引言
隨著(zhe)電力系(xi)統(tong)的不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)和復雜化,電纜(lan)作(zuo)為電(dian)力傳(chuan)輸和(he)分(fen)配的(de)重要(yao)組成部(bu)分(fen),其可(ke)靠性和安(an)全性要(yao)求日(ri)益(yi)提(ti)高(gao)。為了確(que)保電纜(lan)的(de)正常運行(xing),及(ji)時發(fa)現(xian)並處(chu)理潛(qian)在(zai)的絕(jue)緣(yuan)缺陷,阻(zu)尼振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong)應運而生。該(gai)系(xi)統(tong)通過利用阻(zu)尼(ni)交流(liu)電壓耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)與局部(bu)放電(dian)檢(jian)測相結(jie)合(he)的(de)方式(shi),為電(dian)纜線路的(de)絕(jue)緣(yuan)狀態(tai)評估(gu)提(ti)供(gong)了高(gao)效、可(ke)靠的(de)手(shou)段(duan)。
壹、原(yuan)理
阻(zu)尼振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong)基(ji)於LCR阻尼(ni)振蕩原(yuan)理,通(tong)過在(zai)被測電纜(lan)上(shang)施加(jia)壹個(ge)短(duan)暫的、頻(pin)率在(zai)幾十到幾百赫茲之間(jian)的(de)阻(zu)尼振蕩電(dian)壓波(bo)形,模擬(ni)電(dian)纜(lan)在(zai)接近(jin)實(shi)際工況下的(de)運行(xing)狀態(tai)。這(zhe)種(zhong)波(bo)形設計旨在(zai)激發(fa)電(dian)纜(lan)絕緣(yuan)層(ceng)中(zhong)的局(ju)部(bu)放電(dian)現(xian)象(xiang),尤(you)其是那些由(you)於絕緣(yuan)老(lao)化、損傷(shang)或制(zhi)造(zao)缺(que)陷導(dao)致的薄弱(ruo)環節(jie)。局部(bu)放電(dian)產生的電(dian)信(xin)號隨(sui)後(hou)被系(xi)統(tong)的高(gao)靈敏(min)度(du)傳(chuan)感(gan)器捕(bu)捉(zhuo)並(bing)記(ji)錄(lu)下來(lai),通過(guo)對(dui)這(zhe)些(xie)信(xin)號的(de)分(fen)析(xi),可(ke)以評(ping)估(gu)電(dian)纜的絕(jue)緣(yuan)健康(kang)狀況,並確(que)定(ding)缺(que)陷的(de)具體(ti)位(wei)置。
1、阻尼振蕩電(dian)壓的(de)產生
阻尼(ni)振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong)在(zai)測試過(guo)程(cheng)中(zhong)產生的阻(zu)尼交(jiao)流(liu)電壓更(geng)高(gao)可(ke)達30kV(其他規(gui)格(ge)可(ke)定(ding)制(zhi))。這(zhe)壹電壓通過(guo)內置的高(gao)壓電(dian)抗(kang)器、高(gao)壓固態開(kai)關(guan)與被測電纜(lan)形(xing)成阻尼(ni)振蕩電(dian)壓波(bo)。在(zai)完成電纜(lan)加(jia)壓的(de)基(ji)礎(chu)上(shang),系(xi)統(tong)施加(jia)近似(si)工頻(pin)的正(zheng)弦電壓(ya)波(bo),激發出電纜潛(qian)在(zai)缺陷處(chu)的局(ju)部(bu)放電(dian)信(xin)號。
2、局(ju)部(bu)放電(dian)信(xin)號的(de)檢(jian)測
局部(bu)放電(dian)信(xin)號的(de)產生是電(dian)纜絕(jue)緣(yuan)狀態(tai)評估(gu)的關(guan)鍵(jian)。當(dang)電纜中(zhong)存在(zai)絕緣(yuan)缺陷時,缺(que)陷處(chu)會(hui)發(fa)生局部(bu)放電(dian),產生微弱(ruo)的電信(xin)號。系(xi)統(tong)通過基(ji)於脈沖(chong)電(dian)流(liu)法的高(gao)靈敏(min)度(du)傳(chuan)感(gan)器,配合(he)高(gao)速數(shu)據采(cai)集(ji)設備(bei),完成對(dui)局部(bu)放電(dian)信(xin)號的(de)檢(jian)測、采集(ji)和(he)上傳(chuan)。
3、數(shu)據分(fen)析(xi)與診斷(duan)
采(cai)集到的局(ju)部(bu)放電(dian)信(xin)號經(jing)過數(shu)據處(chu)理(li)和分(fen)析(xi)軟(ruan)件(jian)的處理(li),完(wan)成聚類(lei)分(fen)析(xi)、行(xing)波定(ding)位(wei)等步(bu)驟(zhou)。數(shu)據分(fen)析(xi)軟(ruan)件(jian)能(neng)夠自(zi)動(dong)識(shi)別並提(ti)取(qu)關(guan)鍵(jian)特(te)征參數(shu),如(ru)放電(dian)量(liang)、放電(dian)次(ci)數(shu)、放電(dian)相(xiang)位(wei)等,進而(er)評估(gu)電(dian)纜(lan)的(de)絕緣(yuan)健康(kang)狀況。同時,系(xi)統(tong)還能(neng)根據放電(dian)信(xin)號的(de)波形和(he)特(te)征,確定(ding)缺(que)陷的(de)具體(ti)位(wei)置,為後(hou)續的維修或更(geng)換(huan)工作(zuo)提(ti)供(gong)有力支持。
二、系(xi)統(tong)特點
1、非破壞性試驗(yan)
阻(zu)尼振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong)的測試過(guo)程(cheng)時間(jian)極短(duan)(僅(jin)幾百毫秒),且施加(jia)電壓(ya)在(zai)可(ke)控範(fan)圍內,因(yin)此(ci)對(dui)電纜(lan)的(de)損害(hai)幾乎可(ke)以忽(hu)略(lve)不(bu)計。這(zhe)使得系(xi)統(tong)適用於對(dui)運行(xing)中(zhong)的電(dian)纜進(jin)行(xing)定(ding)期(qi)檢(jian)測,而不(bu)會(hui)影(ying)響電纜(lan)的(de)正常運行(xing)。
2、絕緣(yuan)性能(neng)檢(jian)測與評估(gu)手(shou)段多樣化
系(xi)統(tong)采用阻尼交流(liu)電壓耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)與局部(bu)放電(dian)檢(jian)測相結(jie)合(he)的(de)方式(shi),為發(fa)現電纜線路絕(jue)緣(yuan)中(zhong)潛(qian)在(zai)缺陷提(ti)供(gong)了有(you)效手段(duan)。同(tong)時,借(jie)助(zhu)介質(zhi)損耗現(xian)場測量(liang)技(ji)術,可(ke)以進(jin)壹步(bu)實(shi)現(xian)高(gao)壓電(dian)纜絕(jue)緣(yuan)老(lao)化程度(du)的(de)狀(zhuang)態評估(gu)。這(zhe)種(zhong)多樣化的檢(jian)測手段(duan),使得系(xi)統(tong)能(neng)夠更(geng)全面地評估(gu)電(dian)纜的絕(jue)緣(yuan)性能(neng)。
3、高(gao)效便(bian)捷(jie)
阻(zu)尼(ni)振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong)體積小、重量(liang)輕(qing),便(bian)於攜(xie)帶至(zhi)現(xian)場進行(xing)測試。同(tong)時,測試過(guo)程(cheng)自動化程度(du)高(gao),減(jian)少(shao)了人(ren)工幹預(yu),提(ti)高(gao)了測試效率。這(zhe)使得系(xi)統(tong)能(neng)夠在(zai)短(duan)時間(jian)內完(wan)成大(da)量(liang)電(dian)纜的檢(jian)測工作(zuo),滿足(zu)電力行(xing)業的實(shi)際需求。
4、先進(jin)的(de)軟硬件(jian)技(ji)術
系(xi)統(tong)采用更(geng)新半(ban)導體技(ji)術、更(geng)新的(de)激光(guang)控制(zhi)技(ji)術、先(xian)進(jin)的數(shu)字式(shi)信(xin)號處(chu)理器和(he)濾(lv)波技(ji)術以(yi)及(ji)先(xian)進的無線網絡控制(zhi)技(ji)術。這(zhe)些(xie)先進的軟(ruan)硬件(jian)技(ji)術使得系(xi)統(tong)具有(you)更(geng)高(gao)的檢(jian)測精度(du)和(he)更(geng)穩定(ding)的(de)性能(neng),提(ti)高(gao)了電(dian)纜絕緣(yuan)狀態(tai)評估(gu)的準(zhun)確性和可(ke)靠性。
三、應用
阻尼振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong)在(zai)電力行(xing)業中(zhong)具有(you)廣(guang)泛的應用前景。它(ta)不(bu)僅(jin)可(ke)以用(yong)於電纜(lan)的現(xian)場檢(jian)測與狀態(tai)診(zhen)斷(duan),還可(ke)以用(yong)於其他電(dian)氣設(she)備(bei)的(de)絕(jue)緣(yuan)狀態(tai)評估(gu)。
1、電纜現場檢(jian)測與狀態(tai)診(zhen)斷(duan)
阻(zu)尼振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong)可(ke)以用(yong)於各種(zhong)類(lei)型(xing)電(dian)纜(lan)的(de)現(xian)場檢(jian)測與狀態(tai)診(zhen)斷(duan)。通(tong)過在(zai)被測電纜(lan)上(shang)施加(jia)阻尼(ni)振蕩電(dian)壓波(bo)形,激發(fa)局(ju)部(bu)放電(dian)信(xin)號,並(bing)對(dui)這(zhe)些(xie)信(xin)號進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)和(he)評(ping)估,可(ke)以及(ji)時發(fa)現(xian)電纜(lan)中(zhong)的絕(jue)緣(yuan)缺陷和(he)潛(qian)在(zai)故障。這(zhe)有(you)助於電力企業及(ji)時發(fa)現(xian)和處(chu)理電纜問(wen)題(ti),避免(mian)故障擴大(da)和事(shi)故發生。
2、高(gao)壓和(he)中(zhong)壓變(bian)電站(zhan)電纜檢(jian)測
高(gao)壓和(he)中(zhong)壓變(bian)電站(zhan)中(zhong)的電(dian)源(yuan)電纜、控制(zhi)電(dian)纜(lan)和(he)信(xin)號電(dian)纜是電(dian)力系(xi)統(tong)的重要(yao)組成部(bu)分(fen)。這(zhe)些(xie)電纜的絕(jue)緣(yuan)狀態(tai)直(zhi)接(jie)關(guan)系(xi)到電力系(xi)統(tong)的穩定(ding)性和安(an)全性。它(ta)可(ke)以對(dui)這(zhe)些(xie)電纜進行(xing)定(ding)期(qi)檢(jian)測,及(ji)時發(fa)現(xian)絕緣(yuan)缺陷和(he)潛(qian)在(zai)故障,為電力系(xi)統(tong)的安全運行(xing)提(ti)供(gong)保障。
3、氣體絕緣(yuan)變電(dian)站和(he)空氣絕緣(yuan)變電(dian)站電(dian)纜檢(jian)測
氣體(ti)絕(jue)緣(yuan)變電(dian)站(GIS)和(he)空氣絕緣(yuan)變電(dian)站(AIS)中(zhong)的電(dian)纜同(tong)樣需要(yao)定(ding)期(qi)檢(jian)測。由(you)於這(zhe)些(xie)變電站中(zhong)的電(dian)纜通(tong)常處於較(jiao)高(gao)的電(dian)壓等級(ji)和復雜的環境中(zhong),因此(ci)其絕緣(yuan)狀態(tai)評估(gu)尤(you)為重要(yao)。阻尼(ni)振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong)可(ke)以對(dui)這(zhe)些(xie)電纜進行(xing)高(gao)效、準(zhun)確的(de)檢(jian)測,確保電力系(xi)統(tong)的穩定(ding)運(yun)行(xing)。
4、其他電(dian)氣設(she)備(bei)絕(jue)緣(yuan)狀態(tai)評估(gu)
除了電(dian)纜外,還可(ke)以用(yong)於其他電(dian)氣設(she)備(bei)的(de)絕(jue)緣(yuan)狀態(tai)評估(gu)。例(li)如(ru),變(bian)壓器、互感(gan)器(qi)、避雷(lei)器等設備(bei)的絕(jue)緣(yuan)狀態(tai)同樣(yang)需要(yao)定(ding)期(qi)檢(jian)測和評(ping)估(gu)。通過采(cai)用阻(zu)尼(ni)振蕩波(bo)狀態(tai)檢(jian)測系(xi)統(tong),可(ke)以及(ji)時發(fa)現(xian)這(zhe)些(xie)設備中(zhong)的絕(jue)緣(yuan)缺陷和(he)潛(qian)在(zai)故障,為電力系(xi)統(tong)的安全運行(xing)提(ti)供(gong)有力支持。