振荡波

对XLPE电缆进行串联谐振耐压+局放试验是预防性试验中主推荐的方法；DAC（阻尼振荡波）的方法和0.1Hz的试验方法因存在更多技术局限性只建议作为无条件进行串联谐振试验时的补充。 现场局放试验对某些电缆或附件缺陷存在不能有效检出的可能，般在缺陷发展到中后期放电严重时有检出可能。 建议对HVDC XLPE电缆直流耐压时同步检测局部放电，应以不低于2分钟的时间步长进行阶梯升压，以放电重复率超过1次/分钟为PDIV判别标准，推荐测试时间30~60分钟。 有条件时可分别在电缆空载和叠加模拟负荷电流至导体稳定70°C时进行直流局部放电测试。电缆放电时段可以测到局部放电，有利于规避来自电源干扰。

本文结合一起现场测试案例，通过利用高频与振荡波两种局放检测技术，介绍了一起35kV电缆中间接头局放缺陷 的定位与诊断分析过程，并分析了局放信号的图谱特征，对后期现场测试提出建议。

一、原理介绍1、振荡电压发生回路2、电缆局放检测3、电缆局放定位4、250kV电缆振荡波装置参数。二、操作方法1、被试品参数及现场勘查2、试验前准备3、加压测试4、局放分析定位三、判断原则四、应用情况，国外应用情况：目前国外主要是德国赛巴公司以及新加坡新能源公司开展了较多的电缆振荡波技术研究及现场测试。国外开发的产品也涵盖了中低压及高压电缆振荡波装置。国内应用情况：国内主要是北京、广州、深圳、杭州、南京等几个大型城市电网开展了较多的应用，目前110kV及220kV高压电缆振荡波测试接近100条次。而中低压电缆振荡波技术已经广泛应用，仅广州电网就积累了约6000条次的数据。振荡波技术开发情况：试研院在国内率先开发的振荡波测试装备涵盖了10kV~220kV各个等级电缆的需求，并且通过了中国电科院性能验证试验，而且形成了体系化的能源领域的标准。已经将该技术推向了标准化，先后发布了6~35kV电缆振荡波局部放电现场测试方法、66kV~220kV高压电缆振荡波局部放电现场测试方法等标准。

该项目彻底解决了目前使用虎口夹钳进行振荡波局部放电试验，需拆、装电缆T型接头容易造成电缆应力锥位移、受损带来的局部放电导致电缆终端头绝缘击穿的问题，同时完全适用于电缆的各种连按方式，也彻底解决了测试困难，被测设备安全风险高和虎口夹钳的钳齿容易产生尖端放电带来电缆局部放电测试干扰量大，容易造成误判断的问题。成果进行电缆振荡波局部放电试验时不需要拆装电缆T型接头，弥补了电缆振荡波局部放电测试专用工具的空白，并且能够适应铜、铝排，不同尺寸铜鼻于，电缆T型头等不同连接形式的电缆终端，有效提高工作效率及工作质量，效果显著。

项目的实施可为电网电缆输电线跆故障智能诊断系统的工程化应用草定基础，也为进一步研究和全面实现电力电缆线路的故厚预警预报提供重要技术支荐，主要应用优势体现在以下几个方面： (1)构建电力电缆多源测试数据、运行状况、电缆基础参数与电力电缆运行状态的关联体系，以单条电力电缆为最小单元的电力电缆风险评估软件的应用可获得相关电缆运行状态的科学评估结果，为电缆线路运维部门主动规避故障风险提供辅助决策信息。同时，以电力电缆有限元分析软件为辅助，提出了有选择、有差别、有针对、有偏重的电力电缆运维检修工作策略，以达到电力电缆运维检修工作的经济最优。 (2)提出了基于有限元法的电缆三维立体电场分析方法，揭示了电缆本体及附件从缺陷产生到故障的电场分布演化机理，发现了其故障下的电势梯度和电场强度变化特征，实现了从电缆故障表象到原因的逆推。在实用性、先进性等各方面部达到了新的技术高度。 (3)提出丁工频、振荡波、超低频不同激励源下局部放电的等效评估方法，揭示丁三种不同激励源输入参数与电缆局部放电响应特性的关联关系，确定丁振荡波、超低频电压试验在电缆绝缘缺陷诊断中的最优应用场景。提出丁基于改进BP神经网络算法的电缆放电模式识别方法，从三维放电谱图中提取了正负半波的偏斜度、峰值个数等七个权值最优的特征量，准确辨识电缆产品质量不良、施工工艺不当的典型缺陷，解决了电缆局部放电类型识别率低的难题。本项目具备非常广阔的推广应用前景。

目前大型城市配电设备大多采用的计划检修模式，而配网运行的电气设备的状态各有差异，工作条件有好有坏，有的到期却并不需要检修，而有的虽未到期，却很可能需要检修。只要到期必须检修，极易造成电气设备“小病大治，无病也治”的盲目无谓检修现象。如何合理安排设备的检修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证配网有较高的可靠性，状态检修为解决当前面临的问题提供了一个很好的解决办法。

本专利技术在国内外同类技术上均有所突破，如下表所示。对电容器组串联电抗器匝间绝缘检测，专利成果实现了电压等级提升至 110kV，形成了交流局放-高频振荡叠加的试验方法以及定量化的试验判据目前对于串联电抗器匝间绝缘检测方法，国际标准 IEC 60076-6-2007、美国 IEEE Std C57.16-1996 、 IEEE Std C57.21-2008、国家标准 GB/T 1094.6-2011、 行业标准 JB/T 5346-2014、JB/T 7632-2006、JB/T 10775-2007、国家电网公司 “10~66 kV 干式电抗器技术标准”等标准中有对干式空心电抗器的匝间过电压试验的相关规定。但是目前的技术手段存在三处不足：一是单纯采用匝间过电压试验或者局部放电试验，无法模拟串联电抗器真实运行工况，能量和电压不足以激发匝间绝缘缺陷；二是对于试验结果尚无定量化的判断依据；三是目前的试验装置不足，具体表现通过球隙放电产生的振荡电压幅值不稳定、设备体积及重量较大、电压等级不够等。由于串联电抗器匝间电压很低，绝缘缺陷难以发现，经常在长期运行过程中进一步发展导致电抗器发生匝间短路故障，对于匝间缺陷的检测需要提高匝间电压，又要保证电抗器设备的安全，不对匝间绝缘造成永久性损伤。因此，需要通过局部放电的方法提高匝间电压，并且在此基础上叠加震荡波进一步提高试验电压，并避免设备绝缘损伤，同时观察该电抗器的局部放电和震荡波衰减情况，以此为依据来检测该串联电抗器是否存在可能引发匝间故障的缺陷。 相关标准中对匝间绝缘试验充放电频率（全波整流 1min 6000 次，半波整流 1min3000 次），每次放电的初始电压峰值（额定电压 6kV 电抗器为户内 45 kV、户外 60 kV，额定电压 10 kV 电抗器为户内 60 kV、户外 79 kV，额定电压 35 kV 电抗器为户内 134 kV、户外 179 kV）均给出了明确的规定，主要是考虑到振荡波试验虽然能够对电抗器施加足够高的初始电压，但是随着振荡过程中电压幅值的衰减，以及有效加压时间的限制，振荡波试验中提供的能量很低，对于匝间绝缘的早期缺陷，高阻性绝缘薄弱点，仅靠振荡波试验并不能有效检测。另外，对于在振荡波试验中出现的可能存在故障的电抗器，还需要进一步的试验加以检验。因此，本专利还提出了电抗器局部放电叠加振荡波检测方案，作为对振荡波检测试验技术的补充。

本项目首先对配网电缆故障进行统计分析，以对配网电缆运行可靠性影响最大的故障类型作为研究对象；然后对引起这些故障的电缆缺陷进行物理、化学、电场分析，确定其电气表征特征，主要为局放特征；之后开展模拟实验，人工制作包含缺陷的电缆和接头，对其施加工作电压和电流，使用在线监测系统、带电检测设备和振荡波局放测试设备等分别检测缺陷电缆的局放信号，并长时间运行、分析局放的发展规律；形成电缆振荡波局放测试的标准及电缆局放在线监测系统区分干扰信号、确定局部放电位置和放电程度的方法；在上述研究基础上，对实际运行配网电缆开展在线局放监测，并以带电和停电检测方法辅助，最终形成一套可操作的配网电缆局放检测体系。