OWTS振蕩波局放測(cè)試和定位系統(tǒng)方案

1、振蕩波局放測(cè)試及定位系統(tǒng)(Oscillating Wave Test System) 德國(guó)SebaKMT公司北京賽寶凱特檢測(cè)設(shè)備有限公司振蕩波局放測(cè)試及定位系統(tǒng) 德國(guó)SebaKMT公制造廠(chǎng)商 德國(guó)SebaKMT公司是世界上著名的電力電纜故障定位和局放測(cè)試設(shè)備制造廠(chǎng)商，在全球130個(gè)國(guó)家擁有辦事處或代理商。德國(guó)塞堡公司，位于Baunach德國(guó)哈克公司，位于Radeburg制造廠(chǎng)商 德國(guó)SebaKMT公司是世界上著名引言 隨著供電水平要求的提高，國(guó)內(nèi)外供電單位對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的檢測(cè)方法也在不斷改善，已從以前粗放式的巡檢和故障搶修模式，逐漸升級(jí)為對(duì)電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)模式，即通過(guò)在線(xiàn)或離線(xiàn)監(jiān)測(cè)的方式，發(fā)現(xiàn)電

2、力設(shè)備的缺陷，提前對(duì)潛在缺陷進(jìn)行檢修和維護(hù)，達(dá)到未雨綢繆的效果。引言 隨著供電水平要求的提高，國(guó)內(nèi)外供電單位對(duì) 局部放電是指高壓設(shè)備中的絕緣介質(zhì)在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下，發(fā)生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置，而不會(huì)立即形成貫穿性通道，稱(chēng)為局部放電。它是廣泛存在的現(xiàn)象。什么是局部放電（Partial Discharge)?安全隱患！ 局部放電是指高壓設(shè)備中的絕緣介質(zhì)在高電場(chǎng)強(qiáng)局放產(chǎn)生的原因XLPE電纜分層/層狀缺陷半導(dǎo)電層突起雜質(zhì) （導(dǎo)體；非導(dǎo)體） 倒置水樹(shù) 空洞（微孔洞）局放產(chǎn)生的原因XLPE電纜分層/層狀缺陷半導(dǎo)電層突起雜質(zhì) Source : H.T. Putter, In

3、vestigation of Water Treeing Electrical Treeing Transition in Polymeric Insulation of Service Aged Power Cables. Delft University 2007水樹(shù)并不產(chǎn)生局放！只有當(dāng)一個(gè)電樹(shù)在水樹(shù)頂端發(fā)展時(shí)才會(huì)有局放產(chǎn)生。電樹(shù)會(huì)導(dǎo)致絕緣在運(yùn)行條件下很快（幾周或幾月內(nèi)）擊穿。Source : H.T. Putter, Investig電纜接頭中可能發(fā)生發(fā)生局部放電的地方:絕緣與導(dǎo)體表面的間隙絕緣材料中的空腔與雜質(zhì) 導(dǎo)體或半導(dǎo)體表面的空腔或毛刺局放產(chǎn)生的原因電纜接頭電纜接頭中可能發(fā)生發(fā)生局

4、部放電的地方:局放產(chǎn)生的原因電纜接OWTS振蕩波局放測(cè)試和定位系統(tǒng)方案局放產(chǎn)生位置局放產(chǎn)生位置 電力電纜局部放電與電力電纜絕緣狀況密切相關(guān)，局部放電的出現(xiàn)及變化預(yù)示著電纜絕緣存在著可能危及電纜安全運(yùn)行壽命的缺陷。準(zhǔn)確測(cè)量XLPE絕緣電力電纜的局部放電是判斷電纜絕緣品質(zhì)的一種直觀(guān)、有效的方法 。為什么要測(cè)量電纜的局放？ 電力電纜局部放電與電力電纜絕緣狀況密切相關(guān)，OWTS系統(tǒng)OWTS系統(tǒng)作為世界上最先進(jìn)的局放檢測(cè)設(shè)備之一，與工頻具有良好的等效性，已經(jīng)得到越來(lái)越多國(guó)家的認(rèn)可。SebaKMT公司 德國(guó)Seitz公司 瑞士Delf University of Technology 荷蘭 OWTS系統(tǒng)O

5、WTS系統(tǒng)作為世界上最先進(jìn)的局放檢測(cè)設(shè)備之一，新電纜投運(yùn)前 更換接頭后 定期跟蹤測(cè)量 檢查電纜主絕緣狀況 檢測(cè)電纜附件的安裝工藝 出現(xiàn)局放，評(píng)估局放水平，如必要， 需對(duì)附件進(jìn)行針對(duì)性的維修和更換。電纜狀態(tài)檢修的重要手段：OWTS振蕩波局放測(cè)試技術(shù)電纜狀態(tài)檢修的重要手段：OWTS振蕩波局放測(cè)試技術(shù)OWTS 局放測(cè)試原理 AD轉(zhuǎn)換器低阻尼振蕩波測(cè)試技術(shù)OWTS 局放測(cè)試原理 AD轉(zhuǎn)換器低阻尼振蕩波測(cè)試OWTS 局放測(cè)試原理 OWTS 局放測(cè)試原理 局放點(diǎn)位置原始脈沖反射脈沖 OWTS 局放定位原理 局放點(diǎn)位置原始脈沖反射脈沖 OWTS 局放定位原理 局放點(diǎn)位置原始脈沖反射脈沖 OWTS 局放定位原

6、理 局放點(diǎn)位置原始脈沖反射脈沖 OWTS 局放定位原理 利用局放脈沖反射法進(jìn)行局放定位局放點(diǎn)脈沖向電纜兩端傳播OWTS 局放定位原理利用局放脈沖反射法進(jìn)行局放定位局放點(diǎn)脈沖向電纜兩端傳播OWT標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)： IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量局放有效性：局放試驗(yàn)時(shí)所加電壓的波形及頻率盡可能與正常運(yùn)行時(shí)電壓的形狀相近這樣，重要的測(cè)量參數(shù)如PDIV（局放起始電壓），PDEV（局放終止電壓）和局放等級(jí)就會(huì)與正常運(yùn)行時(shí)相同。無(wú)損性：所加電壓要接近于正常運(yùn)行電壓，這樣就可以在局放診斷中將電壓值限定在1.7Uo以下。防止較高的電壓激發(fā)新的缺陷。抗干擾能力：系統(tǒng)可以有效排除環(huán)境干擾。有效判斷局放類(lèi)型：生成清晰的局放波形

7、圖，以便確定局放的類(lèi)型，觀(guān)察電壓曲線(xiàn)與局放發(fā)生的相位關(guān)系。便攜式設(shè)計(jì)：可應(yīng)用于各種測(cè)試環(huán)境。OWTS設(shè)備特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)： IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量局放OWTS設(shè)備特點(diǎn) 局放起始電壓 （PDIV） 局放終止電壓 （PDEV） 局放水平 局放集中性 OWTS 系統(tǒng)局放診斷的依據(jù)測(cè)試結(jié)果的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)上的。經(jīng)過(guò)濾波后單一、離散的數(shù)據(jù)對(duì)局放結(jié)果的分析影響不大，因此可最大限度避免干擾造成的誤判OWTS 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果 局放起始電壓OWTS 系統(tǒng)局放診斷的依據(jù)測(cè)試結(jié)果的評(píng)估 詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告有助于制定合適的維護(hù)方案，另外，作為電纜維護(hù)的歷史資料，在電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作中也有很高的參考價(jià)值。自動(dòng)生成

8、詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告 詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告有助于制定合適的維護(hù)方案，另外，OWTS系列 OWTS產(chǎn)品涵蓋了常見(jiàn)的電纜電壓等級(jí)，從10千伏電纜直到220千伏的高壓電纜，都有相應(yīng)等級(jí)的產(chǎn)品覆蓋，使其能夠廣泛用于電纜測(cè)試工作中。OWTS M28OWTS M60OWTS H150OWTS H250OWTS系列 OWTS產(chǎn)品涵蓋了常見(jiàn)的電纜電壓等新加坡，荷蘭，德國(guó)，意大利等國(guó)家早在幾年前就已積極開(kāi)展以O(shè)WTS系統(tǒng)作為電纜狀態(tài)評(píng)測(cè)的工具，并取得良好的效果。新加坡新能源電網(wǎng)波蘭 ENERGA公司 截止到2006年底，OWTS總共銷(xiāo)售約有5060套，而從2007年至今已經(jīng)有超過(guò)270套的設(shè)備在世界范圍內(nèi)使用，表明電纜狀態(tài)

9、檢測(cè)已越來(lái)越被重視。OWTS系統(tǒng)國(guó)外應(yīng)用狀況新加坡，荷蘭，德國(guó)，意大利等國(guó)家早在幾年前就已積極開(kāi)展以O(shè)W新加坡新能源電網(wǎng)公司 作為最早使用OWTS設(shè)備的國(guó)家之一，新加坡國(guó)家電網(wǎng)通過(guò)優(yōu)化管理政策，引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，提高了電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。用戶(hù)年意外停電指數(shù) (SAIDI) 新能源公司實(shí)行以電網(wǎng)業(yè)績(jī)?yōu)橹行牡闹R(shí)型管理模式，“狀態(tài)監(jiān)測(cè)與狀態(tài)維修”是資產(chǎn)（設(shè)備）管理的兩大支柱。新加坡新能源電網(wǎng)公司 作為最早使用OWTS設(shè)備的 引入OWTS后意外停電故障明顯減少，避免了部分事故的發(fā)生，振蕩波電纜局放測(cè)試小結(jié)如下： 新加坡OWTS局放測(cè)試的應(yīng)用測(cè)試 22 kV共計(jì)255條，其中避免16條局放故障；測(cè)試6.6kV共

10、計(jì)683條，其中避免65條局放故障；在2007年，又購(gòu)置了兩套最新的OWTS M60系統(tǒng)用于22kV電纜和一套OWTS H150系統(tǒng)用于66kV電纜；至此，新加坡共有OWTS： OWTS 25 9套 OWTS M60 2套 OWTS H150 1套 引入OWTS后意外停電故障明顯減少，避免了部分事故的OWTS國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況北京：在2007年底，購(gòu)入兩臺(tái)OWTS M28系統(tǒng)，用于奧運(yùn)場(chǎng)館及重要設(shè)施的電纜局放測(cè)試。共檢測(cè)電纜300余條（諧振試驗(yàn)通過(guò)后），發(fā)現(xiàn)接頭缺陷20多個(gè)，及時(shí)地排除了故障隱患。 2009年，建國(guó)60周年大慶及全運(yùn)會(huì)的保電工作中，OWTS系統(tǒng)也得到很好的應(yīng)用。 目前，北京已應(yīng)用了9

11、套OWTSM28系統(tǒng)，并已在北京地區(qū)推廣使用。濟(jì)南：2009年夠入1臺(tái)OWTS M28，用于大運(yùn)場(chǎng)館及重要設(shè)施的電纜局放測(cè)試。使用效果良好。廣東：廣州等地也已購(gòu)入多臺(tái)OWTS M28，用于第16屆亞會(huì)會(huì)的保電工作。OWTS國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況北京：在2007年底，購(gòu)入兩臺(tái)OWTS OWTS國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況北京：在2007年底，購(gòu)入兩臺(tái)OWTS M28系統(tǒng)，用于奧運(yùn)場(chǎng)館及重要設(shè)施的電纜局放測(cè)試。共檢測(cè)電纜300余條（諧振試驗(yàn)通過(guò)后），發(fā)現(xiàn)接頭缺陷20多個(gè)，及時(shí)地排除了故障隱患。 2009年，建國(guó)60周年大慶及全運(yùn)會(huì)的保電工作中，OWTS系統(tǒng)也得到很好的應(yīng)用。 目前，北京已應(yīng)用了9套OWTSM28系統(tǒng)，并已在

12、北京地區(qū)推廣使用。濟(jì)南：2009年夠入1臺(tái)OWTS M28，用于大運(yùn)場(chǎng)館及重要設(shè)施的電纜局放測(cè)試。使用效果良好。廣東：廣州等地也已購(gòu)入多臺(tái)OWTS M28，用于第16屆亞會(huì)會(huì)的保電工作。OWTS國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況北京：在2007年底，購(gòu)入兩臺(tái)OWTS 實(shí)例：安裝工藝粗糙引起局部放電 （a）（b）（c）（d） 10/8.7kV XLPE三芯電纜，383米，距離測(cè)試端100米處有一個(gè)熱縮中間接頭檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該電纜在1.7U0時(shí)放電量達(dá)到10000pC左右，0.5U0時(shí)放電量達(dá)到1000pC左右，定位發(fā)現(xiàn)放電缺陷就在接頭處（a）校準(zhǔn)波形 （b）加壓至9kV時(shí)電纜局部放電與施加電壓的關(guān)系（c）單個(gè)脈沖分析及定位

13、情況 （d）放電量及放電位置實(shí)例：安裝工藝粗糙引起局部放電 （a）（b）（c）（d） 解剖分析結(jié)果：經(jīng)過(guò)解體分析，該電纜內(nèi)、外半導(dǎo)電管端口不整齊有突起，且端部未纏繞半導(dǎo)電帶形成坡口，外屏蔽層剝離不整齊，有突起是造成嚴(yán)重局部放電的原因（a）外屏蔽剝削不整齊，有突起，未打磨；（b）黑色熱縮管是半導(dǎo)電材料，紅色熱縮管是絕緣材料。黑色熱縮管端部不整齊，且未用半導(dǎo)電帶做過(guò)渡形成坡口，熱縮管表面有凹陷，不平滑。（c）里層黑色熱縮管與電纜導(dǎo)體接觸，表面有凹陷，不平滑。（d）內(nèi)、外半導(dǎo)電熱縮管的端部均沒(méi)有用半導(dǎo)電帶纏繞形成坡口。（a）（b）（c）（d）解剖分析結(jié)果：經(jīng)過(guò)解體分析，該電纜內(nèi)、外半導(dǎo)電管端口不整齊

14、有熱縮接頭制作工藝問(wèn)題引起的滑閃放電局放起始電壓（PDIV)： 5 kV Uo時(shí)局放等級(jí) 10nC電纜長(zhǎng)度:660米 電纜型號(hào):NA2XSF2Y 150/25 鋪設(shè)時(shí)間:1997 運(yùn)行電壓: 12/20 kV 更多實(shí)例1熱縮接頭制作工藝問(wèn)題引起的滑閃放電更多實(shí)例1較高局放等級(jí)L 1 200米 ( 208米)處接頭位置L2 / L3 365 米處接頭位置電纜長(zhǎng)度:660米 電纜型號(hào):NA2XSF2Y 150/25 鋪設(shè)時(shí)間:1997 運(yùn)行電壓: 12/20 kV 較高局放等級(jí)電纜長(zhǎng)度:660米 電纜型號(hào): NA2XSF2Y 150/25 鋪設(shè)時(shí)間:1997 運(yùn)行電壓: 12/20 kV 接頭上收

15、縮不完全的部位 解剖結(jié)果接頭上收縮不完全的部位 解剖結(jié)果例 2L1電纜長(zhǎng)度: 700米電纜型號(hào): NA2XSF2Y 150/25 鋪設(shè)時(shí)間:2001 運(yùn)行電壓: 12/20 kV 較高局放等級(jí)：L 1 20 米處接頭位置例 2L1較高局放等級(jí)：電纜長(zhǎng)度:700米 電纜型號(hào):NA2XSF2Y 150/25 鋪設(shè)時(shí)間:2001 運(yùn)行電壓: 12/20 kV L 1 20 米處接頭 連接套管尺寸不對(duì)縫隙導(dǎo)致了局放 解剖結(jié)果L 1 20 米處接頭 縫隙導(dǎo)致了局放 解剖結(jié)果混和電纜對(duì)接頭上的局放 局放主要集中在接頭充油口處，紙絕緣層有零星局放發(fā)生 Uo 時(shí)，局放等級(jí)：1200 pC例 3交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜 油紙電纜（PILC）混和電纜對(duì)接頭上的局放 局放主要集中在接頭充油口處，紙絕接頭中的局放