XLPE高压电缆局部放电的放电量计算方法和信号传输特性的研究

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局部放电检测方法是针对于高压电缆的局部放电信号的传输、衰减和失真的重要检测手段,主要用于反映高压电缆的绝缘状态。在长电缆中局部放电信号在传输时通常由于现在的复杂运行状态对信号的提前产生了较大的影响,使得检测到的波形和幅值发生了改变,这会给信号与干扰的区分及对不同测量结果的比较带来难度。因此在实际运行电缆局放研究的基础上对局部放电信号在电缆中的传输特性进行研究是十分必要的。  对于XLPE电缆的局部放电信号,其测量主要集中于高频和甚高频分量。本文通过测量电缆材料的高频介电参数,使用均匀传输线理论,确定单一频率的正弦信号的衰减系数,然后通过傅里叶变换得到高斯函数模拟的局部放电信号在电缆中的传输特性,即幅值、脉宽和面积随着距离的变化规律。研究表明在1MHz-100MHz之间单一频率正弦信号在电缆中的衰减系数与频率成线性关系。影响电缆衰减系数的主要因素为电缆主绝缘材料的高频损耗以及位移电流流过半导电屏蔽层和半导电阻水层引起的损耗。局部放电脉冲信号随着传输距离的增大,脉冲的幅值衰减,脉冲的宽度增大,脉冲面积基本不变,对于某海站线路YJLW03-Z-64/110kV-1×630mm2的电缆,以10ns上升时间的脉冲为例,幅值衰减到初始值的10%的距离为490m;脉冲上升时间越短,幅值衰减越快。针对以上计算结果,在某海站110kV电缆线路的6段不同长度电缆上,通过注入单一频率正弦信号和局部放电校正信号对计算结果进行验证,局部放电校正信号实验结果与计算结果基本吻合。  根据局部放电脉冲在电缆中的传输特性,论文提出了长电缆端部测试时放电量的计算方法,在端部测试到局部放电并对放电点定位后,可通过脉冲宽度和幅值变化公式计算出放电点的脉冲幅值和脉宽,从而计算出局部放电的放电量。也可通过测试到的放电脉冲的面积来计算放电量。论文统计了现场局部放电测试的背景噪声水平;测量了电缆典型缺陷的放电特征,为电缆局部放电的现场测试结果的分析提供参考。
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