xlpe电缆在线监测系统设计

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1、第35卷第6期黑龙江电力Vo1．35No．62013年12月HEILONGJIANGEICTRICPOWERDec．2013XLPE电缆在线监测系统设计冯硕，曹玉兰，马海峰，金德辉，吕广辉，刘杰(1．鹤岗电业局黑龙江鹤岗154101；2．大连理工大学电气工程学院，辽宁大连116024)摘要：阐述了水树枝的定义和直流分量法的原理，并重点论述了基于直流分量法的交联聚乙烯(XLPE)电缆在线监测系统的设计，即被测试的信号经过I／U转换电路、PEC8000型PLC模块进行数据采集，最后通过MCGS组态软件和平板电脑实现人机交互。同时充分考虑了便携性、抗干扰特性、安全性以及易用性

2、等要素，合理设计了整个系统的外观、封装、接口等。现场实际应用验证，设计的监测系统能对多条电缆的老化状况作出准确地评估。关键词：XLPE电缆；在线监测；水树枝；直流分量法；PLC；MCGS中图分类号：TM726．4文献标识码：A文章编号：1002—1663(20l3)06—0535—04DesignofonlinemonitoringsystemofXLPEcableFENGShuo，CAOYulan，MAHaifeng，JINDehui，L0Guanghui，LIUJie(1．HegangPowerBureau，Hegang154101，China；2．Schoolof

3、ElectricalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)Abstract：ThispaperexpoundsthedefinitionofwatertreeandtheprincipleofDCcomponentmethod，emphasizesonthedesignofonlinemonitoringsystemofXLPEcablebasedonDCcomponentmethod，whichistoacquiredataoftestedsignalviaI／Uconversionci

4、rcuitandPEC8000typePLCmoduleSOastorealizehuman-computerinteractionthroughMCGSconfigurationsoftwareandpanelPC．Thedesignalsotakesportability，anti—interference，securityandapplicabilityandtheappearance，packagingandinterfaceofthewholesystemintoconsideration．Thepracticalappli—cationprovesthatt

5、hedesignedmonitoringsystemisabletoaccuratelyevaluatetheagingconditionofcalbes．Keywords：XLPEcable；onlinemonitoring；watertree；DCcomponentmethod；PLC；MCGS电缆能否安全可靠运行的关键取决于电缆绝电缆老化的评估。同时对电缆运行环境中的复杂缘性能的好坏。常用的检测电缆方法为预防性离噪声进行过滤处理，应用PLC系统实现对纳安级电线检测，即定期停电对电缆进行耐压试验。但是，流的提取和测量，并且通过MCGS系统实现人机交随着科学技术进步和

6、智能电网建设的发展，离线检互设计，开发出能够真实反映电缆运行状态的在线测的方法已不适合电力发展的需要。因此，能够即监测系统。时发现电缆故障和安全隐患¨的电缆在线监测技1水树枝产生机理及直流分量法原理术应运而生。目前电力电缆在线监测方法已有直流分量法、直流叠加法、介质损耗检测法、局部放电1．1水树枝定义和产生机理法、交流叠加法及低频叠加法等。绝大多数学者认为水树枝是高分子有机绝缘据相关资料数据统计表明，XLPE电缆70％以的一种有液态导电物质(常见的是水)电导性老化上的故障是由水树枝老化导致的_2J，所以研究电缆现象。一旦某些液体导电物质(例如水)存在于两的水树枝老化对评

7、估电缆的健康状况具有重要的个电极之间的绝缘层中(比如电极与绝缘交界面意义。基于这一理论，本文研究了在线测量电缆绝处)，那么当此处场强超过一定值时，导电物质就会缘中水树枝老化产生的直流分量，实现了对XLPE沿着电场慢慢进入电缆绝缘层的深处形成泄痕，这些泄痕形状类似树枝或树叶，被称为“水树枝”。但收稿日期：2013—07一O8是与之不同，IEEE的技术报告则将水树枝定义为在作者简介：冯硕(1971)，男，华北电力大学在职研究生，高级工程电场的作用下，电缆中聚乙烯类绝缘材料由于长期师，主要从事电力生产管理工作。·536·黑龙江电力第35卷和水共