高壓電纜絕緣檢測(cè)方法

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,College of,Electrical&Electronic Engineering,電氣與電子工程學(xué)院,高壓電纜絕緣檢測(cè)方法介紹,陳俊武,報(bào)告內(nèi)容,一、電纜在電力系統(tǒng)中的作用與地位,二、高壓電纜的種類(lèi)及其特點(diǎn),三、高壓電纜絕緣故障的種類(lèi)及特點(diǎn),四、高壓電纜絕緣常用檢測(cè)方法及選,擇原那么,五、高壓電纜護(hù)套絕緣檢測(cè)的必要性,及檢測(cè)方法,一、電纜在電力系統(tǒng)中的作用與地位,110kV及以上：輸電系統(tǒng),35kV及以下：配電系統(tǒng),1.架空線路裸線鋼芯鋁絞線，鐵塔，避雷線，接地，絕緣子。,2.電纜線路導(dǎo)體，絕緣層，保護(hù)覆蓋層；受氣候影響小，平安耐用。,二、高壓電纜的種類(lèi)及其特點(diǎn),高壓電纜的根本結(jié)構(gòu)特點(diǎn),高壓電纜的分類(lèi)及其特點(diǎn),高壓電纜根本結(jié)構(gòu)型式,500kV電纜典型結(jié)構(gòu),充油管道,(ID=25mm),內(nèi)導(dǎo)體層,絕緣層,電纜紙,/PPLP/,電纜紙,鉛合金防護(hù)套層,銅制回路外導(dǎo)體層,防腐保護(hù)層,鋼絲鎧裝,(8mm),聚乙烯（,PE,）套層,1、按結(jié)構(gòu)特征1 統(tǒng)包型10kV及以下。2 分相型：分相屏蔽1035kV。3 扁平型：一般用于較長(zhǎng)的水下和海底電纜。4 自容型：護(hù)套內(nèi)部有壓力的電纜。2、按敷設(shè)環(huán)境1直埋式 2構(gòu)架式 3水下敷設(shè),高壓電纜分類(lèi)及特點(diǎn),屏蔽型或分相鉛包型,三芯統(tǒng)包型,3、按絕緣材料性質(zhì)分,1油紙絕緣電纜粘性浸漬紙絕緣電纜，不滴流浸漬紙絕緣電纜，PPLP電纜,2塑料絕緣電纜,聚氯乙烯絕緣電纜：工藝性能好，化學(xué)穩(wěn)定性髙，非延燃性，生產(chǎn)效率髙，價(jià)格低廉，敷設(shè)維護(hù)簡(jiǎn)單。,聚乙烯絕緣電纜：有良好的介電性能；絕緣電阻髙；工藝性能好，易于加工，耐濕性好，比重小。抗電暈及耐熱性能較差，受熱易變形或開(kāi)裂。,交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜：電氣性能好，擊穿場(chǎng)強(qiáng)度很高，絕緣電阻髙。有較高的耐熱性和耐老化性，允許工作溫度高，載流量大，適宜于髙落差與垂直敷設(shè)。,3橡膠絕緣電纜,三、高壓電纜絕緣故障及其產(chǎn)生的原因,電纜絕緣分為主絕緣和護(hù)套絕緣,主絕緣,油紙絕緣,交聯(lián)聚乙烯絕緣,護(hù)套絕緣,纏包絕緣中形成樹(shù)枝狀示意圖(a)近線芯處局部放電，(b)深入絕緣，畸變電場(chǎng)；(c)開(kāi)始滑閃放電粗線為放電路徑，虛線為電力線,油紙絕緣,Tree-like,樹(shù)枝狀,Bush-like,灌木叢狀,chestnut-like,栗子狀,樹(shù)枝老化的一般形狀,交聯(lián)聚乙烯絕緣,電介質(zhì)中的樹(shù)枝老化,交聯(lián)聚,乙烯絕緣,影響因素：,1、機(jī)械損傷裂紋,2、水分水樹(shù)枝,四、高壓電纜絕緣常用檢測(cè)方法,及選擇原那么,高壓電纜絕緣預(yù)防性試驗(yàn)方法介紹,高壓電纜絕緣監(jiān)測(cè)方法介紹,高壓電纜故障定位方法介紹,高壓電纜絕緣預(yù)防性試驗(yàn)方法介紹,交流或諧振耐壓試驗(yàn) XLPE,直流耐壓試驗(yàn),高壓油紙電纜,局部放電試驗(yàn),各種電纜,介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量,各種電纜,絕緣電阻試驗(yàn) 各種電纜主要是護(hù)套,高壓電纜預(yù)防性試驗(yàn)常用方法及其適應(yīng)性,泄漏電流法,油紙電纜,XLPE 電纜絕緣層在直流和交流電壓下內(nèi)部電場(chǎng)分布情況完全不同。在直流電壓下電場(chǎng)按絕緣電阻系數(shù)呈正比例分配，而XLPE絕緣材料存在電阻系數(shù)的不均勻性，因而導(dǎo)致在直流電壓下電場(chǎng)分布的不均勻性。在交流電壓下電場(chǎng)按介電系數(shù)呈反比例分配，XLPE為整體絕緣結(jié)構(gòu)，在交流電場(chǎng)下，XLPE絕緣內(nèi)部電場(chǎng)分布是比較穩(wěn)定的。這樣有可能造成在交流工作電壓下有缺陷的部位在直流試驗(yàn)時(shí)不被擊穿，反過(guò)來(lái)，在直流試驗(yàn)時(shí)被擊穿部位，在交流工作電壓下卻不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。,XLPE,電纜不能采用直流耐壓試驗(yàn)的原因,XLPE絕緣內(nèi)部如果有了水樹(shù)枝，在交流工作電壓下，水樹(shù)枝的開(kāi)展是很緩慢的。而在直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，會(huì)加速水樹(shù)枝的開(kāi)展，甚至轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌?shù)枝。即直流試驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致XLPE絕緣產(chǎn)生積累效應(yīng)，加速絕緣老化，縮短使用壽命。,直流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中在XLPE電纜及附件絕緣內(nèi)會(huì)形成空間電荷，空間電荷的不斷形成可使電纜在交流工作電壓下導(dǎo)致?lián)舸?，或在附件界面因積累電荷而沿界面滑閃。,1、電力電纜電容大，進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)需要容量大的試,驗(yàn)變壓器；,2、交流耐壓試驗(yàn)有可能在油紙絕緣電纜空穴中產(chǎn)生游離,放電而損害電纜，同樣高的交流電壓損害電纜絕緣強(qiáng),度遠(yuǎn)大于直流電壓；,3、直流耐壓可同時(shí)測(cè)量泄漏電流，根據(jù)泄漏電流變化或,泄漏電流與試驗(yàn)電壓關(guān)系，可判斷電纜絕緣情況；,4、如電纜存在局部空隙缺陷，直流電壓大局部加壓在與,缺陷相關(guān)的部位上，這就更易暴露電纜的局部缺陷。,充油電纜采用直流耐壓試驗(yàn)的原因,充油電纜直流耐壓試驗(yàn)時(shí)必須,采用負(fù)極性連接的原因,一般認(rèn)為進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，采用任何極性都無(wú)關(guān)系，只要接線正確就行了，然而對(duì)電力電纜，連接極性不同，效果不一樣。如果纜芯接正極，在電場(chǎng)作用下，電纜絕緣層中水分將會(huì)滲透移向電場(chǎng)較弱的鉛皮，結(jié)果使缺陷不易發(fā)現(xiàn)，擊穿電壓比纜芯接負(fù)極時(shí)提高10。這些還與電力電纜絕緣厚度、溫度及電壓作用時(shí)間有關(guān)。因此，對(duì)電力電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)要采用負(fù)極性連接，對(duì)高壓硅堆的使用必須注意極性。,高壓電纜絕緣監(jiān)測(cè)方法介紹,直流疊加法,XLPE,直流分量法,XLPE,低頻成份法,XLPE,損耗因素法,各種,局部放電法,各種,低頻疊加法,XLPE,高壓電纜常用絕緣監(jiān)測(cè)方法及其適應(yīng)性,化學(xué)分析法,油紙電纜,環(huán)流法,各種單芯電纜,電纜應(yīng)力測(cè)量法,XLPE,溫度分布測(cè)量法,各種,高壓電纜故障定位方法介紹,電橋法定位包括阻抗定位法等,脈沖法行波法,高壓電纜故障定位常用方法,低壓脈沖反射法,脈沖電壓法閃測(cè)法,脈沖電流法,精確,定點(diǎn),方法,脈沖法高壓,聽(tīng)?zhēng)突蚴耙羝?五、高壓?jiǎn)涡倦娎|護(hù)套絕緣檢測(cè)的,必要性及檢測(cè)方法,必要性,金屬護(hù)套具有屏蔽干擾、防雷、保護(hù)纜芯不受損傷、阻止水分和潮氣侵入等重要作用，是電纜的重要組成局部。其完好與否對(duì)電纜的使用壽命關(guān)系重大。電纜護(hù)套外絕緣假設(shè)損壞，那么金屬護(hù)套環(huán)流增大，不僅影響電纜載流量，而且使金屬護(hù)套發(fā)熱，以致?lián)p害電纜主絕緣，加速電纜絕緣老化，甚至發(fā)生電纜爆炸事故。因此，要提高運(yùn)行電纜維護(hù)水平，保障運(yùn)行電纜平安指標(biāo)，降低電纜線路事故率，需要對(duì)電纜金屬護(hù)套的絕緣狀況進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)。,原因分析：,電纜護(hù)套發(fā)生多點(diǎn)接地 環(huán)流增大 發(fā)熱 金屬,鎧裝熱脹冷縮變形 產(chǎn)生空隙 局部放電 影響,主絕緣,電纜護(hù)套發(fā)生多點(diǎn)接地鼠害等 引起鎧裝損壞,引起充油電纜主絕緣損壞,水分侵入,在XLPE電纜主絕緣中形成水樹(shù)枝,監(jiān)測(cè)的根本方法,對(duì)電纜外絕緣的監(jiān)測(cè)手段主要有兩種主要方法：,環(huán)流法,溫度監(jiān)測(cè)法,華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,環(huán)流法,溫度監(jiān)測(cè)法,光纖測(cè)溫,對(duì)于較長(zhǎng)距離的電力電纜線路,因沿途的敷設(shè)環(huán)境、土壤熱阻、臨近熱源等散熱條件差異,往往會(huì)導(dǎo)致電纜線路出現(xiàn)局部過(guò)熱點(diǎn)而形成載流量瓶頸效應(yīng),如果此時(shí)僅根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算結(jié)果或者局部點(diǎn)溫測(cè)量結(jié)果來(lái)確定電纜線路載流量和負(fù)載能力,可能會(huì)導(dǎo)致線路局部絕緣過(guò)熱而發(fā)生電-熱擊穿的運(yùn)行事故;另一方面,出現(xiàn)電力電纜或附件介質(zhì)中局部缺陷、絕緣擊穿前兆和意外火災(zāi)等均會(huì)不同程度地導(dǎo)致電力電纜外表溫度出現(xiàn)異常熱效應(yīng)。,溫度監(jiān)測(cè)法,適用范圍,目前，該技術(shù)主要用于監(jiān)測(cè)電纜沿線溫度，為合理調(diào)控電纜載流量提供實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。同時(shí)，該技術(shù)還可用于監(jiān)視電纜火災(zāi)等異常情況。,由于絕緣老化與溫度有著密切的關(guān)系，已有學(xué)者開(kāi)始著手研究利用光纖測(cè)溫技術(shù)來(lái)判斷電纜絕緣的狀況。,謝 謝 ！,