基于多物理跟踪监测的电缆附件缺陷局部放电比值演化特征及诊断方法研究

发布时间：2021-06-06 11:50

　　电缆附件缺陷是电缆绝缘故障的重要诱因,而局部放电检（监）测是预防电缆故障的重要技术手段。本文从电荷转移、电磁辐射和声波传播的局部放电多物理过程出发,对典型附件缺陷局部放电高频脉冲电流、暂态地电压及超声信号进行了同步跟踪测量,分析了视在放电量对各信号强度比值的影响规律,获得了放电老化过程中信号比值的演化过程和关联关系。研究表明:局部放电各物理信号的强度比例随放电量的增加均呈现单调变化趋势;两类附件缺陷的信号强度比例分布在多物理空间的不同区域;各信号强度比例与老化时间存在较强的相关性,其随着放电时间的推移呈现上升或下降趋势。本文将目前常用的局部放电耦合方法进行有机结合,提供了一种可用于带电检测或重症监测的电缆局部放电诊断方法。 

【文章来源】：电工电能新技术. 2020,39(09)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

放电发展过程中的能量释放及转化

本文所采用的各类传感器型号及性能参数见表2。其中，HFCT传感器用于线性耦合由局部放电电荷释放引起高频回路中的脉冲电流，而电缆附件中的脉冲电流带宽一般在几十兆赫兹至几百兆赫兹范围内;TEV传感器用于耦合由局部放电电磁波引起的对地暂态电压(集肤效应)，该信号在理论上是电磁模波在等效回路中的矢量积分，在电缆附件中的对地暂态电压信号截止频率一般小于50 MHz;测量阻抗是采用IEC60270标准测量阻抗，在三电容高频回路中耦合脉冲电流、信号带宽由测量阻抗和回路参数决定，一般不超过1 MHz。局部放电伴生的不同测量量的频率范围本身存在较大差异，本文所选用的各类耦合方法代表了工程应用中典型的测量参数，同时覆盖各局放信号的频率和动态范围，因此各类检测系统在局部放电信号强度和重复率上具有可比性。

由于工频交流施加电压的周期性，在各信号跟踪测量期间，采用相基统计方法对放电脉冲进行记录。图3为A、B两种模型放电各局部放电信号相基统计图谱及累计放电幅值曲线。由图可知，A模型放电各信号相基图谱分布具有较高的一致性，均呈现明显的驼峰分布，这与气隙放电的图谱特征较为相近;B模型放电HFCT测量结果和TEV测量结果较为相近，均呈现间歇性、幅值稳定的图谱特征，这与悬浮电位放电图谱特征相近，而AE测量结果分布较为均匀，但幅值相对稳定，这主要是因为AE信号脉宽与放电时延相接近。由于放电活跃性不但表现为信号强度，还体现在放电频次。为了描述各信号强度在放电过程中的比例关系，本文首先定义了信号约化强度R为:

【参考文献】：
期刊论文
[1]多传感技术融合的电缆局部放电检测系统的研发[J]. 李方利,何森,覃宗涛,王朋朋.  机电信息. 2019(18)
[2]基于活化能的绝缘老化评估方法研究进展[J]. 李庆民,任鹏,彭鹏,张蔚.  电工电能新技术. 2020(01)
[3]10kV及以上电力电缆运行故障统计分析[J]. 陈暄.  工程建设与设计. 2018(24)
[4]交直流复合电压下油纸绝缘典型缺陷局部放电发展阶段评估[J]. 周远翔,周仲柳,沙彦超,黄欣,聂皓,曾向君.  电工电能新技术. 2018(06)
[5]110 kV及以上电力电缆系统故障统计分析[J]. 惠宝军,傅明利,刘通,侯帅,刘昌,郭金明.  南方电网技术. 2017(12)
[6]电缆接头局部放电电磁仿真与多传感器联合检测[J]. 张义龙,李立学,郑益慧,王昕,于建友,杨景波.  电测与仪表. 2016(09)
[7]采用暂态对地电压法综合检测开关柜局部放电[J]. 任明,彭华东,陈晓清,董明.  高电压技术. 2010(10)
[8]高压XLPE电缆绝缘多参数在线监测[J]. 孙建涛,文习山,胡京,王建武,黄玲.  电力自动化设备. 2008(07)
[9]基于超声波的电缆终端局部放电检测[J]. 李红雷,李福兴,徐永铭,朱海钢.  华东电力. 2008(03)
[10]宽频带电流传感器在检测交联聚乙烯电缆局部放电中的应用[J]. 朱俊栋,杨连殿,贾江波,杨兰均,张乔根.  绝缘材料. 2006(01)

硕士论文
[1]超声波与超高频法在GIS局放检测中的研究与应用[D]. 余云钢.华北电力大学 2015



本文编号：3214329