电缆故障震荡波综合测试仪

产品简介

10KV

一、概述：

目前对电力电缆检修的管理，主要是依据《电力设备交接和预防性试验规程》所规定的项目和试验周期，定期在停电状态下进行绝缘性能试验。其中变频串联谐振试验由于试验状况接近电缆的运行工况，因此成为国内目前应用最广泛的试验方法。

但大量试验及经验表明，串联谐振耐压试验无法对电缆整体绝缘的状态进行定量评估，一些通过串联谐振耐压试验的高压电缆在短期内仍有放电击穿的现象。经过长期对高压电缆的研究试验和实践，认为局部放电是电缆绝缘故障的先兆，有效检测局部放电是提高电缆状态检修水平的一种重要途径。

振荡波电缆局放诊断与定位系统（简称OWTS系统）是电力电缆“状态检修”的一种新方法。此方法是先对XLPE电缆施加直流电压，利用形成的阻尼振荡波条件下的局放进行诊断与定位。可以可靠地发现电缆及电缆接头的微弱绝缘缺陷，并且可以准确定位。

湖北中试高测电气控股有限公司开发了一体式10kv电缆直流振荡波局放测试装置。此装置为一体化式试验设备，小巧便于携带，现场连线非常简单，对于电缆试品的长度适应性也非常广泛。可以快速且精准的进行电缆局部放电诊断与定位。

二、系统试验原理

图中，通过DC升压源进行升压，当电压升至测试电压时，闭合电子开关，使谐振电抗器和被试电缆形成逐渐衰减的阻尼振荡，通过专用分压器进行测量和反馈控制，使用专用软件可以将被测电缆及其接头的绝缘薄弱环节所发生的局部放电信号有规律的显示出来。通过波形数据分析，可以测出局部放电的放电量值及定位局部放电点的准确位置。并且通过软件可以控制阻尼振荡波形多次重复，从而可以更可靠验证被测电缆的绝缘缺陷。

三、系统的性能及特点

1、  适用于新电缆（投运前）交接试验及老电缆（停电后）预防性试验。

2、  遵循IEC60270标准测量电缆局放量。

3、  对电缆局放点进行距离测量。

4、  测量电缆接头位置及全长距离。

5、一体式主机可以根据国网的相关规程设定电压自动升压，笔记本系统自动采集数据，简单方便。

6、  采用硬件和软件相结合抗干扰技术,可有效去除外部干扰。

7、  软件专家系统，同时显示局部放电波形、放电量和测试电压等参数，对测试数据进行实时保存、生成测试报告及打印等功能。　

三、主要技术参数及配置

主要技术参数

1、 最大输出电压：3～30kV                        2、试品电容量：≤5μF

3、阻尼振荡波频率范围：30～1000Hz                4、局放测试范围：5pC～100nC

5、局放定位精度：0.1米                           6、通讯协议：USB2.0 和 串口

设备的组成部分

1、 高压电缆局放测试系统软件(笔记本电脑)

2、 一体式震荡波局放测试主机

1)高压发生装置                                2）输入电源:  AC220V±10﹪

3)谐振电抗器                                  4）线圈电感:  0.8H

    5)专用局放数据滤波采集装置                    6）采样频率：125MHz 8bit

    7)软件：专家诊断系统

3、局放校准器(50pC ，100pC, 200pC, 500pC, 1nC ，2nC， 5nC ，10nC ，20nC)

35KV

一、概述

目前对电力电缆检修的管理，35KV电缆振荡波局放云测试系统主要是依据《电力设备交接和预防性试验规程》所规定的项目和试验周期，定期在停电状态下进行绝缘性能试验。其中，变频串联谐振试验由于试验状况接近电缆的运行工况，因此成为国内目前应用最广泛的试验方法。

但大量试验及经验表明，串联谐振耐压试验无法对电缆整体绝缘的状态进行定量评估，一些通过串联谐振耐压试验的高压电缆在短期内仍有放电击穿的现象。经过长期对高压电缆的研究试验和实践，认为局部放电是电缆绝缘故障的先兆，有效检测局部放电是提高电缆状态检修水平的一种重要途径。

为此，湖北中试高测电气控股有限公司开发出交流衰减阻尼振荡波局放测试装置, 本装置采用交流高压源，在交流变频串联谐振耐压装置上，附加峰值同步信号，及高压开关使串联谐振回路在峰值时停止功率输出，并同时闭合高压开关，形成振荡波阻尼振荡，进行电缆局部放电测试。可以可靠地发现电缆及电缆接头的微弱绝缘缺陷，并且可以准确定位。

此装置既可以在现场进行阻尼振荡波条件下的电缆局放测量及定位，亦可以按现行标准（规程）进行电缆的现场交接及预防性串联变频谐振交流耐压试验，一机两用，大大提高了设备使用效率。

二、系统试验原理

图中，通过变频源调节频率，通过励磁变压器隔离升压激励使谐振电抗器与被测电缆的分布电容产生谐振，谐振条件下，在被试电力电缆上可以获得Q倍于励磁电压的试验电压。在电缆上维持试验电压的过程中，短路励磁变压器的输出端，使谐振电抗器和被试电缆形成逐渐衰减的阻尼振荡，通过专用分压器进行测量和反馈控制，可以将被测电缆及其接头的绝缘薄弱环节所发生的局部放电信号有规律的显示在系统电脑显示屏上。通过波形数据分析，将被测电力电缆及其接头的绝缘薄弱环节所发生的局部放电的放电量值极其准确位置数字显示在电脑屏幕上，可存贮、可打印。并且通过软件可以控制阻尼振荡波形多次重复，从而可以更可靠验证被测电缆的绝缘缺陷。

三、系统的性能及特点

3.1采用交流串联谐振升压+振荡波测试局放的方法、设备合二为一，一套设备既可完成局放试验又可做交流耐压试验，一机两用。交流耐压试验符合现有规程

3.2适用于新电缆（投运前）交接试验及老电缆（停电后）预防性试验。

3.3遵循IEC60270标准测量电缆局放量。

3.4 对电缆局放点进行精确定位。

3.5测量电缆接头位置及全长距离。

3.6局放测试全程笔记本软件操控，简单方便。一人操作一人监控。

3.7采用硬件和软件相结合抗干扰技术,可有效去除外部干扰。

3.8软件专家系统，同时显示局部放电波形、放电量和测试电压等参数，对测试数据进行实时保存、生成测试报告及打印等功能。　　　

3.9有线、无线两种通讯控制方式，根据现场及使用人员情况灵活选择。

主要技术参数：

（1）、试品电容量：≤2ｕF（约5km）

（2）、最高试验电压：AC 21.6 Kv

（3）、阻尼振荡波频率范围：30～600Hz

（4）、变频串联谐振耐压试验频率范围：20～300Hz

（5）、局放测试范围：10PC～100nC

（6）、局放定位精度：1％

设备的组成

（1）、 高压电缆局放测试系统软件(笔记本电脑)

（2）、 变频源主机

           1）输出功率:  10Kv                 2）输出频率:  30HZ-300HZ

3）频率分辨率:  0.1HZ              4）输入电源:  AC220V±10﹪

（3）、谐振电抗器

1)电感量:  3H                       2)工作频率:  30HZ-300HZ

3)最高工作电压: AC 25Kv             4)最大工作电流:  10A

（4）、专用局放采集装置

采样频率：100MHz

（5）、局放校准器1(100PC,200PC,500PC,1000PC,2000PC)

       局放校准器2(5nC,10nC,20nC,50nC,100nC)

注：适用电缆规格：电压10kV，300mm2截面电缆3公里。其他需求，需另行设计

35kV测试系统参数及配置

7.1主要技术参数

（1）、试品电容量：≤0.6ｕF

（2）、最高试验电压：AC 55Kv

（3）、阻尼振荡波频率范围：30～300Hz

（4）、变频串联谐振耐压试验频率范围：30～300Hz

（5）、局放测试范围：10pC～20nC

（6）、局放定位精度：1％

设备的组成

（1）、高压电缆局放测试系统软件(笔记本电脑)

（2）、交流振荡波高压试验电源

1）输出功率:  15KW                   2）输出频率:  30HZ-300HZ

3）频率分辨率:  0.1HZ                4）输入电源:  AC220V±10﹪或AC380V

（3）、谐振电抗器总性能参数（共8节，可根据现场串并联使用）

1) 电感量:  15H/12A                  2) 工作频率:  30HZ-300HZ

3) 最高试验电压: AC 55KV             4) 最大试验电流:  12A

（4）、专用局放数据滤波采集装置

1）采样频率：125MHz

2）  存储深度：64M

3）   软件：专家诊断系统

（5）、局放校准器(50PC ，100PC, 200PC, 500PC, 1nC ，2nc， 5nC ，10nC ，20nC)

（6）、励磁变及振荡波产生器

注：适用电缆规格：电压35kV，300mm2截面电缆2公里。其他需求求，需另行设计

OWTS振荡波局放测试系统在10kV电缆检测的应用,随着我国城市化建设力度的不断加快,使得各个城市新投运的电缆数量也得到了一定程度的增加。此外因为旧电缆的老化现象比较严重,其跳闸现象也频频出现,这也就需要更换大量的新电缆,来保障城市用电的可靠性以及安全性。在对10k V电缆进行检测的过程中,通过OWTS振荡波局放测试系统的应用,能够对电缆绝缘中的薄弱点进行有效的查明,并从根本上避免电缆故障的发生。1电缆故障出现的原因与危害性简析相比较架空线路,电缆具备有受外界影响比较小等应用优势,并很难受到天气影响以及各种外界的影响,并容易导致瞬间短路或者接地故障的发生。电缆故障震荡波综合测试仪就历年来10k V电缆出现故障的因素进行分析,发现电缆本体老化、接头制作工艺不良以及外力破坏都是导致跳闸等电力事故的主要原因。局部放电主要指的是高压设备的绝缘介质在高电厂强度的作用下,其电极出现了未贯穿的放电现象,导致局部放电情况发生的因素主要有以下几种:(1)在电缆的制造过程之中,其绝缘部分混入了一定量的气体以及杂质。

220kV电缆局部放电检测与定位系统研究

产品别称

电缆故障震荡波综合测试仪

产品特征

工控机上,最后由外部笔记本命令将数据从控制机上传回到笔记本上进行分析、处理。近年来,交联聚乙烯电缆已经广泛应用于国家电网,在中1.2定位原理低压领域几乎替代了油浸纸绝缘电缆,因此其绝缘性能直接其工作原理如图2所示:一条长度为L的电缆,假设在距关系到电网安全运行,因此对电缆的局部放电检测及故障定测试端处发生局部放电,脉冲沿电缆向两个相反方向传播,其位尤为关注。10k V,35k V的阻尼振荡波测试方法以及应用都中一个脉冲经过时间t1到达测试端;另一个脉冲向测试对端已经大量报道,但是大多采用直流电源给电力电缆充电,受到传播,并在对端发生反射,之后再向测试端传播,经过时间固态电子器件及相关技术水平限制, 电缆故障震荡波综合测试仪试验电压只能到150k V。t2到达测试端。根据两个脉冲到达测试端的时间差,可计算局本文设计研究出一种可应用于220k V高压电缆的变频谐振阻部放电发生的位置,计算公式如下:尼振荡波局部放电检测、定位及耐压试验系统,并通过现场试验

1概述近年来,XLPE电缆由于其绝缘性能好、安装方便、供电安全可靠、美化环境等优点,得到广泛应用。通常在敷设完电缆或安装电缆接头后,采用耐压试验检验绝缘是否完好,随着XLPE电缆使用量的增加和运行年限的延长,耐压试验的缺陷越来越突出,并且在实践中发现,耐压试验会对电缆绝缘造成不同程度的损害,但不能有效检测出所有缺陷。例如电缆经过谐振或其它耐压试验,尤其是直流耐压试验,在短时间内发生了击穿。大量研究和实践证明,局部放电是影响电缆绝缘的关键因素之一。由于XLPE等挤塑型绝缘材料耐放电性较差,在局部放电的长期作用下,绝缘材料不断老化最终导致绝缘击穿,造成重大事故。所以,对电缆进行局部放电的诊断是非常必要的[1]。振荡波测试技术(简称“OWTS”),是目前世界上应用比较广泛且成熟的电缆局部放电诊断技术,OWTS振荡波电压和50Hz交流电压下的局部放电定位结果一致,说明了振荡波电压和交流电压的等效性较好。

振荡波电压下XLPE电缆局部放电模式识别研究

交联聚乙烯(XLPE)电缆由于其工艺简单、结构合理以及优良的电气性能被广泛应用于电力系统中。由于施工工艺不良或运行过程中受环境因素等的影响,电缆在运行过程中其绝缘性能逐渐下降,给电力系统安全运行造成很大影响[1]。中间接头内部存在大量的复合界面和电场应力集中现象以及现场制作安装的复杂性,成为电缆运行故障的重要部位[2]。目前,XLPE电缆交接或预防性试验方法有直流耐压、交流耐压、超低频及振荡波电压法(OWTS)。直流耐压法、交流耐压法及超低频电压法对电缆具有一定的损伤且评价过于简单,均难以有效用于XLPE电缆离线试验的局部放电检测[3-4]。电缆故障震荡波综合测试仪振荡波电压法产生的振荡波电压,作用时间短,不会对电缆绝缘造成伤害,是近年来普遍采用的XLPE电缆离线状态下局部放电检测方法[5]。局部放电检测的关键在于对不同缺陷的局部放电(PD)信号进行模式识别,以便进行针对性维修。