1、電纜振蕩波檢測技術2018年 05月 -2- 隨著供電水平要求的提高，在電力電纜用量迅速增長的同時，由于電纜故障導致供電公事故問題也日益增隨著供電水平要求的提高，在電力電纜用量迅速增長的同時，由于電纜故障導致供電公事故問題也日益增多，電纜需求量與相對較高的故障率之間的矛盾日益突出。電纜故障導致大規模停電嚴重危急到工業生產及用多，電纜需求量與相對較高的故障率之間的矛盾日益突出。電纜故障導致大規模停電嚴重危急到工業生產及用戶日常生活，現在已從以前粗放式的巡檢和故障搶修模式，逐漸升級為對電力設備的狀態監測模式，即通過在戶日常生活，現在已從以前粗放式的巡檢和故障搶修模式，逐漸升級為對電力設備的狀態監測

2、模式，即通過在線或離線監測的方式，發現電力設備的缺陷，提前對潛在缺陷進行檢修和維護，達到未雨綢繆的效果。線或離線監測的方式，發現電力設備的缺陷，提前對潛在缺陷進行檢修和維護，達到未雨綢繆的效果。什么是局部放電（什么是局部放電（Partial Discharge)?局部放電是指高壓設備中的絕緣介質在高電場強度作用下，發生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只局部放電是指高壓設備中的絕緣介質在高電場強度作用下，發生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置，而不會立即形成貫穿性通道，稱為局部放電。它是廣泛存在的現象。存在于絕緣的局部位置，而不會立即形成貫穿性通道，稱為局部放電。它是廣泛

3、存在的現象。引言引言安全隱患！安全隱患！-3- 目錄一、電纜狀態檢測的意義一、電纜狀態檢測的意義二、振蕩波檢測技術概述二、振蕩波檢測技術概述三、振蕩波檢測技術基本原理三、振蕩波檢測技術基本原理四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法五、振蕩波檢測案例分析五、振蕩波檢測案例分析-4- 電力電纜中的損傷及故障源電力電纜中的損傷及故障源一、一、電纜狀態檢測的意義電纜狀態檢測的意義電力電纜中的損傷及故障源電力電纜中的損傷及故障源-5- 局放產生的原因局放產生的原因XLPE電纜電纜一、電纜狀態檢測的意義一、電纜狀態檢測的意義XLPEXLPE電纜局放產生的原因電纜局放產生的原因分層分層/層狀缺陷層

4、狀缺陷半導電層突起半導電層突起雜質雜質 （導體；非導體） 倒置水樹倒置水樹 空洞空洞（微孔洞）-6- XLPE電纜老化起因于氣隙、雜質、凸起毛刺等缺陷， 這些缺陷再加上電場、熱、機械力、環境（水的供給）等老化因素， 就會出現局部放電、水樹枝等現象，最終導致電樹枝的發生,嚴重時會導致絕緣擊穿。一、電纜狀態檢測的意義一、電纜狀態檢測的意義絕緣老化的表現形式絕緣老化的表現形式-7- 一、電纜狀態檢測的意義一、電纜狀態檢測的意義水樹與電樹水樹與電樹XLPEXLPE絕緣電力電纜本體在制造過程中不可避免地存在微觀制造質量缺陷，如微孔、雜質及電力電纜在運輸、敷絕緣電力電纜本體在制造過程中不可避免地存在微觀制

5、造質量缺陷，如微孔、雜質及電力電纜在運輸、敷設、安裝和運行過程中諸如主絕緣和外護套機械應力損傷、終端和中間接頭安裝質量、現場施工環境條件和員工技設、安裝和運行過程中諸如主絕緣和外護套機械應力損傷、終端和中間接頭安裝質量、現場施工環境條件和員工技術素質控制等不利因素，隨著水分緩慢浸入術素質控制等不利因素，隨著水分緩慢浸入( (吸附、擴散和遷移吸附、擴散和遷移) )，XLPEXLPE電纜介質在電場、水分和雜質等絕緣缺陷的電纜介質在電場、水分和雜質等絕緣缺陷的協同作用下，逐步產生樹枝狀早期劣化。當樹枝狀劣化貫穿介質或轉變成電樹枝，將導致電力電纜線路的電纜本體協同作用下，逐步產生樹枝狀早期劣化。當樹枝

6、狀劣化貫穿介質或轉變成電樹枝，將導致電力電纜線路的電纜本體或附件發生試驗擊穿或運行擊穿故障。或附件發生試驗擊穿或運行擊穿故障。水樹并不產生局放！只有當一個電樹在水樹頂端發展時才會有局放產生。水樹并不產生局放！只有當一個電樹在水樹頂端發展時才會有局放產生。電樹會導致絕緣在運行條件下很快（幾周或幾月內）擊穿。電樹會導致絕緣在運行條件下很快（幾周或幾月內）擊穿。-8- 局放產生位置局放產生位置一、電纜狀態檢測的意義一、電纜狀態檢測的意義電纜局放產生的位置電纜局放產生的位置-9- 電纜檢測方法電纜檢測方法 振蕩波DAC 超低頻VLF DC耐壓 AC耐壓 一、電纜狀態檢測的意義一、電纜狀態檢測的意義電纜

7、檢測方法電纜檢測方法-10-振蕩波通常是指頻率在振蕩波通常是指頻率在20Hz20Hz800Hz800Hz范圍內的衰減振蕩電壓（范圍內的衰減振蕩電壓（Oscillating waveform Oscillating waveform 或或Damping AC Damping AC VoltageVoltage）。使用振蕩波電壓替代工頻交流電壓對設備進行檢測的技術統稱為振蕩波檢測技術，該技術主要應用）。使用振蕩波電壓替代工頻交流電壓對設備進行檢測的技術統稱為振蕩波檢測技術，該技術主要應用于電力電纜的耐壓、介質損耗及局部放電等測試。于電力電纜的耐壓、介質損耗及局部放電等測試。 由于振蕩波檢測儀器集成

8、度高、測試接線及操作簡單、功耗較小、整體輕便，并且一次加壓可同時完成電由于振蕩波檢測儀器集成度高、測試接線及操作簡單、功耗較小、整體輕便，并且一次加壓可同時完成電纜局部放電的測試和介質損耗因數的測量，相對于工頻交流電壓測試具有明顯優勢，因此，近年來振蕩波檢測纜局部放電的測試和介質損耗因數的測量，相對于工頻交流電壓測試具有明顯優勢，因此，近年來振蕩波檢測技術得到了迅速的發展。技術得到了迅速的發展。 1988 1988年，荷蘭第一次應用振蕩波法對電纜進行了實驗測試。年，荷蘭第一次應用振蕩波法對電纜進行了實驗測試。 1990 1990年，首次應用振蕩波法在長電纜上進行了測試。年，首次應用振蕩波法在長

9、電纜上進行了測試。 2004 2004年，美國、日本和新加坡等國陸續開始使用該技術進行電纜局部放電測試。隨著高速電力電子開關等年，美國、日本和新加坡等國陸續開始使用該技術進行電纜局部放電測試。隨著高速電力電子開關等關鍵技術的發展，輸出電壓為關鍵技術的發展，輸出電壓為250kV250kV的振蕩波檢測儀器研制成功，滿足了的振蕩波檢測儀器研制成功，滿足了220kV220kV電纜的測試需求。電纜的測試需求。 2007 2007年，振蕩波測試與工頻交流電壓測試的等效性在試驗及理論分析中得到了驗證，為振蕩波檢測技術的年，振蕩波測試與工頻交流電壓測試的等效性在試驗及理論分析中得到了驗證，為振蕩波檢測技術的進

10、一步發展奠定了重要的理論基礎。進一步發展奠定了重要的理論基礎。 2008 2008年，輸出電壓為年，輸出電壓為350kV350kV的振蕩波檢測儀器研制成功，可以滿足的振蕩波檢測儀器研制成功，可以滿足500kV500kV高壓電纜的測試需求。同年，北京高壓電纜的測試需求。同年，北京市電力公司等國內電力企業開始引進該技術用于市電力公司等國內電力企業開始引進該技術用于10kV10kV電纜的局部放電測試。電纜的局部放電測試。二、振蕩波檢測技術概述二、振蕩波檢測技術概述發展歷程發展歷程-11-振蕩波檢測方法是基于振蕩波檢測方法是基于LCLC阻尼振蕩原理對被測電纜施加近似的工頻正弦電壓，即在近似電纜運行狀態

11、下完阻尼振蕩原理對被測電纜施加近似的工頻正弦電壓，即在近似電纜運行狀態下完成電纜的局部放電測試，其結果與工頻電壓下的局部放電測試高度等效，符合相關成電纜的局部放電測試，其結果與工頻電壓下的局部放電測試高度等效，符合相關IECIEC及國家標準。及國家標準。振蕩波檢測方法可以有效檢測振蕩波檢測方法可以有效檢測10kV10kV及以上交聯聚乙烯（及以上交聯聚乙烯（XLPEXLPE）絕緣電纜和油紙絕緣（）絕緣電纜和油紙絕緣（PILCPILC）電纜的本體、）電纜的本體、終端和中間接頭部位發生的各類局部放電缺陷，能有效發現由于生產質量、安裝工藝和運行環境造成的主絕緣終端和中間接頭部位發生的各類局部放電缺陷，

12、能有效發現由于生產質量、安裝工藝和運行環境造成的主絕緣層、半導電層和屏蔽層等多種缺陷，因此可以有效減少由于電纜突發性擊穿故障造成的意外停電事故。層、半導電層和屏蔽層等多種缺陷，因此可以有效減少由于電纜突發性擊穿故障造成的意外停電事故。振蕩波檢測法的主要優點包括：振蕩波檢測法的主要優點包括：（1 1）相比于工頻交流電壓下的局部放電測試，振蕩波檢測儀器為加壓和測試一體化裝置，具有系統容量小、）相比于工頻交流電壓下的局部放電測試，振蕩波檢測儀器為加壓和測試一體化裝置，具有系統容量小、接線及測試操作簡單、儀器重量輕、移動搬運方便等優勢。接線及測試操作簡單、儀器重量輕、移動搬運方便等優勢。（2 2）振蕩

13、波測試時，一次加壓過程持續時間僅為幾百毫秒，不會對電纜造成損害，因此振蕩波檢測方法屬）振蕩波測試時，一次加壓過程持續時間僅為幾百毫秒，不會對電纜造成損害，因此振蕩波檢測方法屬于無損檢測。于無損檢測。（3 3）由于采用振蕩波法測試時沒有使用額外的高壓電源，所以從根本上避免了系統內部高壓電源產生的局）由于采用振蕩波法測試時沒有使用額外的高壓電源，所以從根本上避免了系統內部高壓電源產生的局部放電干擾。部放電干擾。（4 4）振蕩波局部放電的測試結果為確切的局部放電量，因此可準確評估電纜局部放電缺陷的嚴重程度。）振蕩波局部放電的測試結果為確切的局部放電量，因此可準確評估電纜局部放電缺陷的嚴重程度。二、振

14、蕩波檢測技術概述二、振蕩波檢測技術概述技術特點技術特點-12-上世紀上世紀8080年代，振蕩波檢測技術首次應用于電纜的局部放電測試，目前已在德國、日本、新加坡、中國等年代，振蕩波檢測技術首次應用于電纜的局部放電測試，目前已在德國、日本、新加坡、中國等6060多個國家的大中型城市的高低壓電纜線路中廣泛應用。多個國家的大中型城市的高低壓電纜線路中廣泛應用。20082008年，北京市電力公司為加強奧運保電工作，借鑒新加坡國家能源公司的經驗，引進年，北京市電力公司為加強奧運保電工作，借鑒新加坡國家能源公司的經驗，引進10kV10kV電纜振蕩波檢電纜振蕩波檢測儀器投入奧運保電工作，對北京地區主要的配電網

15、電纜開展了振蕩波測試，保證了奧運期間的供電安全。測儀器投入奧運保電工作，對北京地區主要的配電網電纜開展了振蕩波測試，保證了奧運期間的供電安全。20092009年，廣東電網公司為提高亞運會供電可靠性，借鑒北京市電力公司奧運保電的成功經驗，引進了年，廣東電網公司為提高亞運會供電可靠性，借鑒北京市電力公司奧運保電的成功經驗，引進了10kV10kV振蕩振蕩波電纜局部放電檢測與定位系統。波電纜局部放電檢測與定位系統。20112011年深圳供電局利用年深圳供電局利用250kV250kV振蕩波測試設備對振蕩波測試設備對3 3回回220kV220kV及及1414回回110Kv XLPE110Kv XLPE電電

16、纜線路進行了高壓振蕩波檢測試驗。纜線路進行了高壓振蕩波檢測試驗。目前，國家電網公司已將電纜振蕩波局部放電檢測技術加入目前，國家電網公司已將電纜振蕩波局部放電檢測技術加入QGDW16432015QGDW16432015配網設備狀態檢修試驗規程配網設備狀態檢修試驗規程中。近年來，隨著電纜振蕩波局部放電檢測技術的全面開展，國家有關部門已將中。近年來，隨著電纜振蕩波局部放電檢測技術的全面開展，國家有關部門已將10kV10kV電纜振蕩波局部放電檢測電纜振蕩波局部放電檢測項目納入項目納入20201616年國家能源局發布的年國家能源局發布的20kV20kV及以下配電工程預算定額（第四冊及以下配電工程預算定額

17、（第四冊電纜工程）和北京市建設工電纜工程）和北京市建設工程預算定額（程預算定額（20132013版）指導手冊中，為電纜振蕩波局部放電檢測技術的廣泛應用奠定了基礎。版）指導手冊中，為電纜振蕩波局部放電檢測技術的廣泛應用奠定了基礎。二、振蕩波檢測技術概述二、振蕩波檢測技術概述應用狀況應用狀況-13-電力電纜由于其電容量大，很難在現場進行工頻電壓下的局部放電檢測。過去充油電纜采用直流試驗，可電力電纜由于其電容量大，很難在現場進行工頻電壓下的局部放電檢測。過去充油電纜采用直流試驗，可以大大降低電源的要求。但對于以大大降低電源的要求。但對于XLPEXLPE電力電纜，由于其絕緣電阻較高，且在交流和直流電壓

18、作用下的電壓分布電力電纜，由于其絕緣電阻較高，且在交流和直流電壓作用下的電壓分布差別較大，直流耐壓試驗后，在電纜本體和缺陷處會殘留大量的空間電荷，電纜投運后，這些空間電荷極容易差別較大，直流耐壓試驗后，在電纜本體和缺陷處會殘留大量的空間電荷，電纜投運后，這些空間電荷極容易造成電纜的絕緣擊穿事故。而采用超低頻（造成電纜的絕緣擊穿事故。而采用超低頻（0.1Hz0.1Hz）電源進行試驗，其測試時間較長，對電纜絕緣損傷較大，并）電源進行試驗，其測試時間較長，對電纜絕緣損傷較大，并可能引發新的電纜缺陷。可能引發新的電纜缺陷。振蕩波檢測電源產生的基本原理是：首先由整流元件將振蕩波檢測電源產生的基本原理是：

19、首先由整流元件將AC 220VAC 220V的交流電轉換成所需的直流電，然后對直流的交流電轉換成所需的直流電，然后對直流電壓幅值進行調整，最后對輸出直流電壓進行濾波和穩壓調整，以確保輸出精度和穩定性。實際檢測時，根據電壓幅值進行調整，最后對輸出直流電壓進行濾波和穩壓調整，以確保輸出精度和穩定性。實際檢測時，根據測試加壓的幅值要求，通過調整直流電壓幅值和控制直流電源對被測電纜的充電時間來控制所產生振蕩波的幅測試加壓的幅值要求，通過調整直流電壓幅值和控制直流電源對被測電纜的充電時間來控制所產生振蕩波的幅值，振蕩波頻率通過串入的空心電抗器進行調節，振蕩波的衰減阻尼系數由電纜等效電容和空心電抗器確定。

20、值，振蕩波頻率通過串入的空心電抗器進行調節，振蕩波的衰減阻尼系數由電纜等效電容和空心電抗器確定。三、振蕩波檢測技術基本原理三、振蕩波檢測技術基本原理振蕩波檢測的電源技術振蕩波檢測的電源技術-14-局部放電源定位技術即是在振蕩波加壓測試過程中，利用檢測到的脈沖時差、電纜全長和脈沖在不同絕緣局部放電源定位技術即是在振蕩波加壓測試過程中，利用檢測到的脈沖時差、電纜全長和脈沖在不同絕緣類型電纜中的傳播速度計算出局部放電脈沖的產生位置。首先利用脈沖測距儀向電纜注入低壓脈沖，該脈沖經類型電纜中的傳播速度計算出局部放電脈沖的產生位置。首先利用脈沖測距儀向電纜注入低壓脈沖，該脈沖經過電纜末端斷路點形成反射波，

21、通過計算反射脈沖與發射脈沖的時間差得到電纜全長。其次，利用局部放電信過電纜末端斷路點形成反射波，通過計算反射脈沖與發射脈沖的時間差得到電纜全長。其次，利用局部放電信號脈沖時域反射法（號脈沖時域反射法（TDRTDR）對局部放電源進行定位，定位的原理如下圖所示，振蕩波局部放電檢測儀器通過對電）對局部放電源進行定位，定位的原理如下圖所示，振蕩波局部放電檢測儀器通過對電力電纜加壓誘發缺陷部位產生局部放電，同一局部放電脈沖同時向電纜兩端傳播，其中一個脈沖波直接傳播到力電纜加壓誘發缺陷部位產生局部放電，同一局部放電脈沖同時向電纜兩端傳播，其中一個脈沖波直接傳播到儀器接收端，稱為入射波，另一個脈沖波經過電纜

22、對端反射后傳回儀器接收端，稱為反射波，利用入射波和反儀器接收端，稱為入射波，另一個脈沖波經過電纜對端反射后傳回儀器接收端，稱為反射波，利用入射波和反射波到達的時間差、脈沖傳播速度和電纜長度計算得到局部放電缺陷的精確位置。射波到達的時間差、脈沖傳播速度和電纜長度計算得到局部放電缺陷的精確位置。三、振蕩波檢測技術基本原理三、振蕩波檢測技術基本原理振蕩波檢測的定位技術振蕩波檢測的定位技術-15-其中，其中，CkCk為高壓電容，為高壓電容，ZAZA為檢測阻抗。為檢測阻抗。設設t0t0時刻，在電纜時刻，在電纜x x處發生放電，產生的兩個脈沖波沿電纜反向傳播，處發生放電，產生的兩個脈沖波沿電纜反向傳播，t

23、 t1 1時刻第一個脈沖波到達測試儀，第時刻第一個脈沖波到達測試儀，第二個脈沖波經電纜對端反射后在二個脈沖波經電纜對端反射后在t t2 2時刻到達測試儀，如圖時刻到達測試儀，如圖3 3所示。由于電纜中脈沖的傳播速度對于確定電纜絕緣所示。由于電纜中脈沖的傳播速度對于確定電纜絕緣類型是已知的常數，因此可以算出放電點距離測試端的距離。類型是已知的常數，因此可以算出放電點距離測試端的距離。 （1 1） （2 2） （3 3）其中其中l l為電纜長度，為電纜長度，v v為脈沖波在電纜中的速度。為脈沖波在電纜中的速度。電纜振蕩波局部放電檢測儀器采用該原理對電力電纜局部放電源進行定位。電纜振蕩波局部放電檢測

24、儀器采用該原理對電力電纜局部放電源進行定位。三、振蕩波檢測技術基本原理三、振蕩波檢測技術基本原理振蕩波檢測的定位技術振蕩波檢測的定位技術2()lxltv212()lxtttv 2vtxl -16-振蕩波局部放電檢測儀器原理如圖所示。被試電纜線芯的一端接高壓直流源的高壓輸出端，另一端懸空，振蕩波局部放電檢測儀器原理如圖所示。被試電纜線芯的一端接高壓直流源的高壓輸出端，另一端懸空，電纜屏蔽層接地。測試時，高壓直流電源通過一個電感對被測電纜充電，高壓電子開關并聯在高壓直流源兩端，電纜屏蔽層接地。測試時，高壓直流電源通過一個電感對被測電纜充電，高壓電子開關并聯在高壓直流源兩端，從從0V0V開始逐漸升壓

25、，當所加電壓達到預設值時閉合高壓電子開關，同時直流源退出整個回路，被測電纜和電感開始逐漸升壓，當所加電壓達到預設值時閉合高壓電子開關，同時直流源退出整個回路，被測電纜和電感形成形成LCLC阻尼振蕩回路，產生振蕩波電壓，并以此振蕩波電壓信號來激發出電纜絕緣缺陷處的局部放電。測量回阻尼振蕩回路，產生振蕩波電壓，并以此振蕩波電壓信號來激發出電纜絕緣缺陷處的局部放電。測量回路分兩路，一路為阻容分壓器，用來測量振蕩波電壓信號；另一路為局部放電耦合單元，局部放電信號經放大路分兩路，一路為阻容分壓器，用來測量振蕩波電壓信號；另一路為局部放電耦合單元，局部放電信號經放大器、濾波器放大、濾波后傳給信號采集卡，信

26、號采集卡與計算機通過信號電纜連接，測試人員通過計算機進行器、濾波器放大、濾波后傳給信號采集卡，信號采集卡與計算機通過信號電纜連接，測試人員通過計算機進行數據采集與分析。數據采集與分析。 振蕩波局部放電檢測儀器的關鍵參數包括輸出電壓、充振蕩波局部放電檢測儀器的關鍵參數包括輸出電壓、充 電電流及波形匹配算法等。其中輸出電壓及充電電流參電電流及波形匹配算法等。其中輸出電壓及充電電流參 數均是越大越好。數均是越大越好。對于對于10kV10kV電纜檢測，其振蕩波局部放電纜檢測，其振蕩波局部放 電檢測儀器的輸出電壓要高于電檢測儀器的輸出電壓要高于28kV28kV，充電電流要大于，充電電流要大于 6mA 6

27、mA。對于。對于110kV110kV電纜檢測，其振蕩波局部放電檢測儀器電纜檢測，其振蕩波局部放電檢測儀器 的輸出電壓要高于的輸出電壓要高于190kV190kV，充電電流要大于，充電電流要大于20mA20mA。三、振蕩波檢測技術基本原理三、振蕩波檢測技術基本原理振蕩波檢測的定位技術振蕩波檢測的定位技術-17-35kV35kV及以下配電電纜檢測步驟：及以下配電電纜檢測步驟：（一）（一） 被試電纜已停電，具備試驗條件（被試相終端應有足夠的安全距離，其它相應可靠接地）。被試電纜已停電，具備試驗條件（被試相終端應有足夠的安全距離，其它相應可靠接地）。（二）（二） 將電纜接地并充分放電。將電纜接地并充分放

28、電。（三）（三） 測量電纜三相絕緣電阻，做好記錄，被測電纜絕緣電阻應不小于測量電纜三相絕緣電阻，做好記錄，被測電纜絕緣電阻應不小于30M30M。（四）（四） 使用時域脈沖反射儀測量電纜長度及電纜接頭位置。使用時域脈沖反射儀測量電纜長度及電纜接頭位置。（五）（五） 進行振蕩波檢測儀器接線，確認無誤后，啟動系統，輸入電纜基本信息。進行振蕩波檢測儀器接線，確認無誤后，啟動系統，輸入電纜基本信息。（六）（六） 局放校準：局放校準：（1 1）校準前，要檢驗校準儀的電量是否充足，校準儀標定脈沖的頻率設置是否正確。）校準前，要檢驗校準儀的電量是否充足，校準儀標定脈沖的頻率設置是否正確。（2 2）校準儀信號輸

29、出線正極接電纜導體，負極接電纜屏蔽接地線，保證校準信號線與電纜終端連接可靠。）校準儀信號輸出線正極接電纜導體，負極接電纜屏蔽接地線，保證校準信號線與電纜終端連接可靠。（3 3）對于三芯電纜，校準其中一相即可，單芯電纜則應各相單獨校準，校準時由高到低從）對于三芯電纜，校準其中一相即可，單芯電纜則應各相單獨校準，校準時由高到低從100nC100nC到到100pC100pC依依次校準，當某一量程由于衰減或干擾校準失敗時，停止后面較低量程的校準。次校準，當某一量程由于衰減或干擾校準失敗時，停止后面較低量程的校準。（4 4）校準時必須保證入射波波峰達到當前量程的）校準時必須保證入射波波峰達到當前量程的8

30、0%80%，否則將造成實際測試放電量出現偏差。，否則將造成實際測試放電量出現偏差。（5 5）校準過程要注意儀器顯示的電纜波速，當波速偏差較大時（）校準過程要注意儀器顯示的電纜波速，當波速偏差較大時（XLPEXLPE電纜波速為電纜波速為165-175m/us165-175m/us，油紙電纜，油紙電纜波速為波速為150-160m/us150-160m/us），應從新進行電纜長度的測量。），應從新進行電纜長度的測量。（七）（七） 加壓測試，分別對三相電纜按下表順序和要求進行測試并保存數據。加壓測試，分別對三相電纜按下表順序和要求進行測試并保存數據。（1 1）要根據每檔電壓作用下儀器檢測的電纜局部放電

31、水平選擇合適量程。量程選擇過大，會導致檢測結果）要根據每檔電壓作用下儀器檢測的電纜局部放電水平選擇合適量程。量程選擇過大，會導致檢測結果偏大；量程選擇過小，局部放電脈沖幅值超量程會導致定位分析過程中丟失部分脈沖信息，影響分析結果。偏大；量程選擇過小，局部放電脈沖幅值超量程會導致定位分析過程中丟失部分脈沖信息，影響分析結果。（2 2）在第一次出現局部放電信號的電壓下保存起始放電電壓，在最高測試電壓（新電纜為）在第一次出現局部放電信號的電壓下保存起始放電電壓，在最高測試電壓（新電纜為2U2U0 0）下選擇并保）下選擇并保存熄滅放電電壓。存熄滅放電電壓。四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方

32、法檢測方法檢測方法-18-（八）（八） 測量電纜三相絕緣電阻，做好記錄。測量電纜三相絕緣電阻，做好記錄。（九）（九） 恢復電纜和檢測儀器到試驗前狀態。恢復電纜和檢測儀器到試驗前狀態。（十）（十） 做好測量數據記錄，并出具檢測報告。做好測量數據記錄，并出具檢測報告。四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法檢測方法檢測方法電壓等級（U0）加壓次數測試目的新投運已投運01次1次測量環境背景局部放電水平0.51次1次 1、測試局部放電起始電壓 2、測試電纜在U0電壓下的局部放電情況 3、電纜在1.7 U0電壓下測試局部放電熄滅電壓 4、對新投運電纜所加最高電壓，測試局部放電熄滅 電壓1.03次

33、3次1.11次1次1.31次1次1.53次3次1.73次3次1.81次-2.01次-1.01次101次1放電-19-110kV110kV及以上高壓電纜檢測步驟：及以上高壓電纜檢測步驟：（一）（一） 對被測電纜線路停電、驗電、接地。對被測電纜線路停電、驗電、接地。（二）（二） 斷開電纜與其它設備的連接，包括電纜終端上的連接端子及斷開電纜與其它設備的連接，包括電纜終端上的連接端子及PTPT、避雷器等其他附件，露出電纜終端、避雷器等其他附件，露出電纜終端出線導桿以安裝振蕩波檢測裝置的高壓連接套件。出線導桿以安裝振蕩波檢測裝置的高壓連接套件。（三）（三） 對端電纜終端若為對端電纜終端若為GISGIS終

34、端，短接終端與終端，短接終端與GISGIS倉之間的護層保護器，并聯系變電專業人員短接倉之間的護層保護器，并聯系變電專業人員短接GISGIS倉倉帶電顯示器、拆除線路帶電顯示器、拆除線路PTPT。（四）（四） 保持電纜兩側終端金屬屏蔽接地。將除兩側終端外的全線交叉互聯箱、直接接地箱、保護接地箱開保持電纜兩側終端金屬屏蔽接地。將除兩側終端外的全線交叉互聯箱、直接接地箱、保護接地箱開箱，將屏蔽相序變為箱，將屏蔽相序變為A-AA-A、B-BB-B、C-CC-C，即保證電纜屏蔽同相的連接，并保持三相屏蔽間的絕緣；將接地箱接地連，即保證電纜屏蔽同相的連接，并保持三相屏蔽間的絕緣；將接地箱接地連板拆除。板拆除

35、。（五）（五） 拉開電纜線路兩側接地刀閘。拉開電纜線路兩側接地刀閘。（六）（六） 檢測裝置接線并檢查無誤，確保滿足高壓對地安全距離。檢測裝置接線并檢查無誤，確保滿足高壓對地安全距離。（七）（七） 使用時域脈沖反射儀測量電纜全長及中間接頭位置，并做好記錄。使用時域脈沖反射儀測量電纜全長及中間接頭位置，并做好記錄。（八）（八） 再次檢查檢測裝置接線，確保無誤后，啟動電源及各裝置組件。再次檢查檢測裝置接線，確保無誤后，啟動電源及各裝置組件。（九）（九） 啟動測試裝置，輸入測試基本信息。啟動測試裝置，輸入測試基本信息。四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法檢測方法檢測方法-20-（十）（十）

36、 電纜線路局部放電校準。設定交聯聚乙烯電纜波速電纜線路局部放電校準。設定交聯聚乙烯電纜波速160-172m/s160-172m/s，油紙絕緣電纜波速，油紙絕緣電纜波速154-166m/s154-166m/s。從最高校準值從最高校準值(100nC)(100nC)開始，從開始，從100nC 100nC 到到100 pC100 pC進行校準。進行校準。（十一）（十一） 電纜線路局部放電測試。分別對三相，按順序進行逐級加壓測試并保存數據。電纜線路局部放電測試。分別對三相，按順序進行逐級加壓測試并保存數據。（十二）（十二） 恢復設備到試驗前狀態。恢復設備到試驗前狀態。（十三）（十三） 做好測量數據記錄，

37、并出具檢測報告。做好測量數據記錄，并出具檢測報告。110kV110kV電纜局部放電測試步驟電纜局部放電測試步驟四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法檢測方法檢測方法加壓值（U0）加壓次數測試目的01次測量環境噪音0.5，0.7，0.9各3次觀察電壓逐級升高時的局部放電現象1.03次測試電纜在運行電壓下的局部放電情況1.1，1.2，1.3，1.4，1.5各3次觀察電壓逐級升高時的局部放電現象1.63次參考主絕緣耐壓狀態檢修試驗標準2.03次對新投運電纜。參考主絕緣耐壓交接試驗標準01次放電-21-在振蕩波局部放電檢測試驗結束后，一般需進入檢測儀器的分析軟件，對電纜三相加壓試驗數據中的脈

38、沖在振蕩波局部放電檢測試驗結束后，一般需進入檢測儀器的分析軟件，對電纜三相加壓試驗數據中的脈沖波形文件進行逐個分析，通過脈沖波形特點、放電量大小和局部放電源位置等因素來綜合判斷電纜狀態。波形文件進行逐個分析，通過脈沖波形特點、放電量大小和局部放電源位置等因素來綜合判斷電纜狀態。局部放電脈沖分析原則局部放電脈沖分析原則（1 1）同一個局部放電源產生的放電脈沖的入射波和反射波應具有相似的波形形狀，反射波由于經過較長距）同一個局部放電源產生的放電脈沖的入射波和反射波應具有相似的波形形狀，反射波由于經過較長距離的衰減，其幅值和頻率都比入射波小，表現為幅值下降，脈沖變寬。典型的入射波與反射波波形如下圖離

39、的衰減，其幅值和頻率都比入射波小，表現為幅值下降，脈沖變寬。典型的入射波與反射波波形如下圖1 1所示，所示，不具備相似性的脈沖波形圖譜如圖不具備相似性的脈沖波形圖譜如圖2 2所示。所示。 圖圖1 1典型局部放電脈沖圖譜典型局部放電脈沖圖譜 圖圖2 2不具備相似性的脈沖波形圖譜不具備相似性的脈沖波形圖譜四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法診斷診斷方法方法-22-（二）（二） 當電纜存在一個或多個局部放電源時，不同位置發生的局部放電脈沖對應的反射波幅值應與距首端當電纜存在一個或多個局部放電源時，不同位置發生的局部放電脈沖對應的反射波幅值應與距首端距離成正比，即放電源距首端距離越近時其反

40、射波傳播的路徑越長，衰減越大，幅值越小，同一條電纜不同位距離成正比，即放電源距首端距離越近時其反射波傳播的路徑越長，衰減越大，幅值越小，同一條電纜不同位置發生局部放電時的入射波與反射波對應圖譜如圖置發生局部放電時的入射波與反射波對應圖譜如圖16-816-8、16-916-9所示。所示。 距離首端距離首端950950米處放電脈沖圖譜米處放電脈沖圖譜 距離首端距離首端350350米處放電脈沖圖譜米處放電脈沖圖譜四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法診斷診斷方法方法-23-（三）（三） 當入射波與反射波位置很近時，往往較難區分入射波與反射波的波形特征，這時就需要將當前脈沖當入射波與反射波位

41、置很近時，往往較難區分入射波與反射波的波形特征，這時就需要將當前脈沖圖譜與標定波進行對比分析，當脈沖波形與標定波形基本重合時即可判斷此反射波為假反射波，典型的假反射圖譜與標定波進行對比分析，當脈沖波形與標定波形基本重合時即可判斷此反射波為假反射波，典型的假反射波圖譜如圖波圖譜如圖16-1016-10所示。所示。典型的假反射波圖譜典型的假反射波圖譜四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法診斷診斷方法方法-24-（四）（四） 按照以上三個條件分析局部放電脈沖波形后，即可通過分析軟件接受當前選擇的入射波與反射波，按照以上三個條件分析局部放電脈沖波形后，即可通過分析軟件接受當前選擇的入射波與反

42、射波，每接受一對入射波與反射波，軟件就在局部放電定位圖中生成相應的點，當同一位置的局部放電點較密集時，每接受一對入射波與反射波，軟件就在局部放電定位圖中生成相應的點，當同一位置的局部放電點較密集時，即可判斷此位置存在局部放電缺陷，如圖即可判斷此位置存在局部放電缺陷，如圖16-1116-11所示，橫坐標顯示缺陷距離測試端的位置，縱坐標顯示視在放電所示，橫坐標顯示缺陷距離測試端的位置，縱坐標顯示視在放電量。量。典型電纜局放分析結果圖譜典型電纜局放分析結果圖譜 四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法診斷診斷方法方法-25-交聯聚乙烯電纜（交聯聚乙烯電纜（XLPEXLPE）新投運及投運新投運

43、及投運1 1年以內的電纜線路：最高試驗電壓年以內的電纜線路：最高試驗電壓2U0,2U0,接頭局部放電超過接頭局部放電超過300pC300pC、本體超過、本體超過100pC100pC，應及時進，應及時進行更換；終端超過行更換；終端超過3000pC3000pC時，應及時進行更換。時，應及時進行更換。已投運已投運1 1年以上的電纜線路：最高試驗電壓年以上的電纜線路：最高試驗電壓1.7U01.7U0，接頭局部放電超過，接頭局部放電超過500pC500pC、本體超過、本體超過100pC100pC，應及時進行，應及時進行更換；終端超過更換；終端超過5000pC5000pC時，應及時進行更換。時，應及時進行

44、更換。油紙絕緣電纜（油紙絕緣電纜（PILCPILC）新投運及投運新投運及投運1 1年以內的電纜線路：最高試驗電壓年以內的電纜線路：最高試驗電壓2U0,2U0,接頭局部放電超過接頭局部放電超過2000pC2000pC、本體超過、本體超過1000pC1000pC，應及時，應及時進行更換；終端超過進行更換；終端超過3000pC3000pC時，應及時進行更換。時，應及時進行更換。已投運已投運1 1年以上的電纜線路：最高試驗電壓年以上的電纜線路：最高試驗電壓1.7U01.7U0，接頭局部放電超過，接頭局部放電超過2000pC2000pC、本體超過、本體超過1000pC1000pC，應及時進，應及時進行更

45、換；終端超過行更換；終端超過5000pC5000pC時，應及時進行更換。時，應及時進行更換。四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法判斷標準判斷標準-26-典型的交聯聚乙烯（典型的交聯聚乙烯（XLPEXLPE）和油紙絕緣（）和油紙絕緣（PILCPILC）電纜參考臨界局部放電量）電纜參考臨界局部放電量四、振蕩波檢測及診斷方法四、振蕩波檢測及診斷方法診斷診斷方法方法電纜及附件類型電纜及附件類型投運年限投運年限參考臨界值參考臨界值電纜本體（XLPE）-100電纜本體（PILC）-1000接頭（XLPE-XLPE）1年以內3001年以上500接頭（PILC-PILC）1年以內20001年以上3

46、000接頭（XLPE-PILC）1年以內3001年以上500終端1年以內30001年以上5000-27-1、振蕩波檢測發現電纜應力錐安裝失效缺陷振蕩波檢測發現電纜應力錐安裝失效缺陷【案例經過】【案例經過】被測被測10kV電纜全長電纜全長963米，兩處中間接頭位置分別在米，兩處中間接頭位置分別在382米和米和540米處。經振蕩波檢測發現距離一端變電站米處。經振蕩波檢測發現距離一端變電站540米處的三相中間接頭都存在局部放電缺陷，米處的三相中間接頭都存在局部放電缺陷，A相最大放電量為相最大放電量為2000pc，B相和相和C相最大放電量均為相最大放電量均為1000pc。經電纜接頭解體分析發現應力錐安

47、裝失效是造成局部放電缺陷的主要原因。經電纜接頭解體分析發現應力錐安裝失效是造成局部放電缺陷的主要原因。【案例詳解】【案例詳解】被測被測10kV電纜電纜2009年投運，接頭型號為年投運，接頭型號為YJV22-8.7/10kV-3*240mm2，額定電壓，額定電壓8.7/15kV。振蕩波測試結。振蕩波測試結果：果：A相最大放電量為相最大放電量為2000pc，B相和相和C相最大放電量均為相最大放電量均為1000pc，局部放電源定位結果如圖，局部放電源定位結果如圖16-12所示。所示。五、五、振蕩波檢測案例分析振蕩波檢測案例分析-28-五、五、振蕩波檢測案例分析振蕩波檢測案例分析電纜局部放電檢測信號-

48、29-對此缺陷電纜接頭進行了解體分析，發現的問題總結如下：對此缺陷電纜接頭進行了解體分析，發現的問題總結如下：（1）外護套沒有做防水）外護套沒有做防水根據根據3M公司中間接頭施工工藝，電纜中間接頭的內、外護套均應做防水處理，但實際上，該條電纜外護套公司中間接頭施工工藝，電纜中間接頭的內、外護套均應做防水處理，但實際上，該條電纜外護套未做防水，如圖未做防水，如圖16-13所示，中間接頭在長期運行后可能進水受潮。所示，中間接頭在長期運行后可能進水受潮。 外護套未做防水處理外護套未做防水處理五、五、振蕩波檢測案例分析振蕩波檢測案例分析-30-（2）應力錐安裝失效）應力錐安裝失效3M公司提供的截面為公

49、司提供的截面為3*240mm2電纜中間接頭安裝工藝見圖電纜中間接頭安裝工藝見圖16-14所示。工藝要求兩端半導電斷口間距應為所示。工藝要求兩端半導電斷口間距應為250mm，實際測量約為，實際測量約為350mm；銅屏蔽斷口間距離應為；銅屏蔽斷口間距離應為350mm，實際測量為，實際測量為450mm。由于外半導電層剝離部分過長，導致應力錐不能覆蓋剝開的外半導電層斷口，使得應力錐均勻電場的功能由于外半導電層剝離部分過長，導致應力錐不能覆蓋剝開的外半導電層斷口，使得應力錐均勻電場的功能失效。為了彌補安裝過程中的失誤，施工單位在導體連接管兩側的外半導電層斷口至應力錐位置纏繞半導電膠失效。為了彌補安裝過程

50、中的失誤，施工單位在導體連接管兩側的外半導電層斷口至應力錐位置纏繞半導電膠帶來均勻電場，如圖帶來均勻電場，如圖16-15所示，但由于三相纏繞的半導電膠帶未能將外半導電斷口與應力錐進行有效連接，其所示，但由于三相纏繞的半導電膠帶未能將外半導電斷口與應力錐進行有效連接，其中中2#電纜接頭漏出電纜接頭漏出XLPE絕緣絕緣1.5cm，這樣在運行電壓下，三相電纜中間接頭均會產生局部放電。，這樣在運行電壓下，三相電纜中間接頭均會產生局部放電。五、五、振蕩波檢測案例分析振蕩波檢測案例分析3M公司接頭施工工藝-31-(a) 中間接頭的初始狀況中間接頭的初始狀況 (b) 去除半導電膠帶的中間接頭去除半導電膠帶的

51、中間接頭 (c) 中間接頭的測量尺寸中間接頭的測量尺寸五、五、振蕩波檢測案例分析振蕩波檢測案例分析應力錐實際安裝情況應力錐實際安裝情況-32-基于上述解體情況，分析該電纜中間接頭局部放電產生原因如下：基于上述解體情況，分析該電纜中間接頭局部放電產生原因如下： （1 1）中間接頭應力錐安裝失效是產生局部放電的主要原因，其中）中間接頭應力錐安裝失效是產生局部放電的主要原因，其中2#2#相接頭失效情形較相接頭失效情形較1#1#相和相和3#3#相接頭嚴重，相接頭嚴重，局放檢測結果也表明局放檢測結果也表明A A相接頭局部放電量是其余兩相的相接頭局部放電量是其余兩相的2 2倍。倍。（2 2）電纜接頭制作過

52、程中未做外護套防水處理，雖然不會直接導致電纜接頭局部放電量超標，但可能會使）電纜接頭制作過程中未做外護套防水處理，雖然不會直接導致電纜接頭局部放電量超標，但可能會使電纜中間解體在長期運行后進水受潮。電纜中間解體在長期運行后進水受潮。五、五、振蕩波檢測案例分析振蕩波檢測案例分析-33-2 2、振蕩波檢測發現電纜接頭制作工藝不良缺陷、振蕩波檢測發現電纜接頭制作工藝不良缺陷【案例經過】【案例經過】被測被測10kV10kV電纜全長電纜全長17431743米，米，4 4個中間接頭位置分別在個中間接頭位置分別在260260米、米、750750米、米、11501150米和米和14001400米處。經振蕩波檢測發現米處。經振蕩波檢測發現755755米處存在局部放電缺陷，分析確定局部放電缺陷位于米處存在局部放電缺陷，分析確定局部放電缺陷位于750750米處的中間接頭位置。經電纜中間接頭解體分析發米處的中間接頭位置。經電纜中間接頭解體分析發現壓接管外纏繞的半導電帶、電纜接頭制作工藝粗糙等是造成局部放電缺陷的主要原因。現壓接管外纏繞的半導電帶、電纜接頭制作工藝粗糙等是造成局部放電缺陷的主要原因。【案例詳解】【案例詳解】被測電纜額定電壓被測電纜額定電壓8.7/1