高压电缆接地系统带电测试技术研究及应用
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设备医生官方号
时间：2023-07-17浏览：81
经统计电缆金属屏蔽接地缺陷原因引发的故障数约占电缆线路总故障数的70%，严重影响电网供电可靠性。如封铅锈蚀、封铅断裂、接地线盗割、接地箱锈蚀等缺陷潜伏性强，人工巡视难以发现，无有效带电测试手段，是业内“老大难”问题。
项目创新了电缆接地系统金属屏蔽悬浮隐患精确检测技术。发现了电缆接地系统金属屏蔽悬浮电压与回路电阻的定量映射关系，揭示了全类型缺陷下回路电阻毫欧级变化规律，解决悬浮电位缺陷前电气特征量识别难题。研发了“直流+异频耦合”激励注入的回路电阻带电检测装置，建立危急状态识别判据，首次实现工频300V干扰电压下回路电阻0.1mΩ级精确测试。
基于高压电缆接地系统金属屏蔽沿线电压降原理，提出了电缆金属屏蔽外护层绝缘状态带电检测方法，研发了金属屏蔽多点接地缺陷带电定位装置，装置定位精度从2%提升到0.1%，实现了电缆外护层破损缺陷带电检测定位技术革新；揭示了通道积水环境下全工况12种典型进水缺陷接地电流分布规律，与护层缺陷精确定位相结合，实现了千米级电缆线路进水点定位精度小于1米，填补了国内外高压电缆进水缺陷带电检测定位技术空白。
提出了以绝缘损耗电流三次谐波比为判据的电缆绝缘进水劣化状态定量评估方法，建立了电缆进水劣化状态三级评价体系；研发了负荷电流差动比较的电缆劣化状态在线评估成套装备，发明了输出最大电流40A、最小精度0.756μA的双模块高精度电压控制电流源，实现千安级负荷电流背景下、微安级泄漏电流精确测量，电流倍差高达10^9，突破了国际上110kV及以上电缆定量分析绝缘劣化状态评估技术瓶颈。
近三年全国范围内应用发现220kV电缆接地缺陷110次，110kV电缆接地缺陷412次，10-35kV电缆接地缺陷98次，减少非计划停电时间1872小时，减少负荷损失约5829万千瓦，按每小时抢修人工作业运维成本3万元、江苏省工业电价计算，估算挽回经济损失24148.22万元。江苏省电力试验研究院、上海慧东电气设备有限公司等公司依托本项目开发的电缆接地系统回路电阻检测等设备用于检测电缆接地系统接地及外绝缘状态，新增销售16464万元，新增利润6012万元。
成果解决了70%的电缆线路高故障致因检测难题，为线路运维处置提供宝贵的时间。规避了电缆线路金属护套多点接地腐蚀穿孔进水故障后检修的传统策略，开拓了基于接地电流及护层带电定位技术在电缆行业新的发展方向，引领接电缆金属护套接地缺陷带电定位综合诊断方向。健全电缆线路进水评估手段，为电缆及通道运维提供更全面信息，开创行业新篇章。通过电缆线路进水检测精确定位及绝缘进水状态评估技术，实现带电评估电缆线路进水状态，避免了因停电造成的经济损失，降低通道积水运行对电网安全稳定运行的风险，提高了电力电缆线路运行可靠性。
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