電纜接頭的內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)缺陷模擬試驗(yàn)研究

引言

隨著電網(wǎng)公司對(duì)電網(wǎng)智能化要求的逐漸提高,電纜線路智能化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。電纜接頭作為電纜線路的薄弱環(huán)節(jié),據(jù)國(guó)內(nèi)外不完全統(tǒng)計(jì),電纜線路的70%故障由電纜接頭引起。目前國(guó)內(nèi)電纜接頭處的智能化工作主要是智能測(cè)溫,或在電纜線路運(yùn)行狀態(tài)下采用便攜式局部放電檢測(cè)儀對(duì)電纜接頭進(jìn)行局部放電檢測(cè)。便攜式局部放電檢測(cè)儀對(duì)于如何解決現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾問題還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜接頭運(yùn)行狀態(tài)。本文針對(duì)電纜接頭制作時(shí)易產(chǎn)生的幾種缺陷,采用內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)方法驗(yàn)證其性能狀態(tài),為后期電纜接頭的局放在線監(jiān)測(cè)提供了參考。

1局放監(jiān)測(cè)技術(shù)

局部放電信號(hào)的探測(cè)與設(shè)備、周邊環(huán)境因素息息相關(guān),電纜局部放電診斷技術(shù)采用電容耦合、HFCT(高頻電流）檢測(cè)技術(shù),可有效進(jìn)行電纜接頭內(nèi)部局放信號(hào)的探測(cè)及識(shí)別?，F(xiàn)有便攜式局部放電監(jiān)測(cè)儀的基本原理是:通過安裝在電纜接頭接地線上的HFCT傳感器或電容耦合式傳感器,耦合電纜接頭處的局部放電脈沖電流,耦合到的高頻脈沖電流信號(hào)經(jīng)過處理后,再將數(shù)據(jù)通過上位機(jī)軟件進(jìn)行分析,得出局部放電情況。

內(nèi)置式電纜接頭局放監(jiān)測(cè)技術(shù)是將局放傳感器內(nèi)置到電纜接頭內(nèi)部,通過容式、感式一體耦合方式感應(yīng)局放信號(hào),解決了局放傳感器局放干擾信號(hào)大、局放定位不精確的實(shí)際問題,提高了局放設(shè)備的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。將局部放電監(jiān)測(cè)芯片內(nèi)置于電纜接頭左端和右端金屬屏蔽層間的絕緣段上,芯片的左右端絕緣線分別連接接頭的左右端金屬屏蔽層,信號(hào)線通過銅殼灌膠口引出,與局放信號(hào)采集器連接,數(shù)據(jù)通過分析后直接給出局放結(jié)果,用戶可以清晰觀察結(jié)果,通過提取數(shù)據(jù),對(duì)接頭內(nèi)部絕緣水平(局部放電）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),大幅簡(jiǎn)化了電纜運(yùn)行管理部門的工作量,也為電纜運(yùn)行管理部門的安全管理提供數(shù)據(jù)支撐。

2電纜接頭缺陷模擬試驗(yàn)

按照標(biāo)準(zhǔn)工藝建立一條110kV試驗(yàn)回路,其中含2個(gè)終端頭和3個(gè)接頭:接頭安裝有內(nèi)置式局放傳感器,實(shí)驗(yàn)室采用瑞士哈弗萊局放儀,實(shí)驗(yàn)室背景局放值為2pC。首先,對(duì)試驗(yàn)回路加壓至96kV,內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)儀和實(shí)驗(yàn)室局放儀檢測(cè)的局放量均超過背景值2pC:缺陷模擬試驗(yàn)分別模擬接頭外半導(dǎo)電層刮傷、接頭內(nèi)部存在尖端、接頭內(nèi)部存在氣隙這幾種缺陷。

2.1模擬接頭外半導(dǎo)電層刮傷

在電纜接頭絕緣表面去掉約直徑10mm的外半導(dǎo)電層,升壓至67kV時(shí),內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)儀和實(shí)驗(yàn)室局放儀檢測(cè)的放電量分別是6.5pC和6.0pC,如圖1所示。

2.2模擬接頭內(nèi)部存在尖端

在電纜接頭絕緣層中心扎入5mm深的鐵釘,升壓至92kV時(shí),內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)儀和實(shí)驗(yàn)室局放儀檢測(cè)的放電量都是2.4pC,如圖2所示。

2.3模擬接頭內(nèi)部存在氣隙

在電纜接頭絕緣層扎入3mm深鐵釘,拔出鐵釘,恢復(fù)外半導(dǎo)電層,模擬內(nèi)部氣隙,升壓至80kV時(shí),內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)儀和實(shí)驗(yàn)室局放儀檢測(cè)的放電量分別是48.0pC和43.1pC,如圖3所示。

3結(jié)語

本文根據(jù)電纜接頭缺陷模擬試驗(yàn)可以看出,不同類型缺陷的起始放電電壓不同,且放電量也不同:對(duì)比內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)儀和實(shí)驗(yàn)室局放儀檢測(cè)的不同缺陷放電情況,兩者的缺陷放電量檢測(cè)值偏差較小,內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)儀對(duì)電纜接頭的缺陷檢測(cè)效果基本可以等同于實(shí)驗(yàn)室局放儀的檢測(cè)結(jié)果,因此內(nèi)置式局放監(jiān)測(cè)儀在電纜線路中值得推廣應(yīng)用。