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CZ9600型电缆振荡波测试仪

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一、概述

近十年来,我国城市电网中大量采用XLPE电力电缆输配电。交联电缆在当前中国乃至世界的电力系统中有着至关重要的地位,在220kV以下的领域已经全面取代其他电缆,成为城市内传输电力的主导产品,500kV的交联聚乙烯电力电缆也开始挂网试运行,我国的电力设备制造能力有了很大的进步。

在60年代初问世以来的40余年中,由于交联聚乙烯(XLPE)电缆具有良好的电性能和热性能并且结构简单,制造周期短,工作耐受温度高,无油,敷设方便,供电安全可靠、有利于美化城市等优点,因而被广泛应用于电力系统的各个电压等级中,但是这种电缆的绝缘结构中往往会由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质,或者由于工艺原因在绝缘与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层突出,在这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电,同时在电力电缆的安装和运行过程当中也可能会产生各种绝缘缺陷导致局部放电。当它使用到一定年限后局部放电继续发展到一定程度导致绝缘击穿而造成电网事故,其主要原因是由于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,造成严重事故。因而对交联聚乙烯电缆绝缘缺陷局部放电检测方法的研究就显得尤为迫切,及时、准确地检测到电缆绝缘隐患,就可以及时采取必要的应对措施,减少突发事故等带来的经济损失具有十分重要的现实意义。

因此对电力电缆及其接头进行局部放电检测和定位研究有着重要的意义和经济价值。IEC及世界各国都制定了相关的局部放电测试标准,通过对局部放电的检测及时发现绝缘系统中的薄弱环节,找出故障原因,保证电力电缆质量,保障电力系统安全可靠运行。国际大电网(CIGRE)也在2009年成立了电缆及接头现场局放检测技术的工作组,对该方面技术发展进行研究梳理。

局部放电是电力电缆运行中的一个较大的安全隐患,是电缆绝缘劣化的征兆,也是造成绝缘劣化的重要原因之一,局部放电测量用于现场测量时,外部噪声干扰严重,测量很困难。DAC电缆振荡波局放检测及故障定位系统是基于变频谐振的阻尼振荡波电压下的XLPE电缆局部放电现场检测及定位技术研究,设计生产符合现场测试要求的阻尼振荡波电源;针对XLPE电缆及其接头中局部放电信号的传播方式和规律,研究电缆及其接头局部放电信号的提取技术,设计符合现场测试要求、参数优化、性能良好的局放检测传感器,并选用先进的数字信号处理方法对测试数据进行分析处理,进而进行XLPE电力电缆局部放电的准确定位,为更准确判断电缆及其接头绝缘状况提供参考依据。

本设备可用于10kV及以上电力电缆进行现场交流耐压试验、局部放电现场检测及故障定位。本系统满足目前电力系统市场需求和现运行的电缆基本都进入“中年期”需要及时的检测和维修,本设备将耐压试验、局放检测、故障定位等功能集一身,极大的简化了系统设备运输、现场试验安装、降低了试验成本。带来丰厚的经济效益和科研价值。

 

二、系统技术指标

2.1、DAC系统基本技术指标

技术参数:

DAC电缆局部放电检测及故障定位系统

阻尼交流输出电压       

10~220 kV

阻尼交流电压频率范围  

20 Hz~ 500 Hz

电容范围

0.05 μF ~2 μF   

加压方式    

交流谐振升压

局放检测频带

30kHz~15MHz

局放测试范围

最小10pC

故障定位精度

±2 m

局放水平检测       

放电脉冲的时间分辨率为10μs,相位分辨率为0.18°,

符合IEC 60270 标准

耐压试验

交流耐压试验、局放试验

供电电压

AC380V+/-10%, 50Hz, 5A

网络接口

WLAN 无线采集

2.2、DAC系统软件功能

1)本系统适用于220kV及以下电压等级电缆PD现场检测及定位。

2)本系统采集部分实现无线数据采集,增强了系统和操作人员的安全性。

3)本系统提供参数设置模块、信号采集模块、数据分析及谱图显示、数据存储、离线数据回看、分析、处理计算放电位置,可对局放故障进行定位。

4)本系统提供放电谱图、故障定位谱图、放电相位谱图、放电次数谱图、放电类型识别等功能。

5)本系统具有数字滤波、动态阈值、小波分析、时延鉴别、相关分析等抗干扰功能,可根据信号特征,对放电脉冲和干扰脉冲进行取舍和鉴别,以及通过简单模式识别进行PD类型识别。

6)本系统根据阻尼振荡电压波形与局部放电信号关系图以及定位谱图确定局部放电的类型,对电缆的整体绝缘状况和寿命做更有效的评估和预测。

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