高壓XLPE電纜系統(tǒng)局放信號傳輸特性的研究.pdf

1、隨著我國電力工業(yè)的不斷發(fā)展，高壓XLPE電纜的應(yīng)用日益廣泛，其安全可靠運(yùn)行引起了高度重視。局部放電是實(shí)現(xiàn)高壓電纜絕緣狀況監(jiān)測的有效手段，但在XLPE電纜中局部放電信號的傳輸會隨著距離的增大而產(chǎn)生幅值衰減和波形畸變，造成所檢測到的信號失真。此外高壓電纜交叉互聯(lián)接地方式也會增加局部放電信號傳輸路徑的復(fù)雜性，加劇局部放電信號的衰減和畸變。
　　本研究針對局放信號在高壓XLPE電纜中傳輸?shù)乃p、畸變以及在電纜交叉互聯(lián)接地系統(tǒng)中的傳輸路徑變

2、得更為復(fù)雜等問題，采用仿真計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的手段，分析了高壓電纜及交叉互聯(lián)接地系統(tǒng)中局放信號的傳輸特性，并基于不同位置局放源會在交叉互聯(lián)箱側(cè)的HFCT中產(chǎn)生唯一的極性和幅值關(guān)系這一特點(diǎn)，提出了高壓電纜系統(tǒng)中局放信號初步判別與區(qū)段定位方法，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了在交叉互聯(lián)接地箱內(nèi)跨接電容臂法對于局放信號識別與判相的有效性，為高壓電纜線路帶電檢測與狀態(tài)評價工作提供技術(shù)基礎(chǔ)與參考依據(jù)，可以有效提升高壓XLPE電纜系統(tǒng)中局部放電檢測有效性。研究表

3、明，在考慮半導(dǎo)電屏蔽層和阻水層的頻變特性后，正弦信號在高頻段會有較為嚴(yán)重的衰減，和不考慮時有較大差別，在10MHz頻率下考慮半導(dǎo)電層與否會使信號衰減系數(shù)相差一個數(shù)量級;單一頻率正弦信號在同一電纜中傳輸時，隨著頻率的增加，信號會呈現(xiàn)明顯的負(fù)指數(shù)衰減情況，對于同一頻率下的不同長度電纜，信號衰減隨著長度的增加也呈現(xiàn)近似負(fù)指數(shù)變化情況;經(jīng)過對仿真計(jì)算模型的衰減系數(shù)修正后得到信號衰減系數(shù)與頻率的開方值成正比。在電纜接頭不同位置發(fā)生局放時，可在交叉

4、互聯(lián)箱的接地線和交叉互聯(lián)銅排上分別檢測出不同的信號幅值比和極性。當(dāng)在電纜接頭外部發(fā)生局放時，在接地線和交叉互聯(lián)銅排分別檢測到的信號幅值比近似為-2∶3∶-1和2∶3.5∶1.5，當(dāng)在電纜接頭內(nèi)部發(fā)生局放時，在接地線和交叉互聯(lián)銅排分別檢測到的信號幅值比近似為-2∶1∶1和2∶1∶1，可見在接地線上相比交叉互聯(lián)銅排上檢出的信號更利于局放的識別與判相;將三相分別跨接容性回路后，在容性回路上檢出的信號幅值比例有較大差別，當(dāng)注入500pC局放信號

5、時，局放相信號幅值約為非局放相的兩倍，且極性相反，因此跨接容性回路對交叉互聯(lián)系統(tǒng)中局放信號的串相和分流效應(yīng)有明顯減弱，有利于局放信號的判別。基于當(dāng)放電源發(fā)生在不同位置時交叉互聯(lián)箱側(cè)的HFCT會檢測到唯一的信號極性和幅值這一特點(diǎn)，形成了局放信號判別及定位規(guī)則表，提出了局部放電信號初步判別和區(qū)段定位方法，但該方法對局放檢測傳感器的數(shù)量及檢測精度具有較高的要求，因此可以采用單相和三相跨接電容臂兩種方法來對比跨接前后交叉互聯(lián)銅排上HFCT檢測到