越多的

受到国内外专家的重视。

在此基础上研究并设计了电力电缆在线监测系统，主要有硬件部分和软件部

分组成。

关键词：交联聚乙烯电缆振荡波电压法局部放电监测

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Abstract

Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofelectricpowerindustryofEHV

transmission,crosslinkedpolyethylene(XLPE)cablebecomethemainvarietiesof

related,canbeinsulatedbypartialdischargedetectiontodetectcable.

Thispaperdescribesthemechanismofpartialdischarge,thenreviewstheon-line

detectionmethodofPowerCablePartialDischargeexistingathomeandabroad,and

partialdischargedetectionofXLPEcable,somoreandmoreattentionbydomestic

andforeignexperts.

thehardwareandsoftwarecomponents.

Keywords:XLPEcable;oscillationwavevoltagemethod;partialdischarge

detection;

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第一章绪论

1.1课题研究的背景与意义

随着我国电力行业的发展，交联聚乙烯电缆凭借其优越性能得到了广泛的应

用。局部放电作为电缆线路绝缘故障早期主要表现形式，是引起绝缘老化的原因

同时也是表现绝缘情况的一种主要参数。因此在电缆运行过程中对电缆的在线监

测是我国密切关注的技术热点。

1.2局部放电原理简介

电缆的局部放电指的是电缆一直暴露在高场强下，电缆局部产生的没有贯穿

的放电。电缆的大多数绝缘破坏最初都是由局部放电引起的。

引起电缆局部放电的原因有很多，例如电缆的电极系统不对称、介质不均匀、

绝缘部分含有气泡等。在安装过程中，若电缆连接处接触不良，也可能引起局部

放电。

局部放电会破坏电缆的绝缘，使放电区域不断扩大，最终导致电缆的绝缘击

穿，造成重大事故，因此需要对其进行在线监测。

1.3现有XLPE电缆局部放电检测方法

低频法：各国科学家在三十多年前就开始通过给电缆加超低频电压（0.1Hz）

来判断其绝缘是否完好。虽然该方法能在低电压下就发现电缆的绝缘故障不引起

局部电场畸变，但是低频电压需要加很长时间才能得出结论，而加低频电压时间

过长有可能引起其它的绝缘损坏，所以该方法没有广泛应用。

直流耐压法：它虽然能体现电缆绝缘的泄漏和耐压特性。但由于XLPE电力

电缆的绝缘电阻很高，并且交直流下的电压分布差别极大，若使用直流耐压试验

会造成运行时电缆绝缘击穿，因此不适合对XLPE电缆进行直流耐压试验。

工频耐压法：工频下虽然其电压波形和频率能反映电缆的泄露特性和耐压

特性，但检测设备需要很大的容量，因此设备庞大，而且操作麻烦，不宜采用。

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第二章振荡波