ZY-PD3000输配电缆缺陷检测定位仪

一、产品简介

ZY-PD3000型输配电缆缺陷带电检测定位仪是用于检测并定位XPLE电缆中绝缘缺陷的专用仪器，该仪器适用于各种电压等级的XPLE电缆的局部缺陷带电检测试验。通过对电缆中局部放电信号检测采集，发现XPLE电缆中的绝缘破损及绝缘老化等危险缺陷，及时发出故障预警信息，并提供局部缺陷危险等级参考。

检测主机

                              

同步脉冲单元                                                 检测单元

 

检测装置图片（同步脉冲单元、检测主机、检测单元）

二、检测原理

输配电缆中发生的局部放电沿着电缆传播到两端，部分局部放电脉冲电流会经会由屏蔽的接地线流入地网。采用卡接在接地线上的检测单元（可以拾取该脉冲电流，检测局部放电的活动；为了进一步确定电缆中局部放电发生的位置（相距电缆一端的距离），需要在电缆两端同时开展测量工作，通过记录两端的脉冲序列信号并进行时域分析，可以确定局部放电发生的位置。

 

配电电缆局部放电双端定位示意图

 

输电电缆局部放电双端定位示意图

三、关键技术（同步技术、降噪技术、精确定位技术）

（1）精准同步技术

双端系统的同步性是影响局部放电定位精度的主要因素，我们提出了一种基于脉冲交互机制的同步技术，通过在电缆线路上注入同步脉冲实现双端检测系统的精确同步，可是实现双端系统时钟同步误差小于10ns，同步脉冲注入装置已集成在高频电流互感器内部。

（2）降噪技术

局部放电信号能量小，高频电流互感器检测到的局部放电信号一般在mV级，因此极易受到现场噪声干扰，第二代小波变换技术以其局部滤波特性良好，能够有效滤除绝大多大多数噪声干扰，提高局部放电检测信噪比和灵敏度

（3）准确检测及精确定位技术

局部放电定位误差小于2%，有效检测率高达95%，定位准确率高达95%，检出率比同类产品提高15%。

（4）中文操作系统谱图功能全面

为了更好表征局部放电的位置及放电特性，本技术提供局部放电的PRPD谱图和精确定位谱图，全中文操作界面更加友好。

 

局部放电精确定位谱图（PRPD、定位谱图）

四、核心参数

技术参数		系统参数
灵敏度范围	50-100000pC	工作温度	-40-80。C
频带范围	1-80MHz	相对湿度	5%-100%RH
采样率	125MS/s	响应时间	<2min
电源	21V锂电池	定位误差	<2%
通信方式	4G	定位准确度	>95%
同步精度	20ns	有效检测率	>95%

五、适用检测范围

输配电缆线路在运行过程中存在外力损伤、绝缘受潮、化学腐蚀、长期过负荷运行以及电缆接头故障等隐患，及时、准确、有效地排除上述隐患，能够极大的提高配网电缆线路的运行可靠性。

1）外力损伤。电缆敷设安装时不规范施工，容易造成机械损伤;在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。有的当时损伤不严重，几个月甚至几年后会导致损伤部位彻底击穿形成故障。

2）绝缘受潮。这种情况也很常见，一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如：电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，会使接头进水或混入水蒸气，在电场作用下形成水树枝，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。

3）化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区，往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电缆故障。化工企业电缆腐蚀情况就相对严重。

4）长期过负荷运行。超负荷运行，由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量，从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿，因此在夏季，电缆的故障也就特别多。

5）电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失（施工不良）引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中，如果有接头压接不紧、加热不充分等原网，都会导致电缆头绝缘降低，从而引发事故。

6）环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。

7）电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。

六、安装方式

（1）配网电缆：将局部放电高频电流互感器安装在三芯电缆的接地线上，如下图所示。

 

（2）输电电缆：将局部放电高频电流互感器安装在电缆交叉互联箱的接地线上，如下图所示。

 

七、案例展示

案例一（35kV配网电缆检出案例）

2021年6月25日， 在 XXX风电场的35kV电缆线路上安装了局部放电带电检测系统。在检测过程中，发现A1-4号杆塔处除了明显的电晕放电外，还存在较为明显的局部放电。随即在A1-3与A1-5号杆塔的位置安装高频电流互感器，位置如下图3-1所示。A1-3杆塔距离A1-4杆塔438m，A1-4杆塔距离A1-5杆塔171m。通过双端定位来判断该设备对A1-4号杆塔处局部放电的定位效果。

     

图3-1 高频电流互感器安装图

 

图3-2 现场定位实验

 

a) 第1次测量A1-3与A1-5之间线路的局放定位图

   

a) 第2次测量A1-3与A1-5之间线路的局放定位图

 

c) 第3次测量A1-3与A1-5之间线路的局放定位图

对于以上检测结果，用户随之安排了停电，解剖予以验证。

 

半导电层烧损，引起绝缘击穿

 

接头断裂痕迹，引起局放发生

 

电缆接头制作过程中的划痕，导致绝缘击穿

一、 结论

1. 该仪器能够实现局部放电的远程测量和定位，在3号杆塔和5号杆塔测量到4号杆塔的局部放电缺陷。

2. 该仪器能够准确地定位局部放电缺陷，定位误差不超过2%。

3. 解剖结果验证了该仪器对及时发现并定位电缆缺陷的高度有效性。本次检测到的缺陷均存在于电缆附件中，尚没有发现电缆本体中存在的缺陷。 

案例二（110kV输电电缆检出案例）

2022年3月某供电公司XX回110kV输电电缆进行分布式局放检测，从62#、63#杆检测节点的信号波形图可以看出，两杆之间线路上C相有明显的局部放电现象存在。根据定位图谱判断在距62号杆2153米处，有明显且集中的局放信号，因此建议对该处位置进行现场检测，后经确认该处为一处电缆中间接头。（因未到例行检修时间点，目前针对此处接头进行重点监测，等待停电后进行解剖处理。）

局部放电定位谱图

八、现场照片

 

 

 

 

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