[电缆价格]电力电缆在线监测技术的初步研究

　　本文介绍了传统的电力电缆在线监测技术及其不足之处，并结合多年的专业经验总结了与电力电缆在线监测相关的新技术，重点介绍了电磁耦合方法在局部放电在线监测中的应用。力电缆;在线监测;交联聚乙烯;电磁耦合方法;局部放电中图分类号：TM757文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）01-0119-03从20世纪60年代早期开始，开发了交联聚乙烯（XLPE）电缆。具有良好的绝缘性能，矿用电缆电源安全系数高，制造工艺简单，安装方便。于其在配电网络中的广泛使用，它逐渐取代了纸油绝缘电缆，并且还用于高压和超高压网络。年来，XLPE电力电缆已广泛应用于城市网络的输电和配电：据不完全统计，35千伏及以下的数万公里线路已铺设在运行中，数百公里的高压线路大于或等于110千伏;最高标称压力为500 kV。而，XLPE电力电缆被广泛使用，并且由于材料分支的老化，通常电缆的绝缘中断。此，迫切需要监控XLPE电力电缆的运行状态，以便检测XLPE电力电缆良好绝缘的缺陷。统的线路电力线路监控技术传统的线路电力线路监控技术分为直流叠加法，直流分量法和在线监测线路局部放电法。电损耗绝缘tgδ。而，传统的在线电力线监测技术也存在缺陷：例如，用于XLPE电力电缆绝缘劣化的在线监测，DC覆盖方法，方法CC分量，低频叠加法和介电损耗法常用于国内外。
　　场应用中低压XLPE电力电缆水密化的在线诊断，取得了良好的效果。是，我们不能用这些方法来控制特高压电力电缆和水枝晶不是XLPE电力电缆的唯一性能下降，因此对引水的监测并不可以单独反映绝缘的恶化。缆线监测新的局部放电技术，这种无损固体绝缘监测方法，效果好，矿用电缆应用范围越来越广。

　　而，传统的监测局部放电的方法（IEC60270）很难被噪声干扰，因为它太窄而且在低频段太集中。不适用于电力电缆的在线监测。此，有必要选择适用于电缆在线监测的局部放电监测方法。果UHF检测方法的局部放电脉冲的频率非常高，则必须增加监视装置的采样频率以捕获局部放电信号，以便有效地抑制局部放电信号。频带抑制外部干扰。
　　XLPE电力电缆局部放电监测技术的主要问题是如何收集和识别低频高频局部放电脉冲信号，以及如何提取高频局部放电脉冲信号。分析其特点。个大问题。于脉冲宽度小，基本功能的数量稍纵即逝，高频脉冲将经历严重的衰减，特别是在电缆支架的传输过程中，这将使信号的采集复杂化。视系统的中断，通常是信号的起源。重失真会直接导致较大的测量误差甚至错误的结论。[5]中，宽带局部放电传感器用于通过电磁耦合监测10kHz至28MHz频率范围内的局部放电现象。于电缆线的局部放电现象经常发生在安装位置，传感器可以安装在安装位置，以减少高频脉冲的衰减衰减，收集的信号可以恢复局部放电脉冲信号的外观和一般特性。缆接头监测技术经过多年的经验，可以得出结论，超过90％的电力电缆故障是由接头故障引起的。载和接触电阻会导致密封温度升高，从而导致电缆密封绝缘损坏和故障。献[6]设计了一个关节温度实时监测系统，能够实时监测和显示关节温度，详细记录和分析报警，使员工能够随着时间的推移控制电力电缆的运行。时发现缺陷和快速处理，确保顺利进料。量点信号必须通过能够滤波和过压保护的集成吸收电路单元，然后串行化信号，通过同步窗口和计数器并行实现语音光电隔离;然后将数据发送到工业计算机进行分析和处理，然后发送。示屏显示：如果达到报警值，则发出报警，并打印包括故障时间和故障点的故障报告。磁耦合的方法是通过电磁耦合线和测量回路将局部放电电流信号连接到XLPE电力电缆的地线。有必要通过高压端的耦合电容获得部分放大信号。此，在铺设电源线之后安装电源线是合适的。行期间的转移验收和在线监控。

　　

　　方法通过电磁耦合测量局部放电电流，因为高压电缆和测量回路之间没有直接电连接，这消除了干扰。带电流耦合器是包含高频磁芯材料的Rogowski线圈，即具有高频磁芯的直通电流互感器，其等效电路如图2所示。缆的外屏蔽层的局部放电脉冲电流可以流过电流耦合器，并且测量次级线圈中的脉冲信号以确定电缆的局部放电现象。图1中，线圈的自感和等效电阻是寄生电容，它是线圈的互感，获得电压作为自积分电阻和自积分电路。
　　过理论分析和小信号高频并联谐振电路的计算，宽带电流耦合器的截止频率较低：截止频率高，带宽为：对于频带，尽可能宽，应尽可能大，尽可能小。限和下限的截止频率可以认为尽可能大，其尺寸应尽可能小。此，在相同的线圈尺寸下，必须选择具有高磁导率的磁性材料和数量必须选择线圈匝数，以及相对较大直径的线材。时，我们应该看到，即使转数的增加和积分阻力的减少会增加，也会降低灵敏度。

　　此，一旦确定了磁性材料，就存在积分电阻和线圈匝数的最佳组合，使得电流传感器具有宽的工作频带和可以保持一定的反应敏感度。带电流耦合器的设计根据分析，电流传感器的频率特性由磁芯材料，积分电阻和线圈的匝数决定。
　　文采用镍锌磁芯，具有应用频率带宽和低频损耗的特点，满足宽带测量的要求。时，通过改变绕组的匝数和横截面，设计了三个不同的线圈，并设计了以Mn-Zn铁氧体材料为核心的线圈，如表1所示。试的四个线圈是相同的。置电阻使用AWG2041产生可调节的初级电流，该电流穿过传感器的几何中心并测量感应电压以获得其幅频特性，如图2所示。2中可以看到传感器A具有高灵敏度，但由于匝数较少，频带较窄。
　　B传感器的3 dB带宽介于17 kHz和18 MHz之间，而C传感器的3 dB带宽介于14 kHz和18 MHz之间，这是由于传感器的截面较小。感器B相对于传感器C.传感器D使用锌 - 锰铁氧体作为核心，带宽很窄，范围从2 kHz到14 MHz。之，传感器C具有最佳的幅频特性。力电缆的模拟试验和局部放电测量具有最佳幅频特性的C传感器，用于以下实验研究。
　　拟试验图3模拟测试的初级侧信号（1）和次级侧感应信号（2）使用随机信号发生器产生窄脉冲并使用该脉冲模拟放电期间的脉冲电流部分，然后重复使用它。波器同时观察线圈传感器的主要和次要信号，波形如图3所示。图中可以看出，当脉冲信号为几十纳秒时在线圈中心流动，输出对脉冲响应良好。于线圈的电感特性，感应脉冲伴随着一些振荡。缆局部放电测试的电缆局部放电测量测试：由于不等式增加，应变锥在4米XLPE电缆长度的一端移动从电场到终端在加压过程中发生局部放电。PD信号通过电磁耦合方法检测有缺陷电缆，放电波形和与施加电压同相的电压信号分别由示波器的通道1和通道2记录，并且定性地观察放电阶段。试电路如图4所示。试结果如图5和图6所示。图6中可以看出，半周期的正放电接近90°并且放电的幅度很大。半周期具有高重复率但低幅度接近270°，并且从线圈检测到的波形如图5所示。们也可以看到在正半周期中存在接近90°的较高幅度的脉冲，并且在负半周期中仅在270°附近出现一些小的凸起。些凸起可以反映负半周期的局部放电。取适当措施降低噪声，以便在具有相同幅度和噪声的情况下解决局部放电脉冲信号。于示波器仅记录一个周期的实时采样结果，因此它等于在三维图像t-Φ-Q中获得t时记录的结果。

　　较表明，电磁耦合方法与IEC60270方法的检测结果一致。而，IEC60270方法难以满足长电缆线部分场放电检测的要求，这使得有可能充分利用电磁耦合方法的优点，如灵敏度，方便性，宽度磁带和安全。论在有缺陷电缆局部放电的初步实验中，宽带电磁耦合方法与传统方法IEC60270测量的结果具有一定的一致性。证明了电缆在线监测新技术的可行性，并体现了传统技术所不具备的优势。
　　时，电力电缆的在线监测技术将逐步发展为多参数和全天候监测，使电力电缆管理人员能够实时了解电缆的状态，进行管理按时故障，减少故障造成的损失，确保安全和定期供应。
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