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)測和故障診斷對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﹐絕緣老化緩慢﹐因而電纜的監(jiān)測和診斷沒有引起人們足夠重視。近年來﹐隨著機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﹔同時隨著電纜數(shù)量的增多及執(zhí)行時間的延長﹐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﹐給國民經(jīng)濟帶來重大的經(jīng)濟損失。電力系統(tǒng)是一個連續(xù)運作的系統(tǒng)﹐停電檢修也給生產(chǎn)和人民群眾的生活帶來不利的影響﹐因此﹐開展電纜在線監(jiān)測與故障診斷研究十分必要。
1.直流分量法
當(dāng)電纜中有水樹枝時﹐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﹑電纜絕緣層和護層﹑電纜接地線﹑GPT(接地保護用電壓互感器)﹑電源線構(gòu)成的回路中會有微弱的直流電流流過。偵測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時絕緣狀況良好﹐大于100nA時絕緣不良﹐當(dāng)介于兩者之間時候需要加強監(jiān)測。
2.直流疊加法
在電纜接地的電纜互感器的中性點加以直流電源﹐即將直流電壓疊加在電纜絕緣上﹐并測量通過電纜絕緣層的微弱直流電流。
3.介損法
介損法與測量其它容性設(shè)備的介損在線監(jiān)測系統(tǒng)類似﹐通過偵測絕緣層的泄漏電流﹐然后與參考電壓信號進(jìn)行比較﹐求出介損值。
經(jīng)驗表明﹐當(dāng)tanδ<1%時﹐絕緣狀況可以判斷為良好﹐tanδ在1%~5%時﹐要加強監(jiān)測﹐tanδ>5%為絕緣不良。
4.差頻法
日本學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)﹐在同時對含水樹枝XLPE電纜施加2個頻率相近或相似呈倍數(shù)關(guān)系的正弦電壓時﹐偵測回路中會有超低頻水樹劣化特征電流信號產(chǎn)生。因此在強工頻電場下﹐疊加100+△f(幾十伏)的正弦電壓會在水樹枝老化的XLPE電纜中產(chǎn)生1 Hz以下的超低頻正弦響應(yīng)電流信號。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電纜絕緣水樹枝老化狀態(tài)的依據(jù)。通過獲取差頻電流的大小﹐就可以判斷出電纜絕緣中的水樹枝劣化程度。
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)測方法中﹐直流成分法因直流信號小容易受現(xiàn)場干擾影響﹔直流疊加法同樣存在難以偵測出微弱的直流信號的問題﹔介損法也存在受現(xiàn)場干擾影響的問題﹔而早期的差頻偵測法存在差頻信號難以疊加的問題。文中提出了“非諧振疊加”的方法﹐實現(xiàn)了電力電纜的在線監(jiān)測診斷。