电缆绝缘检测过程中局部放电量的校准及定位问题研究.docx

电缆绝缘检测过程中局部放电量的校准及定位问题研究【摘要】运行中的电缆当发生了树枝状老化时为了保证电缆的可靠运行及时发现异常现象掌握电缆绝缘的老化状态以避免事故的发生对电缆绝缘老化检测方法的研究就显得尤为迫切尤其是对电力运行部门及用户如何找到一种切实可行的办法来检测现场运行电缆的绝缘成了急需研究的问题。【关键词】电力电缆；绝缘检测；局部放电；校准定位；脉冲幅值；检测阻抗；功率因数0引言与架空线路相比较电力电缆的主要优点是：①因受外界因素（如雷害、风害、鸟害等）的影响小所以它的供电可靠性高；②电力电缆是埋入地下的工程隐蔽所以对市容环境影响较小即使发生事故一般也不会影响人身安全；③电缆电容较大可改善线路功率因数。1放电量的校准在局部放电测量中测试仪器上出现的信号（脉冲幅值）究竟代表多大的放电量需要通过放电量的校准才能确定。电测法局部放电检测系统的定量校正是根据视在放电量的定义如果定量校正试品Cx产生的局部放电量可以用幅值为U0的方波电压源串联小电容C0组成人工模拟支路并将产生的放电量q0注入与Cx两端此注入的电荷量为q0=U0C0这时在局部放电检测仪的显示器上可测得脉冲高度H0则放电量的分度系数为：经过校正后应保持检测系统连接回路不变以及系统的放大倍数等其它参数都不改变即保持检测系统分度系数不变。曲调校正用的人工模拟支路后对试品按试验规程施加试验电压。当试品产生放电时在显示器上读得的脉冲高度为H则试品的视在放电量为：国家标准《局部放电测量》推荐了直接法和平衡法测量回路的直接校正电路如图所示。如果将人工模拟支路产生的放电量q0注入检测阻抗Zd两端称为间接校正采用间接校正方法得到的分度系数进行放电量标定时实际的放电量是分度系数K0、回路衰减系数Kl以及脉冲高度H三者的乘积其中回路衰减系数Kl通常以测量方式求得其方法是：采用间接校正回路测得分度系数K采用直接校正回路测得分度系数K′则：（1）直接校准将已知电荷量Q0注入试品两端称为直接校准其目的是直接求得指示系统和以视在放电量Q表征的试品内部放电量之间的定量关系即求得换算系数K。这种校准方式是由GB/T7354-2003推荐的。直接法和平衡法测量回路的直接校准电路如图1所示其方法是：接好整个试验回路将已知电荷量q0=U0C0注入试品两端则指示系统响应为LN。取下校准方波发生器加电压试验当试品内部放电时指示系统响应为LX此时可换算系数为：式中：N1为局部放电仪放大器测量时的倍率档位（1-5）N2为局部放电仪校正时的档位（1-5）（此时倍率为每档10倍第5档为放大倍数最大否则应为N2-N1）。则测试的视在放电量Q为：式中：Q为视在放电量pC；U0为方波电压幅值V；C0为电容pF；KH为换算系数。为了使校准保证有一定的精度C0必须满足下式：式中：Cm为测量阻抗两端的等值电容。（a）并联法直接校正回路（b）串联法直接校正回路（c）平衡法直接校正回路（2）间接校准将已知电荷量Q0注入测量阻抗Zm两端称为间接校准其目的是求得回路衰减系数K1并由校准脉冲相比较而直接读出放电量值。直接法和平衡法测量回路的间接校准电路如图2所示。（a）并联法间接校正回路（b）串联法间接校正回路（c）平衡法间接校正回路图2中的是高压对地的总杂散电容其值随试品和试验环境的不同而变化是个不易测得的不定值。因此通常以测量的方式求得回路衰减系数K1其方法是：接好整个试验回路将已知电荷量Q0注入测量阻抗Zm两端则指示系统响应为β。再以一等值的已知电荷量Q0注入试品Cx两端则指示系统响应为β′。这两个不同的响应之比即为回路衰减系数K1：则视在放电量：直接校准时加电压试验的校准方波发生器需脱离试验回路不能与试品内部放电脉冲直观比较。间接法校准时校准方波发生器可接在试验回路并能与试品内部放电脉冲进行直观比较。2干扰抑制2.1干扰的形式在局部放电测量中往往由于外部干扰信号的影响而使测试结果产生误判断甚至会使测试无法进行因此有效地消除和抑制干扰是局部放电测量的重要环节。局部放电测量时的干扰主要有以下几种形式：（1）电源网络的干扰；（2）各类电磁场辐射的干扰；（3）实验回路接触不良、各部位电晕及试验设备的内部入电；（4）接地系统的干扰；（5）金属物体悬浮电位的放电。2.2干扰的抑制措施（1）各个通道间尽可能拉开一定的距离特别要避免通过高阻相连。例如多路信号传递时