電纜接頭的內(nèi)置式局放監(jiān)測缺陷模擬試驗研究

引言

隨著電網(wǎng)公司對電網(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。電纜接頭作為電纜線路的薄弱環(huán)節(jié),據(jù)國內(nèi)外不完全統(tǒng)計,電纜線路的70%故障由電纜接頭引起。目前國內(nèi)電纜接頭處的智能化工作主要是智能測溫,或在電纜線路運行狀態(tài)下采用便攜式局部放電檢測儀對電纜接頭進行局部放電檢測。便攜式局部放電檢測儀對于如何解決現(xiàn)場環(huán)境干擾問題還沒有統(tǒng)一標準,無法實時監(jiān)測電纜接頭運行狀態(tài)。本文針對電纜接頭制作時易產(chǎn)生的幾種缺陷,采用內(nèi)置式局放監(jiān)測方法驗證其性能狀態(tài),為后期電纜接頭的局放在線監(jiān)測提供了參考。

1局放監(jiān)測技術(shù)

局部放電信號的探測與設(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）檢測技術(shù),可有效進行電纜接頭內(nèi)部局放信號的探測及識別?，F(xiàn)有便攜式局部放電監(jiān)測儀的基本原理是: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經(jīng)過處理后,再將數(shù)據(jù)通過上位機軟件進行分析,得出局部放電情況。

內(nèi)置式電纜接頭局放監(jiān)測技術(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局放信號,解決了局放傳感器局放干擾信號大、局放定位不精確的實際問題,提高了局放設(shè)備的準確性和穩(wěn)定性。將局部放電監(jiān)測芯片內(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,信號線通過銅殼灌膠口引出,與局放信號采集器連接,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),對接頭內(nèi)部絕緣水平(局部放電）進行實時監(jiān)測,大幅簡化了電纜運行管理部門的工作量,也為電纜運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

按照標準工藝建立一條110kV試驗回路,其中含2個終端頭和3個接頭:接頭安裝有內(nèi)置式局放傳感器,實驗室采用瑞士哈弗萊局放儀,實驗室背景局放值為2pC。首先,對試驗回路加壓至96kV,內(nèi)置式局放監(jiān)測儀和實驗室局放儀檢測的局放量均超過背景值2pC:缺陷模擬試驗分別模擬接頭外半導電層刮傷、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模擬接頭外半導電層刮傷

在電纜接頭絕緣表面去掉約直徑10mm的外半導電層,升壓至67kV時,內(nèi)置式局放監(jiān)測儀和實驗室局放儀檢測的放電量分別是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,內(nèi)置式局放監(jiān)測儀和實驗室局放儀檢測的放電量都是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,恢復外半導電層,模擬內(nèi)部氣隙,升壓至80kV時,內(nèi)置式局放監(jiān)測儀和實驗室局放儀檢測的放電量分別是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:對比內(nèi)置式局放監(jiān)測儀和實驗室局放儀檢測的不同缺陷放電情況,兩者的缺陷放電量檢測值偏差較小,內(nèi)置式局放監(jiān)測儀對電纜接頭的缺陷檢測效果基本可以等同于實驗室局放儀的檢測結(jié)果,因此內(nèi)置式局放監(jiān)測儀在電纜線路中值得推廣應用。