高压电力设备在线监测技术 第5章 电力电缆在线监测与诊断.ppt

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1、第五章电力电缆在线监测与诊断On-linemonitoringandfaultdiagnosisforpowercable1本章内容概述电缆绝缘的劣化和诊断内容电缆绝缘的在线监测电缆的故障定位方法2§5.1概述33什么是电力电缆？架空线电力电缆电力传输通道4为什么使用电缆？输电通道小不受环境污染影响可靠性高对人身及周围环境干扰小特殊应用环境使用电缆的优点5制造工艺复杂造价高施工维修麻烦使用电缆的缺点6电力电缆发展简史7电力电缆的使用至今已有百余年历史。1879年爱迪生首次使用电缆实现地下输电。1911年德国敷设60kV高压电缆。1913年霍希施泰特研制成分

2、相屏蔽电缆。1981年研制成1000kV的特高压电力电缆。8XLPE电缆结构简单无敷设落差限制安装维护方便1952年：发明XLPE材料1957年：GE制成XLPE电缆50年代末：第一代工艺

3、湿法交联70年代末：第二代工艺

4、干式交联80年代中后期：第三代工艺

5、净化材料,自动控制9电缆的种类油纸绝缘电缆气体绝缘电缆塑料绝缘电缆10聚氯乙烯电缆聚乙烯电缆XLPE（交联聚乙烯电缆）塑料绝缘电缆铜量/1000t501001506670747882861231.电力电缆合计2.XLPE电缆3.油纸电缆11交联聚乙烯电缆XLPE，crosslinkedpolyethyl

6、ene30余年历史性能优良、工艺简单、安装方便得到广泛应用12XLIE电缆的基本结构13交联聚乙烯绝缘电缆结构示意图1、导体2、导体屏蔽3、交联聚乙烯绝缘4、绝缘屏蔽5、金属屏蔽6、填充7、内衬层8、铠装层9、外护套14导电线芯：高导电率材料，绞线承圆形或扇形截面。绝缘层：高电阻率材料，tg、低而电气强度Eb高的油浸纸、橡皮或塑料。密封护套：保护绝缘线芯免受机械、水分、化学等的损伤，有时外部还有保护覆盖层。半导体层的作用：均匀电场，它可以克服电晕及游离放电，使芯线与绝缘层之间有良好的过渡。1516电缆敷设情况电压等级/kV电缆总长度/kmXLPE

7、电缆所占比例/%1073,66498.23511,56995.3110(66)05,30390.7220(330)00,52857.950000,05642.717电缆故障率　按电压等级18电缆故障率　按运行时间19编号电缆故障原因比例A外力破坏58%B附件制造质量缺陷27%C敷设施工质量缺陷12%D电缆本体质量缺陷3%电缆故障原因§5.2电缆绝缘的劣化和诊断内容20水树枝劣化的监测方法：●DetectionofbridgedwatertreeOn-linediagnosticmethods●Detectionofun-bridgedwatertreeOf

8、f-linediagnosticmethods交联聚乙烯电缆的寿命额定电压电压寿命极限劣化条件3-6kVrmsRatedhighestvoltage+αafewyearsafterbridgedwatertreeinitiation11kVrmsAfterbridgedwatertreeinitiation(1yearormore?)morethan22kVrmsImmediatelyafterorbeforebridgedwatertreeinitiationBDVofcablewithbridgedWT电压寿命极限BridgedwatertreeUn

9、-bridgedwatertreeBDV;10-20kVElectricaltreeInsulationlayerInsulationlayer21根据现场运行经验，水树枝劣化特性如下：（l）仅发生在6kV以上的高压交联聚乙烯电缆中。（2）从投运到破坏的时间需要数年至十几年，大多数在10年以上。（3）贯通绝缘体的水树枝状劣化，大部分能维持正常工作电压以上的电压值，只有在发生脉冲电压等异常电压时才产生破坏。（4）环境温度高时，劣化进程加快。因此对电力电缆绝缘本体进行故障监测是可行的，也是必要的。§5.3电缆绝缘的在线监测22离线方法直流法工频法低频法

10、综合判断法电力电缆监测和诊断方法23对已运行油纸电力电缆的试验项目24XLPE预试时不宜用直流耐压运行后常有（电、水）树枝生成直流耐压时沿树枝有电荷注入XLPE电阻率极高，短路时电荷放不完再加交流时电场畸变，更易击穿25XLPE几种停电预试方案用超低频0.1Hz测tanδ及耐压用交流（串联谐振）测tanδ及耐压用振荡波试验耐压测回复电压测极化去极化电流测损耗电流中的谐波分量26回复电压的测量方法27回复电压实例28Tettex546229极化去极化电流测量原理30极化去极化电流典型曲线31PDC-ANALYSER-1MOD32绝缘连接盒两侧接成差分法以测

11、量局放33一种电缆检测系统34水树枝检测方法对象测量条件方法实用情