3.振荡波电压法试验规范

振荡波电压法试验规范

1范围

本规范适用于广州供电局辖区内10kV交联聚乙烯电缆的局部放电状态评估与状态检修。本规范中采用的是以振荡波电压法为主要手段，绝缘电阻值及三相绝缘电阻不平衡度为辅助量的状态评估与状态检修体系。

本规范适用于指导广州供电局辖区内10kV交联聚乙烯电缆局部放电状态评估和状态检修工作。也适用于指导特大型保供电活动中10kV交联聚乙烯电缆绝缘的状态评估和状态检修工作。35kV电压等级交联聚乙烯电缆可参考本规范。 2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括刊误的内容）或修订版均不适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

IEEE Std 400?-2001

IEEE Guide for Field Testing and Evaluation of the Insulation of

Shielded Power Cable Systems

CIGRE WG 21.05- 1998 Diagnostic Methods for HV Paper Cables and Accessories IEC605021-1997 额定电压1 kV （Um = 112 kV） 至30 kV （Um = 36 kV） 挤包绝缘电

力电缆及附件

GB/ T127061-2002 额定电压1 kV （Um = 112 kV） 到35 kV （Um = 401 5 kV） 挤包绝缘

电力电缆及附件

GB/T 7354-2003 局部放电测量 GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验规范 GB/T16927.1-1997 高电压试验技术 一般试验要求 GB/T16927.2-1997 高电压试验技术 试验程序 DL/T 417 电力设备局部放电现场测量导则 Q/CSG1 0007-2010 电力设备预防性试验规程 DL/T 849.5—2004 电力设备专用测试仪器通用技术条件 第3部分 振荡波高压发生器

3术语和定义

3.1 局部放电 partial discharge

局部放电是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体（电极）附近，也可发生在其它位置。

3.2 振荡波电压法 oscillating waveform voltage, or damped AC voltage

利用被测电缆与电感的串联谐振原理，使振荡电压在多次极性变换过程中电缆缺陷处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器测量该信号从而达到检测目的一种方法。

3.3 行波定位法 Traveling wave orientation

行波定位法是常用于电缆局部放电定位的一种时差计算方法。主要通过测量局部放电的入射脉冲电流信号与反射脉冲电流信号的时间差从而推算局部放电发生位置，实现电缆中局部放电发生位置的定位。 4 检测总体流程

电缆状态监测应做好线路安全措施。振荡波电压法检测的主要包含项目为试验前后绝缘电阻测量、局部放电规范信号校准、电压施加。完成试验前绝缘电阻测量后，一般需要对电缆全长及接头位置进行测量定位。为确保测试数据的准确性，在试验前，应该注意试验端子安全距离是否足够，表面是否清洁、光滑。若表面脏污，需要用酒精进行仔细擦拭。 5 电压施加的执行规范

振荡波电压试验回路分为两个部分：一是直流充电回路；二是电缆与电感充放电过程，即振荡过程。两个回路之间通过快速关断开关实现转换。每完成一次对电缆的充放电过程，即一次电压施加完毕。同时，高频耦合器测量电缆中传播过来的信号。

振荡波电压法检测装置应符合国际大电网组织关于振荡频率f推荐在20Hz至300Hz之间范围的基本要求。当不满足振荡频率f推荐范围时，可采取并联辅助电容的措施降频。装置中整流模块和快速开关模块应具备良好干扰信号抑制能力。

通过施加多次不同幅值电压，对电缆中的信号进行多次收集，以增加判断的准确性。电压施加的步骤推荐按照下表1的方式施加。一次测试过程中电缆上电压的变化示意图如下图1。对交接试验时，可考虑将电压施加至2U0。U0为被测电缆的额定电压值。

表1电压施加步骤 施加电压 0 0.5U0 0.7 U0 0.9 U0 1.0 U0 1.1 U0 1.3 U0 1.5 U0 1.7 U0 1.0 U0 0 次数 1 1 1 1 2 1 3 3 3 1 1 说明 测试背景噪声 额定运行电压下的测试 IEC60502要求的局部放电测试电压 线电压 对电缆放电 图1 电压施加步骤示意图

6 局部放电信号的分析

确定分析结果是否由电缆局部放电导致，可参考以下几点进行判断：（1）放电幅值和次数随着电压的升高而增加；（2）局部放电定位结果在图谱上集中性较强；（3）局部放电相位谱图呈现180°特征，如图2示；（4）能够较明显地区分出入射波和反射波，如图3示。

All_100000.cal 570 120 0 π 2π 相位（°） 图2局部放电信号相位图谱 100 0 -100 0 3.5 7.2 时间（us） 图3局部放电信号的入射波和反射波

9080706050403020100范围 [%] 100视在放电量 （pC） 视在放电量（pC） -10-20-30-40-50-60-70-80-90-10000.511.522.533.54时间 (us)4.555.566.577.5N:\\...\\All_100000.cal 28/03/2010 11:28 当基本确定电缆中存在集中性的局部放电现象时，就需要对局部放电信号的危害性进行状态评估，给出合理的状态检修建议。 7 基于振荡波电压法的状态检修规范

表2基于振荡波电压法的局部放电状态评估与状态检修规范

试验 方法 周期 规范 建议 说明 检测到中间接头位置存在集中性的局部放电现象，局部放电量1）长度在150m以上满足试达到下列条件之一者可认定为验条件的所有新投运或进缺陷： 行大修后的10kV交联电缆① 新安装的中间接头局放量超振荡波（不论是否有中间接头）。 过100pC。 电压法 2）正式投运后36个月内。 ② 投运后的中间接头局放量超3）每6年。 过500pC。 4）更换中间接头后。 检测到中间接头位置存在集中5）必要时。 性的局部放电现象，但未达到上述条件者： 更换缺陷中间接头 应根据实际情况缩短检测周期，通常为1年一次 对新电缆电压施加到2.0U0，运行后电缆电压施加到1.7U0； 8 绝缘电阻参量的辅助作用

当绝缘电阻偏低、三相绝缘电阻不平衡度过大时，且振荡波电压法未能发现明显集中性的局部放电现象时，建议采取其它的方法采取进一步的状态监测，可参考下表3的策略。由于绝缘电阻参数受到环境温湿度、表面污秽状态的影响，因此，要求开展振荡波电压法时要求对电缆终端进行清洁和干燥。绝缘电阻测量仪器的电压等级推荐使用5kV或10kV。

表3 考虑绝缘电阻的10kV电缆绝缘状态诊断方法选择策略

评估量 规范 R≤500MΩ，且三相绝缘电阻不平衡度超过50% R≤300MΩ，且三相绝缘电阻不平衡度超过50% 检修建议 需要进行进一步的检测 特级用户的说明 局指定保供电对象的特一级供电馈线； 电网企业电力生产中心、党政机关、军区指挥中心； 检测的方法可为：变频耐压及超低频。 局指定保供电对象的特二级供电馈线； 医院、重要交通枢纽（机场、重要客运铁路等）、电信、主要新闻媒体； 其他特二级重要用户； 检测的方法可为：变频耐压及超低频。 特一级用户 绝缘电阻 特二级用户 需要进行进一步的检测 R≤100MΩ，一级、二级用且三相绝缘户 电阻不平衡度超过50% 需要进行进一步的检测

局指定保供电对象的一级、二级级供电馈线； 对社会有重要影响的公共活动场所（广场等）； 指其他一级重要用户； 检测的方法可为：变频耐压及超低频。 编制说明

本规范适用于广州供电局辖区内10kV交联聚乙烯电缆绝缘状态评估与状态检修。本规范中采用的是以振荡波电压法为主要手段的检测方法。振荡波电压法属于近两年国内各大型供电企业积极尝试的新型状态监测技术，取得了大量的实践案例。虽然振荡波电压法仍是一种停电试验方法，但与传统的耐压试验相比已经有了长足的进步。该方法尚属于现场试用阶段，国内科研院所对振荡波电压法发生的原理、局部放电信号的判断及状态评估目前还缺乏系统的理论研究。因此，本规范中状态评估及状态检修的依据和出发点是以大量现场应用经验为主要支撑的。规范提出了以用户性质为导向的配电电缆绝缘状态监测体系，符合当前电网受端的实际。规范首次引入了绝缘电阻值及三相绝缘电阻不平衡度作为电缆绝缘状态评估的辅助量。根据表3的建议，在振荡波电压法失效时，建议尝试变频耐压或者超低频试验方法。

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