《66kV-220kV電纜交流激勵(lì)式振蕩波局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試導(dǎo)則編制說明》

《66kV~220kV電纜交流激勵(lì)式振蕩波局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試導(dǎo)則》

編制說明

（征求意見稿）

一、工作簡(jiǎn)況

1主要工作過程

起草（草案、調(diào)研）階段：2021年9月1日成立工作組、針對(duì)《66kV~220kV電纜交流

激勵(lì)式振蕩波局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試導(dǎo)則》進(jìn)行了初步編制，10月23日完成征求意見稿

征求意見階段：于2021年11月1日開始內(nèi)部征求意見、2021年12月30日結(jié)束征求

意見、于2022年1月3日起至2022年5月6日處理意見,

2022年5月9日開始公開征求意見、2021年6月9日結(jié)束征求意見、

*其中，6家單位共提出6條意見或建議.（見團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)征求意見匯總表）

送審階段：

報(bào)批階段：

*工作組按照會(huì)議審查意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿作了進(jìn)一步的修改、整理和完善，于××年××月

形成了標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿、編制說明及其它相關(guān)文件，報(bào)至××××專業(yè)分會(huì)。

2主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司貴陽局、國(guó)網(wǎng)青海省電力公司、國(guó)

網(wǎng)江蘇省電力有限公司泰州供電分公司、國(guó)網(wǎng)陜西省電力有限公司、西安交通大學(xué)、國(guó)網(wǎng)陜

西省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院、西安舜越電氣科

技有限公司、西安和潤(rùn)電力科技有限公司，共同負(fù)責(zé)起草。

主要成員：呂剛、李洪杰、劉文泉、徐世山、王曉峰、姚建光、張仲秋、楊明彬、馬煜、

林濤、鄭健康、蒲路、趙學(xué)風(fēng)、張永勝、孫德志、田君杰、陳俊德、馬育林、嚴(yán)文、展飛、

竇巍、談生磊、馬璽堯、盧雨欣、何維晟、顏源、韓強(qiáng)

所做的工作：

中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司貴陽局的呂剛只作標(biāo)準(zhǔn)牽頭人統(tǒng)一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)

的編制進(jìn)行資源協(xié)調(diào)，根據(jù)計(jì)劃要求的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行任務(wù)完成情況的檢查及過程監(jiān)督，同時(shí)

負(fù)責(zé)與標(biāo)委會(huì)進(jìn)行溝通。

1

國(guó)網(wǎng)青海省電力公司、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司泰州供電分公司、國(guó)網(wǎng)陜西省電力有限

公司的劉文泉、徐世山、王曉峰、姚建光、馬煜、林濤、鄭健康、張永勝、孫德志、田君杰、

陳俊德、馬育林、嚴(yán)文、展飛、竇巍、談生磊，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際工況情況下的應(yīng)用進(jìn)行協(xié)調(diào)

安排，為標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集提供實(shí)際條件，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際中應(yīng)用提出改進(jìn)意見，同時(shí)

開展交流激勵(lì)式振蕩波系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作流程討論工作。

西安交通大學(xué)的李洪杰、盧雨欣、何維晟、顏源開展交流激勵(lì)式振蕩波電壓波形參數(shù)研

究工作、交流激勵(lì)式振蕩波電壓與工頻電壓等效性研究工作、開展電纜典型缺陷在交流激勵(lì)

式振蕩波電壓作用下放電特征研究工作

國(guó)網(wǎng)陜西省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院的張仲

秋、楊明彬、蒲路、趙學(xué)風(fēng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用情況的驗(yàn)證。

西安舜越電氣科技有限公司、西安和潤(rùn)電力科技有限公司的馬璽堯、韓強(qiáng)開展交流激勵(lì)

式振蕩波應(yīng)用情況調(diào)研工作、及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于現(xiàn)有試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)情況調(diào)研工作，組織完成驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的

試驗(yàn)的組織協(xié)調(diào)工作，同時(shí)收集各方征求意見。

——無變更時(shí)，與計(jì)劃一致且與對(duì)應(yīng)階段標(biāo)準(zhǔn)文本（××稿）一致。

——如有牽頭單位變更，名稱后加括號(hào)注明，并在第十二項(xiàng)“其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)”

中詳細(xì)說明。

——此處對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文本中出現(xiàn)的起草單位和成員必須全部列出，并介紹其承擔(dān)的工作。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

1、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

通過科研項(xiàng)目的研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的應(yīng)用來引領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)的制定，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)66kV~220kV高壓

電纜交流激勵(lì)式振蕩波局部放電檢測(cè)試驗(yàn)給出了明確的規(guī)范，明確指出了開展試驗(yàn)的流

程，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析提供了依據(jù)。

2、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

1交流激勵(lì)式振蕩波系統(tǒng)及輔助設(shè)備

1.1測(cè)試系統(tǒng)

66kV~220kV高壓電纜交流激勵(lì)式振蕩波局部放電檢測(cè)系統(tǒng)主要由調(diào)頻電源、固態(tài)開關(guān)、

勵(lì)磁變壓器、諧振電感、分壓器、局部放電檢測(cè)阻抗、分布式局部放電檢測(cè)傳感器、雙端時(shí)

鐘同步裝置、數(shù)據(jù)采集單元以及被試電纜組成。

1.2輔助設(shè)備

（1）局部放電校準(zhǔn)器：需要具有20pC-100nC范圍內(nèi)逐級(jí)或連續(xù)可調(diào)的電荷量輸出。

（2）低壓時(shí)域反射儀

（3）補(bǔ)償電容器

2測(cè)試要求

2

2.1測(cè)試環(huán)境要求

（1）環(huán)境溫度：-10℃~+40℃

（2）相對(duì)濕度：不大于85%（25℃），無凝露

2.2測(cè)試對(duì)象要求

（1）被測(cè)電纜應(yīng)與其他設(shè)備斷開，電纜被測(cè)相終端應(yīng)有足夠絕緣距離，其他相應(yīng)可靠

接地；

（2）試驗(yàn)前應(yīng)解開電纜交叉互聯(lián)系統(tǒng)并改為同相屏蔽層直連；

（3）被測(cè)電纜線路絕緣電阻應(yīng)不低于30MΩ

2.3測(cè)試電壓要求

（1）衰減要求：測(cè)試電壓第一與第二峰值電壓之差與第一峰值電壓比值不不大于15%;

（2）頻率范圍：測(cè)試電壓頻率為20Hz~500Hz

（3）容許偏差：在整個(gè)測(cè)試過程中，測(cè)試電壓值應(yīng)保持在規(guī)定電壓值的±3%之內(nèi)

3測(cè)試步驟

3.1現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

3.1.1狀態(tài)確認(rèn)

確認(rèn)待測(cè)電纜已斷電，使用放電棒充分放電并保持接地，拆除電纜終端一次引下線，電

纜端部懸空，非試驗(yàn)相保持接地。

3.1.2電纜線路終端為較高終端塔

當(dāng)電纜線路終端為較高終端塔時(shí)，若為測(cè)試端，可以采用延長(zhǎng)高壓試驗(yàn)引線方式進(jìn)行測(cè)

試，但應(yīng)對(duì)延長(zhǎng)連接線造成的干擾增大、檢測(cè)靈敏度下降等因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響進(jìn)行評(píng)估。

若為非測(cè)試端，則應(yīng)拆除與其他設(shè)備的連接并保持足夠的安全試驗(yàn)距離。

3.1.3電纜線路終端為氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）終端

當(dāng)電纜線路終端為GIS終端時(shí)，若為測(cè)試端，試驗(yàn)前拆除電壓互感器、避雷器并安裝試

驗(yàn)套管；若為非測(cè)試端，則應(yīng)拆除GIS電纜筒導(dǎo)體。

3.1.4接地及防電暈

試驗(yàn)應(yīng)盡可能采用單點(diǎn)接地，采用專用高壓屏蔽線，且高壓端采用防暈連接措施。

3.2絕緣電阻測(cè)量

使用絕緣電阻表在2500V或5000V量程測(cè)量電纜絕緣電阻，阻值小于30MΩ或三相絕

緣電阻之比超過1.5倍時(shí)，不宜開展振蕩波測(cè)試。

3.3電纜長(zhǎng)度及接頭位置確認(rèn)

在設(shè)備臺(tái)賬中讀取電纜長(zhǎng)度和接頭位置，并使用低壓時(shí)域反射儀確認(rèn)。

3.4現(xiàn)場(chǎng)局部放電量校準(zhǔn)

在20pC-100nC范圍內(nèi)進(jìn)行逐檔校準(zhǔn)，校準(zhǔn)完成后移除校準(zhǔn)器。

3.5測(cè)試電壓選擇

根據(jù)電纜類型選擇施加試驗(yàn)電壓。若被測(cè)電纜為新敷設(shè)或投運(yùn)1年以內(nèi)的電纜，按照表

1內(nèi)容施加測(cè)試電壓。

若被測(cè)電纜運(yùn)行年限較久（如5年以上）的電纜，應(yīng)考慮到運(yùn)行年份、環(huán)境條件、擊穿

經(jīng)歷以及試驗(yàn)?zāi)康模瑓f(xié)商確定試驗(yàn)電壓和次數(shù)，但對(duì)于66kV、110kV以及220kV的電纜最高

試驗(yàn)電壓分別不得超過1.6U0、1.

6U0以及1.1U0。

若測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)放電量急劇增加，應(yīng)停止升壓測(cè)試，嘗試定位排查潛在缺陷。

3

表1新敷設(shè)或投運(yùn)1年內(nèi)電纜振蕩波局部放電試驗(yàn)中各測(cè)試電壓及次數(shù)

電壓等級(jí)試驗(yàn)電壓與次數(shù)

電壓/U000.30.50.711.21.51.82.01.50

66kV

次數(shù)11115555551

電壓/U000.30.50.711.21.51.71.50-

110kV

次數(shù)1111555551-

電壓/U000.30.50.711.21.41.20--

220kV

次數(shù)111155551--

3.6局部放電的測(cè)量

根據(jù)不同的電纜類型、電纜長(zhǎng)度以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，可以采用以下兩種方式進(jìn)行局部放

電的測(cè)量：

（1）對(duì)于長(zhǎng)度小于2km的電纜線路，可以直接在電纜測(cè)試端采用局部放電檢測(cè)阻抗進(jìn)

行測(cè)量；

（2）對(duì)于長(zhǎng)度大于2km的電纜線路或?qū)植糠烹婌`敏度要求較高的情況下，采用基于

雙端時(shí)鐘同步的分布式局部放電測(cè)量：每個(gè)分布式測(cè)量區(qū)間兩端的局部放電檢測(cè)傳感器可以

通過光纖通訊、GPS授時(shí)或脈沖耦合方式實(shí)現(xiàn)。

4結(jié)果處理方法

4.1測(cè)試結(jié)果

4.1.1波速與中間接頭位置

由低壓時(shí)域反射儀測(cè)量并與臺(tái)賬信息對(duì)比確認(rèn)。

4.1.2局部放電起始電壓（PDIV）

記錄局部放電量首次超過20pC（或試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)背景噪聲）的施加試驗(yàn)電壓水平。

4.1.3局部放電量

多次施加某電壓下振蕩波測(cè)試系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析所得的局部放電最大值。

4.1.4局部放電位置

（1）采用測(cè)試端局部放電檢測(cè)阻抗進(jìn)行測(cè)量

局部放電源位置與測(cè)試端的距離x為

x=Lc-v△t/2

式中，

Lc為被測(cè)電纜全長(zhǎng)，單位m；v為電纜中的波速，單位為m/s，△t為放電點(diǎn)處產(chǎn)生的

局部放電信號(hào)分成兩個(gè)相等的脈沖信號(hào)并沿相反方向傳播，兩個(gè)脈沖到達(dá)測(cè)量端的時(shí)間差，

單位s。

（2）采用基于雙端時(shí)鐘同步的分布式局部放電測(cè)量

確定局部放電位置兩側(cè)的局部放電檢測(cè)傳感器H1和H2，判定依據(jù)為傳感器H1及其左

側(cè)傳感器信號(hào)幅值依次遞減，傳感器H2及其右側(cè)傳感器信號(hào)幅值依次遞減。

在實(shí)現(xiàn)局部放電檢測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)鐘同步后，根據(jù)局部放電信號(hào)到達(dá)局部放電傳感器H1和

H2的時(shí)間差t，計(jì)算出局部放電源位置距傳感器H1的距離x為

x=(LH-v△t）/2

式中，

LH為傳感器H1和H2之間的距離，單位m；v為電纜中的波速，單位為m/s，△t為放電

點(diǎn)處產(chǎn)生的局部放電信號(hào)分成兩個(gè)相等的脈沖信號(hào)并沿相反方向傳播，兩個(gè)脈沖到達(dá)H1和

H2的時(shí)間差，單位s。

4.2處理方法

根據(jù)被測(cè)電纜的類型、運(yùn)行年限、運(yùn)行環(huán)境、局部放電測(cè)試結(jié)果以及缺陷所處的具體位

4

置等多方面因素綜合考慮被測(cè)電纜的處理方式。

3、主要技術(shù)差異

66kV~220kV電纜交流激勵(lì)式振蕩波相較于傳統(tǒng)的工頻或類工頻電壓下的高壓電纜局部

放電檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)具有設(shè)備體積小、重量輕、便于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸及操作等多方面的優(yōu)勢(shì)。

66kV~220kV電纜交流激勵(lì)式振蕩波通過調(diào)頻諧振方式進(jìn)行升壓，通過非高壓的固態(tài)開

關(guān)實(shí)現(xiàn)振蕩波的產(chǎn)生，該技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上相較于傳統(tǒng)的振蕩波具有較大的優(yōu)勢(shì)。此外，傳統(tǒng)

的直流激勵(lì)式振蕩波檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于高壓電纜而言，直流充電階段時(shí)間較長(zhǎng)，可能存在空

間電荷累積的風(fēng)險(xiǎn)，而交流激勵(lì)式振蕩波技術(shù)通過諧振方式升壓，具有對(duì)電纜無損的優(yōu)

勢(shì)。

對(duì)于較長(zhǎng)電纜或?qū)植糠烹姍z測(cè)有靈敏度要求的情況下，采用66kV~220kV電纜交流激

勵(lì)式振蕩波激勵(lì)配合基于雙端時(shí)鐘同步的分布式局部放電檢測(cè)，能夠?qū)﹂L(zhǎng)電纜保持較高局

部放電檢測(cè)的靈敏度，獲得更為精確的局部放電量和局部放電定位結(jié)果。

使用交流激勵(lì)式振蕩波技術(shù)開展66kV~220kV電纜的局部放電檢測(cè)試驗(yàn)，能夠通過較高

的經(jīng)濟(jì)性、現(xiàn)場(chǎng)操作便利性、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性來保障高壓輸電電纜的安全、可靠及穩(wěn)定運(yùn)

行，大大提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行可靠性，有效支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有著重要的意

義。

4、解決的主要問題

高壓電纜絕緣的安全可靠直接關(guān)系著城市輸電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，無論是在電纜線路交接

時(shí)還是在日后電纜的運(yùn)維過程中，都需要通過有效的高壓試驗(yàn)確保高壓電纜線路的安全可

靠運(yùn)行。局部放電檢測(cè)作為一種非破壞性試驗(yàn)，能夠檢測(cè)并定位高壓電纜中的微小缺陷。

為了滿足高壓電纜試品的現(xiàn)場(chǎng)可操作性，可以采用振蕩波技術(shù)開展高壓電纜局部放電檢

測(cè)。而傳統(tǒng)的直流激勵(lì)式振蕩波經(jīng)濟(jì)性較低以及充電階段的產(chǎn)生空間電荷情況，交流激勵(lì)

式的振蕩波技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注。然而，通過交流激勵(lì)式的振蕩波技術(shù)開展高壓電

纜局部放電檢測(cè)和定位的方法，尤其在振蕩波測(cè)試過程中如何利用雙端時(shí)鐘同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)

分布式局部放電測(cè)試及分析，尚未形成相關(guān)的指導(dǎo)規(guī)范。本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)這一問題，規(guī)范了

66kV~220kV高壓電纜交流激勵(lì)式振蕩波局部放電檢測(cè)技術(shù)的測(cè)試系統(tǒng)組成、現(xiàn)場(chǎng)操作步

驟，并對(duì)結(jié)果處理方法提供依據(jù)。