• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.电缆局放检测总体思路
  • 5.XLPE电缆局放测试技术及其实践
  • 6.XLPE电缆局放检测成功案例
  • 7.总结

XLPE电缆

XLPE电缆是一种交联聚乙烯电缆,该电缆在供电电网中占有极其重要的地位。XLPE电力电缆线路的运行,特别是电缆附件运行的安全可靠性应受到足够的重视。必须采取必要和恰当的手段来预防事故的发生和监测电力电缆线路的运行状况。XLPE电缆的测试方案主要包括耐压试验、常规状态评估和局放检测,能用于现场运行中电缆测试的主要是局放检测。

基本信息

  • 中文名

    XLPE电缆

  • 外文名

    crosslinked polyethylene cable

  • 学科

    电力工程

  • 领域

    工程技术

  • 范围

    能源

  • 释义

    交联聚乙烯电缆

简介

XLPE电缆的安全运行对整个电力系统的稳定至关重要,一旦发生故障,将引起所辖地区重大的停电事故。基于全国2001年主要城市电力电缆抢修记录、事故现场照片和故障电缆封样等材料分析,导致电力电缆运行故障的原因可划分为外力破坏、电缆附件制造质量、电缆敷设安装质量和电缆本体制造质量四大类型,各自所占比重分别为58%、27%、12%和3%。不计外力破坏引发的故障,电缆附件的故障占到电缆运行故障的50%以上,而电缆附件故障中97%以上是绝缘故障,由于固体复合介质沿面放电导致的。由此可见,XLPE电力电缆线路的运行,特别是电缆附件运行的安全可靠性应受到足够的重视。必须采取必要和恰当的手段来预防事故的发生和监测电力电缆线路的运行状况。

电缆局放检测总体思路

XLPE电缆的测试方案主要包括耐压试验、常规状态评估和局放检测,能用于现场运行中电缆测试的主要是局放检测。

在XLPE电缆局放测试方面,电力公司从下述三个方面来考虑,组织实施电缆的局放检测工作,力图涵盖电力公司所有的中高压电力电缆。

(1) 对于新建或修复的XLPE电缆线路,在进行耐压测试的同时,同步进行现场局放测试。创造条件争取在现场验收的过程中逐步将局放检测纳入验收程序;

(2) 对于常规运行中的电缆线路,利用便携的检测设备,将电缆局放检测纳入日常巡检的工作内容中;

(3)对于少数需要重点关注的电缆线路,探索考虑安装局放在线监测系统,持续监测电缆中的局放情况。

局放检测工作在管理上借鉴开展多年,具有成功经验的红外测温工作,通过制定管理制度、颁发实施细则对局放检测的范围、方法、检测周期和数据存放进行规范,并通过各类作业导则对检测人员进行培训和指导。

但在技术水平方面,一方面由于该工作开展较晚,检测人员对各种局放检测方法和判据尚不能熟练使用,另一方面由于运行设备内部工况复杂,且检测过程中易受外部干扰,即使能够掌握各类典型判据,也不容易对检测结果下一定论。这是一个需要以大量实测数据和长期经验积累作为基础的综合判断过程。

XLPE电缆局放测试技术及其实践

电缆内发生局放时,会有部分电流通过外屏蔽层接地线,流入大地。用于电缆现场测试的主要有宽频电磁耦合法、超声(AE) 法和超高频(UHF) 法。

电磁耦合法检测电缆局放的原理是,将罗格夫斯基线圈放在电缆终端或连接头上,穿过电缆屏蔽层的接地线,通过感应流过电缆屏蔽层的局放脉冲电流来检测局。电缆内部有局放时,会产生电磁波信号,并伴随有爆裂状的声发射,产生超声波,且很快向四周介质传播。通过安装在电缆外部的超声波传感器,将超声波信号转换为电信号,就能对电缆内的局放水平进行测量和定位。

局放检测UHF法于20世纪80年代初期由英国中央电力局(CEGB) 实验室提出,已经成功应用到GIS生产和运行中,正逐步向其他电力设备扩展,UHF法的原理是通过检测局放产生的超高频电磁波,从而获得局放的相关信息。

超声和超高频信号在电缆中传播时衰减很快,因而可检测的范围较小,目前这两种方法仅适用于检测电缆附件局放。

1.运行中电缆的局放巡检

在XLPE电缆的日常运行中需要定期进行电缆绝缘的例行巡检,传统的方式有目测法、红外测温法等。超高频(UHF)和超声(AE) 检测法以其抗干扰性能好,便于现场定位的技术特点得到越来越多的关注。

在电缆的日常巡检中,一旦发现存在疑似局放后,需要快速准确地确定是否存在局放以及对局放进行定位,以制定高效可行的设备检修维护方案,这对于迅速排除故障隐患,保障系统安全运行具有重要的意义。

电力公司通过和上海交通大学合作,研制了一套应用于运行电缆及其附件局放测试的便携检测系统。该系统采用宽频电磁耦合、超声和超高频联合检测技术,多种手段同步检测电缆附件中的局放信号。