摘要
我国电力配网行业高速发展，交直流高压电缆铺设长度逐年增加。电缆故障率表现为“浴盆曲线”特性。早期投运的高压交流电缆和新投运的高压直流电缆均处于事故高发期。局部放电（简称局放）的检测是电缆绝缘状态评估和早期故障诊断的重要手段。目前针对交流的局放已有大量的研究，但缺乏以交流动态特性为指导的工业现场信号的辨识应用；针对直流局放动态特性的研究较少，尚未形成完备的研究体系。 本文研究内容及取得的主要成果如下： （1）搭建基于高压电缆典型缺陷的交直流局放加压测试平台。制作基于典型缺陷类型的电缆短样和切片试样并开展交流和直流加压测试实验，获取大量局放数据。统计各类型缺陷的放电特征，分析各类型放电在交直流电压下局放的脉冲规律。 （2）设计并测试新型的电缆内置式局放传感器。提出内置式局放传感器方案并设计了多种内置式传感器结构。开展性能测试实验，确定双屏蔽内置式局放传感器设计、安装方案。在实际工业示范工程应用中加压测试，验证内置式传感器检测有效性。 （3）研究了电缆短样缺陷的交流局放特性，并应用于工业现场局放信号的判断。绘制不同放电阶段多组局放相位图谱和局放脉冲序列分布图谱，总结四种典型缺陷长时间加压下的局放动态规律。在12h耐压过程中，半导电粉末缺陷局放幅值下降了50%，重现率提高了33%；环切刀痕缺陷和应力锥移位缺陷局放重现率分别降低了16.7%和41.7%；环切刀痕缺陷局放脉冲重现率上升了66.7%。 （4）研究了电缆短样和切片试样缺陷的直流局放特性。基于电缆短样和切片试样典型缺陷直流局放数据，绘制直流缺陷阶梯升压过程中脉冲幅值q、重复率n、脉冲时间间隔Δt、外施电压等参量之间的二维和三维特征图谱，研究不同缺陷直流局放发展过程中统计特征的变化规律。除界面划痕缺陷外，切片试样缺陷局放幅值更大且放电发展更为迅速，金属颗粒缺陷在18~24kV阶段局放幅值上升了800mV；电缆短样缺陷局放幅值较小，分布在10~20mV，但重现率更高，最高超过1000次/min。
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