电力电缆的在线监测.ppt

第六章电力电缆在线监测电力电缆的结构电力电缆的电气参数故障率统计与经济发达国家相比，我国电力电缆运行故障率高出许多。造成电缆线路故障率较高的原因主要在以下三个方面：
1）二十世纪七十年代至八十年代投入运行的XLPE绝缘电力电缆产品均采用1+2挤出的生产设备和湿法蒸汽交联工艺，有近40,000km质量不稳定的电力电缆产品投入输配电网运行，且基本进入高故障率时期。
2）由于电力电缆线路一次性投资较大，其直接成本是架空线路的4倍，如果计及拆迁、土建等间接费用，其投资成本约是架空线路的10多倍。电缆线路也就成为输配电网络的瓶颈，特别是用电高峰季节，大约有72%的电缆线路长期处于过负荷运行状态且不能够及时进行维护。同时，由于受到经济条件限制，部分区域或企业将过去投运的6KV油纸绝缘电力电缆升压至10KV电压系统中运行，造成电缆线路运行事故明显增加。
3）在我国城市规划工作中，自来水、煤气、通讯、市政、路桥、房地产、电力以及环卫、绿化等基础建设工程缺乏系统管理，造成电力电缆线路外力破坏故障大幅上升。加之从业人员素质参差不起，电力电缆线路敷设安装质量和运行维护得不到保证。电力电缆故障成因分析电缆故障分类电缆绝缘的劣化和诊断内容2、电气劣化
电晕放电发展树枝状放电
监测电缆局部放电
3、水树枝劣化
有机材料的长期吸水形成水树枝劣化
研究表明介质损耗的大小随水树技老化的程度而增加，在0.1~50Hz之间的损耗因数与水树技老化程度有很好的相关性
检测介质损耗角正切或直流泄漏电流
4、化学性劣化
化学部门，有溶解，龟裂等现象
测量介质损耗角正切和直流泄漏电流
二、电缆在线监测参数
介质损耗角正切
局部放电
直流泄漏电流
电缆绝缘的在线监测当外皮发生水树时，外皮有一个正电流流过。1、直流成分法
电缆中有水树时，类似于尖-板电极具有整流作用。运行电压作用下，在由电源线、电缆导电芯，XLPE绝缘、电缆接地线、GPT(接地保护用电压互感器)、电源线构成的回路中会有微弱的直流成份电流流过。将纳安级微电流测量装置M串接入电缆的接地线中如图所示，即可测出此电流。微电流测量装置应并接有低通滤波器及接地保护装置，以衰减交流成份、检出直流成份，并保证试验人员及装置的安全。通常认为直流成份电流小于lnA时绝缘良好，大于100nA时绝缘不良，介于两者间时要加强监测。
对于6.6KV和10KV两种电缆，日本标准：ES为护层对地化学作用电势2直流叠加法水树长度增加时，直流叠加电流迅速增加

注意所加直流电压不要过高，一般为10伏～50伏

可以通过正反向叠加直流电压消除杂散电流的影响叠加开关判据（日本住友公司，取E1为50V）二、电桥法工频法三、低频法
1、低频成分法
由于水树的存在，除了直流成份外，在电缆的充电电流中也含有低频成份。根据频谱分析，其频率在10Hz，特别是3Hz以下的低频电流可诊断绝缘。由于低频电流也是纳安级的，对测量装置要求较高。
2、低频叠加法
为避免直流微电流测量上的困难，可将7.5Hz、20V的低频电压在线叠加于电缆在电缆接地线中串接入测量装置，以得到相应的绝缘电阻值。一般情况下当绝缘电阻小于1000MΩ时，性能不好；当绝缘电阻小于400MΩ时，电缆应立即更换。复合判断法总结：XLPE电力电缆护层缺陷的影响及其检测技术1)对10KV及以下电压等级XLPE电缆的影响2)对35KV及以上电压等级电缆的影响XLPE电力电缆护层缺陷的检测技术1)直流电桥法2)压降比较法3)直流冲击法4)跨步电压法5)音频定位法总结：