本資料轉(zhuǎn)載自【南方電纜網(wǎng)】
電力電纜是發(fā)﹑供電網(wǎng)絡(luò)的紐帶和橋梁。其執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷對(duì)于保證供電的可靠性具有重要意義。但是﹐由于電力系統(tǒng)龐大﹐電纜的執(zhí)行周期比較長(zhǎng)﹐絕緣老化緩慢﹐因而電纜的監(jiān)測(cè)和診斷沒(méi)有引起人們足夠重視。近年來(lái)﹐隨著機(jī)群群組容量的不斷加大﹐城市建設(shè)的發(fā)展﹐在一些城市的市區(qū)逐步以敷設(shè)取代架空輸電線路﹐這樣可以節(jié)約線路走廊﹐減小占地﹐不影響城市市容﹐因此電力電纜在城網(wǎng)供電中所占的份額加重﹔同時(shí)隨著電纜數(shù)量的增多及執(zhí)行時(shí)間的延長(zhǎng)﹐造成絕緣擊穿的可能性增加﹐甚至引起部分電網(wǎng)系統(tǒng)停電﹐給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失。電力系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)運(yùn)作的系統(tǒng)﹐停電檢修也給生產(chǎn)和人民群眾的生活帶來(lái)不利的影響﹐因此﹐開(kāi)展電纜在線監(jiān)測(cè)與故障診斷研究十分必要。
1.直流分量法
當(dāng)電纜中有水樹(shù)枝時(shí)﹐具有整流作用。電纜在工頻電壓作用下﹐由電源線﹑電纜導(dǎo)芯﹑電纜絕緣層和護(hù)層﹑電纜接地線﹑GPT(接地保護(hù)用電壓互感器)﹑電源線構(gòu)成的回路中會(huì)有微弱的直流電流流過(guò)。偵測(cè)該直流成分即可判別電纜的絕緣狀況﹐通常認(rèn)為電流小于1nA時(shí)絕緣狀況良好﹐大于100nA時(shí)絕緣不良﹐當(dāng)介于兩者之間時(shí)候需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。
2.直流疊加法
在電纜接地的電纜互感器的中性點(diǎn)加以直流電源﹐即將直流電壓疊加在電纜絕緣上﹐并測(cè)量通過(guò)電纜絕緣層的微弱直流電流。
3.介損法
介損法與測(cè)量其它容性設(shè)備的介損在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類(lèi)似﹐通過(guò)偵測(cè)絕緣層的泄漏電流﹐然后與參考電壓信號(hào)進(jìn)行比較﹐求出介損值。
經(jīng)驗(yàn)表明﹐當(dāng)tanδ<1%時(shí)﹐絕緣狀況可以判斷為良好﹐tanδ在1%~5%時(shí)﹐要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)﹐tanδ>5%為絕緣不良。
4.差頻法
日本學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)﹐在同時(shí)對(duì)含水樹(shù)枝XLPE電纜施加2個(gè)頻率相近或相似呈倍數(shù)關(guān)系的正弦電壓時(shí)﹐偵測(cè)回路中會(huì)有超低頻水樹(shù)劣化特征電流信號(hào)產(chǎn)生。因此在強(qiáng)工頻電場(chǎng)下﹐疊加100+△f(幾十伏)的正弦電壓會(huì)在水樹(shù)枝老化的XLPE電纜中產(chǎn)生1 Hz以下的超低頻正弦響應(yīng)電流信號(hào)。合成超低頻頻率越小﹐電流響應(yīng)幅值越大﹐這種效應(yīng)可作為判別XLPE電纜絕緣水樹(shù)枝老化狀態(tài)的依據(jù)。通過(guò)獲取差頻電流的大小﹐就可以判斷出電纜絕緣中的水樹(shù)枝劣化程度。
5.復(fù)合判定法
即綜合上述幾種方法進(jìn)行診斷。
上述幾種監(jiān)測(cè)方法中﹐直流成分法因直流信號(hào)小容易受現(xiàn)場(chǎng)干擾影響﹔直流疊加法同樣存在難以偵測(cè)出微弱的直流信號(hào)的問(wèn)題﹔介損法也存在受現(xiàn)場(chǎng)干擾影響的問(wèn)題﹔而早期的差頻偵測(cè)法存在差頻信號(hào)難以疊加的問(wèn)題。文中提出了“非諧振疊加”的方法﹐實(shí)現(xiàn)了電力電纜的在線監(jiān)測(cè)診斷。