XLPE电力电缆局部放电信号特征及现场实测分析

摘要

交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料具有优异的物理、化学和耐热性能，在天津电网各电压等级的电力电缆线路中已获得广泛应用。由于在电缆的生产、运输和安装过程中易引入杂质、气泡等缺陷，绝缘中会形成局部放电现象，导致XLPE电缆早期击穿，影响电力系统的供电可靠性。检测XLPE电力电缆的局部放电信号，分析放电的危害性对于保障电力系统的安全运行具有重要的理论意义和工程价值。
　　本文首先采用过氧化二异丙苯为交联剂制备厚0.5mm的XLPE试样，搭建了内部放电、电晕放电和表面放电三种缺陷模型，通过高频电流互感器对局部放电信号实施采集。针对三种典型绝缘缺陷下的局部放电单次脉冲波形特征进行了研究，揭示了三种放电模式下单次脉冲波形频域谱的显著差异。研究了内部气隙直径，针电极长度、直径，针电极距XL P E试样表面距离等参数变化对单次脉冲波形上升沿、宽度及幅值的影响，并分别从内部放电、电晕放电和表面放电的形成物理机理出发，对上述规律进行解释。
　　其次，针对三种典型绝缘缺陷下的局部放电脉冲序列统计特征进行研究。基于局部放电脉冲幅值出现次数(N)和放电幅值(Q)之间的关系曲线，建立了基于二维威布尔分布参数的缺陷特征谱。发现对于不同放电类型，其 N-Q曲线的二维威布尔分布参数在α-β平面中的分布具有明显的聚类特性，可作为识别不同种类缺陷局部放电的特征参量。
　　最后，采用高频电流互感器对天津市某企业35kV变电站内多个XLPE电缆终端进行局部放电检测，通过分析PRPD谱图和单次脉冲统计规律，成功发现电缆绝缘隐患。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 XLPE电力电缆局部放电的产生原因及种类

1.3 XLPE电力电缆局部放电检测技术的研究现状

1.4局部放电特征量提取方法

1.5本论文的主要工作

第二章 典型电缆绝缘缺陷模型中单次脉冲波形的特征分析

2.1 实验设置

2.2单次放电脉冲结果分析

2.3本章小结

第三章 基于二维威布尔分布参数特性的局部放电特征提取

3.1 威布尔分布基本模型

3.2实验结果分析

3.3本章小结

第四章 天津某企业35kV变电站XLPE电缆终端局部放电实测

4.1 天津某企业35kV变电站简介

4.2 35kVXLPE电力电缆终端局部放电检测

4.3 局部放电检测结果分析

4.4 本章小结

第五章 全文结论

参考文献

致谢