第３６卷第２４期 ６７０２ ２０１６年ｌ２月２０日 中国电机工程学报 Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．２４ Ｄｅｃ．２０，２０１６ ￣２０１６ Ｃｈｉｎ．Ｓｏｃ．ｆｏｒ Ｅｌｅｃ．Ｅｎｇ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＥＥ ＤＯＩ：１０．１３３３４￣．０２５８—８０１３．ｐｃｓｅｅ．１６１８２９ 文章编号：０２５８—８０１３（２０１６）２４．６７０２．０９ 中图分类号：ＴＭ ８５ 直流下交联聚乙烯电缆局部放电的试验特性研究 杨丰源 ，许永鹏 ，郑新龙２，钱勇 ，盛戈嗥 ，江秀臣 （１．上海交通大学电气工程系，上海市闵行区２００２４０； ２．国网浙江省电力公司舟山供电公司，浙江省舟山市３１６０００） Ｔｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ＤＣ Ｐａｒｔｉａｌ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ ｏｆ Ｃｒｏｓｓ Ｌｉｎｋｅｄ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｃａｂｌｅ ＹＡＮＧ Ｆｅｎｇｙｕａｎ ，ＸＵ Ｙｏｎｇｐｅｎｇ ，ＺＨＥＮＧ Ｘｉｎｌｏｎｇ ，ＱＩＡＮ Ｙｏｎｇ ，ＳＨＥＮＧ Ｇｅｈａｏ ，ＪＩＡＮＧ Ｘｉｕｃｈｅｎ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍｉｎｈａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｚｈｏｕｓｈａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｚｈｏｕｓｈａｎ ３ １ ６０００，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ） ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ＤＣ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ 摘要：为研宄直流电压下交联聚乙烯（ｃｒｏｓｓ ｌｉｋｅｄ ｎｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＸＬＰＥ）电缆绝缘局部放电特性，搭建了一套 ＸＬＰＥ电缆直流局部放电试验及检测系统，使用直流局放仪 和高频电流法（ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ，ＨＦＣＴ）检测。 ｏｆ ｃｒｏｓｓ ｌｉｎｋｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＸＬＰＥ）ｃａｂｌｅ，ｗｅ ｂｕｉｌｔ ａ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ ｕｎｄｅｒ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ，ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｂｙ ＤＣ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ （ＨＦＣＴ）．ＹⅣ１２０ｍｍ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｒｅ ｃａｂｌｅｓ ｗｅｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ｔｏ ｍａｋｅ ４ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔ ｍｏｄｅｌｓ：ｃａｖｉｙ ｉｔｎｓｉｄｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，ｓｃｒａｔｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ，ｃｏｒｏｎａ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｂｕｒｒ ａｎｄ ｃｒｅｅｐａｇｅ ｏｎ 使用ＹＪｖ １２０ｒａｍ２单芯电缆设计并制作了绝缘内部气隙、主 绝缘表面划伤、高压端毛刺电晕、半导电层爬电４类绝缘缺 陷模型，并使用Ｃｏｍｓｏｌ Ｍｕｌｉｔ－ｐｈｙｓｉｃｓ软件仿真了不同缺陷 模型的电场分布特性。使用恒压法试验，绘制了时间分辨局 ｓｅｍｉ．ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｌａｙｅｒ．Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｉｌｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｏｄｅｌｓ ｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ Ｃｏｍｓｏｌ Ｍｕｌｔｉ－ｐｈｙｓｉｃｓ． Ｃｏｎｓｔａｎｔ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｏｎ ｅｖｅｒｙ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ 放图谱（ｔｉｍｅ．ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ，ＴＲＰＤ）ｉｇ录放电发展 过程，并基于统计特征绘制了川Ｏ，Ａｔ）图谱和４类典型指纹 图谱。综合分析试验和仿真研究结果表明：１）电晕缺陷模型 电场畸变最严重，气隙缺陷次之；２）划伤缺陷和爬电缺陷的 放电起始电压明显高于另外两者；３）４类缺陷模型的起始放 电阶段和稳定发展阶段均存在差异，划伤缺陷起始放电量很 大，并存在两个较明显的放电水平，气隙和电晕缺陷起始阶 段放电量和放电重率均随时间递增；４）不同类型放电的 Ｑ， Ａｔ）图谱差异较明显，指纹图谱随机性较大，其中电晕缺陷 ｔｉｍｅ－ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ（ＴＲＰＤ）ｍａｐ．Ｔｈｅ Ｑ，Ａｔ） ｍａｐｓ ａｎｄ ４ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｓ ｗｅｒｅ ｄｒａｗｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：１）ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｒｏｎａ ｄｅｆｅｃｔ ｉｓ ｍｏｓｔ ｓｅｒｉｏｕｓ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒｓ ａｎｄ ｃａｖｉｙ ｄｅｆｅｃｔｔ ｔａｋｅｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｌａｃｅ；２）ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｖｏｌｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｃｒａｔｃｈ ａｎｄ ｃｒｅｅｐａｇｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ａｒｅ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒｓ；３）Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｔａｇｅ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ 的指纹图谱线性规律最明显。 关键词：交联聚乙烯（ＸＬＰＥ）电缆；直流；局部放电：Ｃｏｍｓｏｌ 仿真；指纹特征 ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔ ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｙ ｏｆ ｓｃｒａｔｔｃｈ ｉｓ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｈａｓ ｔｗｏ ａｐｐａｒｅｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｌｅｖｅｌｓ．Ｂｙ ｃｏｎｔｒａｓｔ，ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｒａｔｅ ｏｆ ０ 引言 柔性直流输电技术具有造价低、线路损耗小、 输电稳定、可控性能高等诸多优点。我国南澳 ｃａｖｉｙ ａｎｄ ｃｏｒｔｏｎａ ｄｅｆｅｃｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ；４）ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｉｎｉｇｉｆｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ａｍｏｎｇ Ｑ，Ａｔ）ｍａｐｓ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｄｅｆｅｃｔｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｓ ｈａｖｅ ｇｒｅａｔ ｒａｎｄｏｍｎｅｓｓ．Ｔｈｅ ｉｎｇｅｒｆｐｒｉｎｔｓ ｏｆ ｃｏｒｏｎａ ｄｅｆｅｃｔ ｈａｓ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｇｕｌａｒ． ＋１６０ｋＶ世界首条三端柔性直流工程，舟山￣２００ｋＶ 五端柔直输电工程，以及厦门和大￣＋３２０ ｋＶ五端 柔直电缆系统均己投运，实现了超高压柔性直流电 缆的“三级跳”。随着直流电缆线路电压等级和输送 容量的不断提高，直流电缆线路带电检测、状态评 估、模式识别等研究成为十分必要且迫切的问题。 局部放电是表征电力设备绝缘状态最有效的 ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｃｒｏｓｓ ｌｉｋｅｄ ｎｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＸＬＰＥ）ｃａｂｌｅ；ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ；ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；Ｃｏｍｓｏｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ 基金项目：国家重点基础研究发展计划项目（９７３计划、 （２叭４ｃＢ２３９５Ｏ６）；国家电网公司科技项目资助（５２１１０１１５００７Ｊ）。 Ｐｒｏｊｅｃｔ ＳｕｐｐｏＳｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂａｓｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒａｍ（９７３ Ｐｒｏｇｒａｍ）（２０１４ＣＢ２３９５０６）；Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（５２１１０１１５００７Ｊ）． 方法之一。现阶段，高频电流法等局部放电检测技 第２４期 杨丰源等：直流下交联聚乙烯电缆局部放电的试验特性研究 ６７０３ 术己被广泛应用于交流ＸＬＰＥ电缆带电检测作业， 但有关直流电缆现场检测的经验和研究，以及相关 标准和技术规范均较欠缺…。 ２０世纪９０年代起，荷兰Ｄｅｌｆｔ理工学者对直流 电压下局部放电机理、检测及分析方法作了大量研 究［２ ］，但直流电缆方面研究的主要对象为油浸纸绝 缘电缆。文［７］使用高频电流法（ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ，ＨＦＣＴ）对电缆主绝缘划伤及绝缘内 部气隙模型进行了直流局放检测试验，但试验时间 过短，不能很好的反映放电过程的发展特性。现阶 段，国内大部分研究侧重于直流电缆及附件结构设 计、选型、型式试验以及绝缘料空间电荷、介电性 能 ］等方面。司文荣、李彦明以及沙彦超、周远 翔等研究团队对直流下变压器油纸绝缘局部放电 的试验研究［１２－１３］对本文研究有一定借鉴意义。 针对上述问题，本文基于常见高压ＸＬＰＥ电缆 绝缘缺陷，使用８．５／１５ｋＶ ＹＪＶ－１２０Ⅱｕｎ 电缆，设计 了绝缘内部气隙、主绝缘外表面划伤、高压端金属 毛刺电晕、半导电层爬电４种绝缘缺陷模型，并基 于直流电缆电场和温度场分布及其耦合特性，使用 Ｃｏｍｓｏｌ Ｍｕｌｔｉ—ｐｈｙｓｉｃｓ软件仿真研究了各类缺陷模 型的电场分布特性。搭建了高压直流电缆局部放电 试验系统，使用恒压法对每种缺陷模型进行较长时 间加压，并利用直流局放仪和高频电流法检测，分 析比较了不同放电类型的时间分辨局放图谱 （ｔｉｍｅ—ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ，ＴＲＰＤ）￣Ｎ典型指纹 图谱特征。 １试验平台搭建 １．１ 试验系统 试验系统由２００ｋＶ负极性高压直流发生器与 大ＲＣ负载组成。系统连线如图１所示，电源规模 为５ｋＶＡ／２００ｋＶ（ＤＣ），Ｃ１／Ｃ２为２００ｋＶ／１ ００ｐＦ交直流 分压器，Ｃ３为２００ｋＶ／１００００ｐＦ滤波电容器，Ｒ１为 １０ｋ．Ｑ保护水电阻。所用ＨＡＥＦＥＬＹ ＤＤＸ ９１２１ｂ直 图１直流下ＸＬＰＥ电缆局部放电试验系统 Ｆｉｇ．１ Ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ ｕｎｄｅｒ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ 流局部放电测试仪捕捉放电，检测阻抗值２０ ，采 集触发阈值设置为１０ｐＣ。将通频带为３ ＭＨｚ至５０ ＭＨｚ的高频电流传感器钳在电缆铜屏蔽层接地线 上，该传感器设计及工作原理见文献［１４１。所用示 波器带宽２ＧＨｚ，最大采样率２０ＧＳ／ｓ，采样率设置 为１ＧＳ／ｓ。试验环境保持在（２９３￣５）Ｋ范围内，ＨＦＣＴ 背景噪声小于３ｍＶ，局放仪背景噪声小于０．５ｐＣ。 １．２电缆缺陷模型设计 电力电缆运行故障主要原因可划分为外力破 坏、电缆附件制造质量、电缆敷设安装质量和电缆 本造质量四大类型。投入运行初期（１－５年内）， 电缆及其附件产品（中间接头和终端）质量和敷设安 装问题是主要故障原因；运行中期（５～２５年内），设 备基本进入稳定运行时期，故障率较低，电缆本体 绝缘树枝状老化击穿和附件受潮而发生复合介质 沿面放电是最常见的故障；运行后期（２５年后），电 缆本体绝缘树枝老化、电一热老化以及附件材料老 化加剧。本文通过总结分析高压电缆安装、施工及 运行过程中常见的绝缘缺陷及其原因，设计了４种 绝缘缺陷模型，分别为：１）绝缘内部气隙：常见 于电缆挤出过程中，气体副产品在柔软的ＸＬＰＥ中 形成的气泡有残留或绝缘材料内部出现裂纹，简记 为“Ｃ１”或“气隙缺陷”；２）ＸＬＰＥ表面划伤：常 见于电缆接头制作时，半导电层剥削过程中的轻微 划伤，或电缆拖拉过程中的表面受损，简记为“Ｃ２” 或“划伤缺陷”；３）高压端电晕缺陷：常见于电缆 线芯或内半导电层上有凸起，或电缆接头内连接管 处的局部尖端凸起放电，简记为“Ｃ３”或“电晕缺 陷”；４）半导电层爬电：电缆接头制作过程中，若 外半导层断口处有残留，则易发生爬电，简记为 “Ｃ４”或“爬电缺陷”。 本文所使用的ＹＪＶ－１２０ｎｕｎ 单芯ＸＬＰＥ电 缆，导体采用紧压绞合铜芯，由内半导电屏蔽层、 ＸＬＰＥ绝缘层、外半导电屏蔽层３层绝缘结构及铜 屏蔽、外护套等结构构成。主要参数如表１所示。 表１本文所用ＸＬＰＥ电缆尺寸参数 Ｔａｂ．１ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｕｓｅｄ ｔｏ ｔｅｓｔ ６７０４ 中国 电机工程学报 第３６卷 所制作的每根电缆模型总长１．５ｍ，电缆两端分 别将外屏蔽层剥除０．２ｍ裸露出ＸＬＰＥ绝缘，并将 切面打磨光滑以避免沿面放电。缺陷具作过程 分别如下。 压法试验，即保持电压值略高于ＰＤＩＶ并随时间恒 定。４种缺陷模型的平均ＰＤＩＶ分别为：Ｃ１气隙缺 陷一１３．６ｋＶ；Ｃ２划伤缺陷一２５．６ｋＶ；Ｃ３电晕缺陷 一１０ｋＶ；Ｃ４爬电缺陷一２３．６ｋＶ。 Ｃ１：在端部ＸＬＰＥ表面制造若干个微孔，使少 量空气进入ＸＬＰＥ绝缘内部，孔口及其周围使用环 ２ 电缆缺陷模型电场仿真 ２．１ 仿真理论基础及参数设定 Ｆｒｏｍｍ ＵＥ２Ｊ给出的时间间隔／恢复模型是对直 氧树脂均匀涂抹密封； Ｃ２：在端部ＸＬＰＥ表面沿轴向制作长３０ｍｍ， 宽ｌ ｒｎｎｌ，深１ｍｍ的划伤； Ｃ３：在端部ＸＬＰＥ外表面扎入１．５ｍｍ长金属 针，一端需可靠接触电缆线芯： Ｃ４：在剥除端部外半导电屏蔽层的过程中，一 流下局部放电过程比较经典的解释，直流局部放电 发生需满足两个基本条件：１）局放发生处的电场 强度和分布必须满足自持放电要求，即达到最小击 穿场强 ２）存在自由电荷开始电离过程，即 端留有宽５ｍｍ、长３０ｍｍ的外半导电层未剥除干净。 所设计的缺陷示意图及实物如图２所示。 ｌ¨ｆ，’ 出现起始电子（ｓｔａｒｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ）。绝缘缺陷及其周围 电场畸变是导致局部放电产生及发展的关键原因， 然而现阶段相关仿真研究侧重于电热耦合模型的 建立及绝缘材料特性，对于含不同缺陷的电缆内部 电场畸变特性研究极少。 本文使用Ｃｏｍｓｏｌ Ｍｕｌｔｉ．ｐｈｙｓｉｃｓ软件仿真研究 ＿＿＿＿＿＿ｌ＿＿●ｌ＿＿ＩＩ——、 一 圆圆豳嘲圈圜■固■圆豳圆圈目——ｒ— ＿—一’。嘲圜圈 嘲 ■ 鬻 『 ＬＰＩ’ ／ ——一 蛐 ■●■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■一（ａ）Ｃ１气隙模型 所设计的电缆缺陷模型的电场分布特性。相比其他 有限元仿真软件，Ｃｏｍｓｏｌ具有操作简便和多物理场 耦合分析计算的优点。仿真基于５层结构，如图２ （ｂ）Ｃ２划伤模型 所示，由内至外分别为线芯、ＸＬＰＥ主绝缘层、外 半导电层（外层接地）、ＰＥ护套层和土壤层，各层外 表面与轴心距离分别为ｒｉ，ｉ＝１…２…５。 （ｃ）Ｃ３电晕模型 直流电场作用下，电缆绝缘内部会有微弱的电 导电流，电流连续性方程的积分形式如式（】）所示： ２ｒｔｃｒ（ｒ）Ｅ（ｒ）＝Ｉ （１） 其中，ｒ为距电缆轴心距离： （ｄ１Ｃ４爬电模型 ＸＬＰＥ绝缘电导 率； 为绝缘内部电场强度：，是电缆单位长度的 泄漏电流。电缆直流电压下的电场比交流时复杂的 多。电场分布决定于绝缘电导率 Ⅱ介电常数 ， 变化依赖于电缆温度场分布 ）和电场分布 （ｒ）耦 合，且电场分布同时受空间电荷和表面电荷影响， 图２ 电缆绝缘缺陷模型示意图及实物图 Ｆｉｇ．２ Ｓｋｅｔｃｈ ｍａｐｓ ａｎｄ ｐｈｏｔｏｓ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔ ｍｏｄｅｌｓ １．３试验过程 不同电压极性下同一种缺陷的放电特性存在 差异。为保证一敛性，本次试验统一加负极性电压。 加压前，将电缆远端绝缘层切面使用砂纸打磨光滑 并在线芯套入均压球，电缆线芯一端加压，并将铜 屏蔽层可靠接地。连入同规格无缺陷电缆模型，在 一稳态时呈阻性【６】。目前最常用的绝缘电导率表达 式 为： ＝Ａｅｘｐ［ ］ （２） ３０ｋＶ持续加压３０ｍｉｎ未检测到放电信号，表明电 式中，Ａ、Ｂ为常数； 量， 活化能（ｅＶ）；ｑ为电子电 每种缺陷电缆制作了多根，保证所有电缆统一 为玻尔兹曼常数，具体设置Ａ＝３．２８ｘ１０７Ｖ／ 源系统及接线良好，无局放源。 规格及尺寸，同一种放电模型所制作的缺陷尽量相 （Ｑ．ｍ ），Ｂ＝２．７７ｘ１０～ｍ／Ｖ， Ｏ．５６ｅＶ，ｑ＝１．６ｘ１０ Ｃ， ｋｓ＝１．３８ｘ １ ０一∞Ｊ／Ｋ。 同。分别将各缺陷电缆连入系统，缓慢升高电压直 至局部放电发生，此时电压认为是初始放电电压 （ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｉｎｃｅｐｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ，ＰＤＩＶ）。使用恒 仿真使用的结构参数等参考表１，土壤层厚 ｒ５＝ｌｍ。其他相关物理参数如表２ｔ１６－１７１所示。 ２４ Ｉ 杨ｔ源等： 流卜交联聚乙烯电缆局部放电的试验特性研究 表２仿关物理参数 Ｔａｂ．２ Ｒｅｌｅｖａｎｔ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔ 热边 条件的设定按照ＩＥＣ６０２８标准的电缆热 模， 原 ，稳态时导体线心Ｈ－￣仇Ｈ 度 ＝ ．１１ｂ＋ 尺 ｔ， （３） ｊ 【｝】，， 足线芯戡流， ＝２９５。ｌ５Ｋ为环境温度， 似 处达到环境温度，ｆ，为相邻两层间的热阻， 儿体参ｊ｛（｛义献［１５］及［１８］。 参照章节１．２ 汁的实际电缆缺陷模犁，仿真 绝缘缺陷作 １ Ｆ－￣ｌｆｌ象。 Ｃ１：ＸＬＰＥ内部 汁一椭圆』 气目空（椭 中 心 线芯 ２ｒａｍ，、卜 ｔｔ Ｋ分别 ０．２ｍｍ，０．３ｌｎ１１１， ｝ｕ缆 … 水端）； Ｃ２：ＸＬＰＥ外农 砹汁一＿ｔ角形划伤（深ｌｍｍ， 觉ｌ Ｉ￣１１１１，划伤处 允材料为空气）； Ｃ３：线芯 计一针型金属毛刺（长１．５ｒａｍ， 觅０．２ｒｎｍ）： Ｃ４：外 导电 及ＰＥ护套层设计…凹形缺口 ｆ ５ｒａｍ）。 ２．２电场仿真结果及分析 线芯施』Ｊｆ】电 己，－一３０ｋＶ，载流 分别为１００， ４００，６００Ａ时，电缆ＸＬＰＥ绝缘层电场分布如图３ 所，Ｊ 。随竹优载增加，ＸＬＰＥ绝缘内部电场分布逐 渐技ｆＩ 反转。 ３右侧所示为负载６００Ａ时的电场 分 ｉ及结构，Ｊ 意。 一３０ｋｖ，ｌｃ＝６００Ａ时各缺陷电 场分 ｉ Ｉ｝冬｛４ ，Ｊ 。 图３不同负载下直流ＸＬＰＥ电缆电场分布 Ｆｉｇ．３ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ＨＶＤＣ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄｓ （ｂ）划伤缺陷 Ｃ）电晕缺 （ｄ） 电映 图４直流下ＸＬＰＥ电缆缺陷模型电场分布 Ｆｉｇ．４ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｉｎ ＸＬＰＥ ｄｅｆｅｃｔ ｃａｂｌｅ ｍｏｄｅｌｓ ｕｎｄｅｒ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ 分析图４，四类缺陷电缆非缺陷处的 Ｉｉｘ场 分布与正常电缆电场分布一致，分析含缺 向ｌＩｊＪ 场分 。图４（ａ）气隙缺陷：气隙崆１人Ｊ干ｌＪ ｃ隙川… 场发生畸变，气隙边缘电场陡降，【ＩＩ Ｊ Ｃ【 导半 大于ＸＬＰＥ绝缘，气孔内部电场陡埔，Ｉｔｘ场强度最 大处约９ｋＶ／ｍｍ，其他部分电场分 ｆｊ径 基本一致。图４（ｂ）划伤缺陷：划伤处ＩＵ场 慢比 常时稍大，畸变不明显，临近外、 甘ＩＵ 处场 最 人，约８ｋＶ／ｍｍ。 ４（ｃ）电晕缺陷：祭个电场畸变 ｆ 分严 ，金属毛刺内部电场为０，尖端处陡增至 ２０ｋＶ／ｍｍ，后缓慢衰减，临近外半导｝乜层处仍有 ｌＯｋＶ／ｍｍ。 ４（ｄ）半导电层爬电：临近外半导电层 约１．２ｒａｍ处电场畸变，该处场强最大，约８ｋＶ／ｍｍ。 综合比较，金属毛刺埘绝缘电场分布影响最 人， Ｃ隙缺陷次之，划伤缺陷和爬电缺陷影响较小。 ３试验结果及分析 Ａ流下局部放电信号没有相位信息，放电量幅 ｆ （）、放电时间问隔△，是最关键的特 参 。ＴＲＰＤ ｌ划 迎过 录Ｑ—ｔ 征了放电源的时『ＨＪ连续性特 ，仉 足以反映多次放电问的关联信息，ｌ１．随机 波动较大。使用ＨＦＣＴ传感器连接示波器，分段采 ３００次连续放电，绘制二维胛一ｐ—Ａｔ ｌ冬】谱（放电重 复－＇￣／ｓ．脉冲幅ｆ￣ＵｍＶ－脉冲间时间间隔／ｍｓ），记为 ９，△ｆ），绘制４类 型放电指纹图谱［２１，综合比较 类缺陷放ＩＵ异同。４类典型放电指纹 谱闩变晕 均为ｇ，【大１变最分别为：前序放电量、 均值９ 序放电量、 均值Ｑ ：与前序放电时问问隔、Ｉ 均 ｆｔａｔ ： －ｊ后序放电时间问隔平均值△ 。 ３。１ 不同缺陷放电过程对比 对每种缺陷模型的多根电缆分别进仃加 试 验，考虑到放电随机性的影响，各类缺陷所获取的 试验特 丛本一敛，证明所设计的缺陷具有较好典 Ｈ－：。Ｉ冬１ ５ 缺陷放电过 的ＴＲＰＤ 谱是选取的 － 次试验结果。 气隙缺陷一ｌ３．６ｋＶ起始放电，恒 运行３０ｒａｉｎ， 终放电 稳定住１０－２０ｐＣ范围内。受局放仪仔储 度，使用分段记录形式ｆ下同），０～１４ｍｉｎ放 ＩＵ记录 １ ５（ａ）所示。０－６ｍｉｎ为起始放电过程，同１ ０－３ｍｉｎ时放电量很小，放电均值２０ｐＣ；３￣６ｍｉｎ时， 放电币牢急剧增大 ５０ Ｏ００／ｍｉｎ，放电量稳步爬升 ｌＯＯｐＣ后基本稳定，在１０～１ＯＯｐＣ范闱内均何放 ＩＵ。９～ｌ２ｍｉｎ放电重复率出现大幅波动， ６￣９ｍｉｎ 放【Ｕ过 较好心期性。１２ｍｉｎ后放电进入稳步发展 期，放电最缓慢减小。２５～３０ｍｉｎ时放电精已减小争 ｌ０－２０ｐＣ范闱内，放电重复率稳定在３５０／ｍｉｎ以卜。 察 ５（ｂ），划伤缺陷放电在０－７ｍｉｎ时波动 较人，为起始放电阶段，往１ｍｉｎ和７ｍｉｎ时放电蓐 牢超过５ ５００／ｍｉｎ。７－２４ｍｉｎ放电平稳，仃２００ｐＣ １ ２０ｐＣ两个放电水平，放电重复率保持红５００次 ／ｍｉｎ以卜，为发展阶段。２７ｍｉｎ击穿，击穿前有短 放电啦 率急刷增大过 ，但放电量逐渐降低， 第３６珏 ｌ １００ 】Ｏ０ ８００００ ６００００ ４００００ 三】２００００ ０ ３ ６ ９ １ １ 时［＇ｒ￣ｌ／ｍｉｎ （ａ）气隙缺１Ｉｆｊ ３００ 瘟ｌＯ０ ｌＯ０ ‘ － …～……’ ’‘ ；； ………………………… ４００００ ｇ ３００００ 料 ２００００ １００００ ０ Ｌ—Ｊ 一一。 ｌ ｌ０Ｏ ８０ 一 ６（】 ４０ ２０ ４００００ 一 ３００００ ２００００ 母】１００００ ０ ２ ４ ６ 时间／ｍ＿ｆ１ ｆＣ）电晕缺陷 ３００ 警 ｌｏｏ 毒 ｌ００ ２５０００ ２００００ ｌ ５０００ ｌ００００ ５０００ ０ ０ ５ ｌ０ ｌ ５ ２（） ２５ 时ｌ＇￣Ｊ／ｍｉｎ ｆｄ）爬电缺 图５直流・恒压下电缆绝缘缺陷放电发展过程 Ｆｉｇ．５ Ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔ ｍｏｄｅｌｓ ｕｎｄｅｒ ＤＣ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ 第２４期 杨丰源等：直流下交联聚乙烯电缆局部放电的试验特性研究 （ｄ）爬 乜缺『５ｆｊ 图６直流电压下电缆４类缺陷的Ｈ（ｑ，Ａｔ）图谱 Ｆｉｇ．６ Ｈ（ｑ，Ａｔ）ｍａｐｓ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔ ｍｏｄｅｌｓ ｕｎｄｅｒ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ 中最小，表明电晕放电比其他三种放电虽然更易发 生、更加急促但平稳的多。直流下外半导电层爬电 缺陷的 Ｑ，Ａｔ）图谱与其他３类相比发散较严重， 但ｌ５０ｍＶ、１０ｍｓ处可观察到一个主峰，与电晕放 电比较相似，但稳定时△ｆ与Ｑ分布范围均明 大于 电晕模型，而放电重复率范围明显小 电晕模型。 ３．３不同缺陷典型指纹特征对比 各缺陷放电稳定时的典型指纹图谱如图７所 示，综合比较分析。气隙放电在ｐ小于２５ｍＶ时， ｊ ｌ 趋 Ｑｐｒｃ基本恒定在２４ｍＶ，Ａｔｐｒｃ逐渐减小，但线性不 强；Ｑ大于２５ｍＶ时，Ｑｐｒｃ线性增大，△ｆｐｒｃ发散严 重；Ｑ 表征了放电的记忆效应（ｍｅｍｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔ），即 后继放电幅值与本次幅值间的相关性，ｐ小于 ２８ｍＶ时，Ｑ 呈弱线性增长，之后近似为恒值 ２３．５ｍＶ：Ａｔ 随Ｑ大致呈现正弦波动。绝缘表面 划伤缺陷放电的Ｑ 和 分布较发散，大致可观 察到Ｑｐｒｃ在Ｑ大于１５０ｐＣ时逐渐降低；△ 一Ｑ图 谱以ｐ为１００ｍＶ时明显分成两部分，ｌＯＯｐＣ之前 发散较严重，１００ｐＣ之后呈强线性增长，△ｆ 一Ｑ无 明显规律。电晕放电的４类指纹图谱均以 ７５ｍＶ 为界分成两部分，Ｑ＜７５ｍＶ时，Ｑ 、Ｑ 。均呈弱线 性增长，△ 。￣１］Ａｔ 。均呈强线性，该过程主要为汤 森放电；Ｑ＞７５ｍＶ时，４类图谱均有不同程度的发 散，该过程以流注放电为主。爬电缺陷的４类指纹 ６７０８ 中 国 电机工程学报 第３６卷 ＋＋＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋＋＋＋ ＾＋ ＋ ＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋ ＋ ２２ ｇ ２６ ∞Ⅲ／ 司 ３Ｏ Ｑ／ｍＶ （ａ）气隙缺陷 ２５０ ： ２５Ｏ ＋ ＾ ＋＋＋ ＋：弓 ＋。屹 ＋蚺》 －４十十 ＋＋４－４－廿 ５。 。＿８ 器 ∞∞ ＋４－４－ 嵌。 ＋ ＋ Ｏ．Ｏ Ｏ．０ ５０ １５Ｏ ２５０ ５Ｏ １５Ｏ ２５０ Ｑ／ｍＶ Ｑ／ｍＶ ７４ ＋卞 －４＋ ＋＋＋＋＋＋＋ 童 ＋ ＋＋＋ ７０ Ｏ．１６ ＇ｌ－ａ ＋４－４－＋＋４－＋＋＋＋＋４－４－。－４＋ ＋＋十＋ ７０ ８０ ９０ Ｑ／ｍＶ ｆＣ）电晕缺陷 ２５Ｏ ２５Ｏ ＋＋＋ ． ＞１５０ 一； ， ５０ ５ｏ ４ ４ 撕 ∞ ’屯 ＋ ＋十｝ ｚ ２ ＋ 司 ＋ ＋＋＋ ０ ＋ ０ ｌ００ ２００ ３００ ０ ｌ００ ２００ ３００ Ｑ／ｍＶ Ｑ／ｍＶ （ｄ）爬电缺陷 图７不同缺陷稳定放电时的典型指纹图谱 Ｆｉｇ．７ Ｔｙｐｉｃａｌ ｆｉｎｇｅｒ ｐｒｉｎｔｓ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔ ｍｏｄｅｌｓ 图谱均Ｑ＝１００ｍＶ为分界线，Ｑ＜１００ｍＶ时，４类参 数均较分散且分布较少；Ｏ大于１００ｍＶ而小于 ２５０ｍＶ范围内，Ｑｐ 。和Ｑ 。均可看作恒值，△ 。和 △ 先恒定后发散衰减。 ３．４试验结果综合分析 综合比较４类缺陷模型的放电现象，气隙缺陷 的放电量为４类缺陷中最小，可用汤森放电过程解 释，在空腔．绝缘交界面的电荷弛豫过程决定了放电 重复率Ｌ１ ，而放电量主要决定于起始电子出现时的 电场分布以及局放发生时的过电压 由图３ｆａ）仿 真知，空腔及其周围电场畸变较严重，在施加电压 较低时即易发生放电。由图３（ｂ）仿真可知，绝缘表 面划伤缺陷电场畸变较小，相应的对起始放电电压 要求较高。划伤缺陷在３种材料交界处，且划伤界 面一般比较粗糙，是放电随机性较大的重要原因。 文献［２０］认为由光电发射引起的雪崩击穿电子积聚 在尖端周围，电子注入和抽出是影响尖端电场畸变 严重的最直接原因。爬电缺陷常见于半导电层断口 有残留或有台阶，导致电场分布不均。稳定时，放 电重复率为４类缺陷中最小，但平均放电量最大。 当然，运行环境、电缆绝缘材料、结构、规格、 缺陷严重程度、加压时间以及局部放电本身的随机 特性等均会对实际的电缆故障放电产生诸多影响， 本文所设计的缺陷仅仅是对实际电缆故障的典型 抽象表示，所做研究也仅是在试验室环境下对较大 尺寸ＸＬＰＥ电缆直流电压下局部放电特性的基础试 验分析。 ４结论 本文设计了４种ＸＬＰＥ电缆局部放电缺陷模型， 并进行了直流下的仿真与试验研究，得出如下结论： １）通过直流下ＸＬＰＥ电缆电场分布仿真分析 可知，高压端毛刺电晕缺陷电场畸变最为严重，绝 缘内部气隙缺陷次之，另外两种缺陷电场畸变 较小。 ２）４类缺陷的起始放电电压比较，主绝缘表面 划伤与爬电缺陷比另外两类缺陷明显较大； ３）对比各类缺陷长时间恒压试验的ＴＲＰＤ图 谱，划伤缺陷平均放电量最大，且明显分为两个放 电等级，稳定时气隙缺陷放电量最小； ４）尖端放电 分布范围最小，放电重复率最 大，且指纹图谱特征最明显； ５）不同缺陷的 Ｑ，Ａｔ）图谱存在较大差异，可 作为特征提取和分类的重要依据，４类特征指纹图 谱虽然具有一定差异性，但随机性较大。 参考文献 ［１］何金良，党斌，周壶，等．挤压型高压直流电缆研究进 第２４期 杨丰源等：直流下交联聚乙烯电缆局部放电的试验特性研究 ６７０９ 展及关键技术述评［Ｊ］．高电压技术，２０１５，４１（５）： １４１７ １４２９． Ｈｅ Ｊｉｎｌｉａｎｇ，Ｄａｎｇ Ｂｉｎ，Ｚｈｏｕ Ｙａｏ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｖｉｅｗｓ ｏｎ ｅｌｅｃｔｉｃ ｆｒｉｅｌｄ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ｉｎ ３０ ｋＶ ＤＣ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｉｒｅ＆Ｃａｂｌｅ，２００９（６）：９－１２（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｅｘｔｒｕｄｅｄ ｃａｂｌｅｓ ［１１】顾金．柔性高压直流交联聚乙烯（ＸＬＰＥ）￣缆及其附件 的设计研究［Ｄ］．上海：上海交通大学，２０１０． Ｇｕ Ｊｉｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＨＶＤＣ ｌｉｇｈｔ ｆｏｒ ＨＶＤＣ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２０１５，４１（５）：１４１７—１４２９（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． 【２】Ｆｒｏｍｍ Ｕ．Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ ａｔ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅｓ［Ｊ］． ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，１９９５，２（５）：７６１—７７０． ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＸＬＰＥ）ｃａｂｌｅ ａｎｄ ａｃｃｅｓｓｏｒｙ ［Ｄ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ：Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙ，２０１０（ｔｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ［３］Ｍｏｒｓｈｕｉｓ Ｐ．Ｄｅｆｅｃｔｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ａｔ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ ［１２］沙彦超，周远翔，聂德鑫，等．直流电压下变压器油纸 ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ２０ １ １ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ 绝缘局部放电的发展过程［Ｊ］．高电压技术，２０１４，４０（２）： Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＩＳＥＩＭ）．Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ： ５２６．５３２． ＩＥＥＥ，２０１１：５１７．５２３． Ｓｈａ Ｙａｎｃｈａｏ，Ｚｈｏｕ Ｙｕａｎｘｉａｎｇ，Ｎｉｅ Ｄｅｘｉｎ，ｅｔ ａ１．Ｐａｒｔｉａｌ ［４］Ｋｒｅｕｇｅｒ Ｆ Ｈ．Ｉｎｄｕｓｔｉｒａｌ ｈｉｇｈ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ［Ｍ］．Ｄｅｌｔｆ：Ｄｅｌｔｆ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｏｉｌ－ｐａｐｅｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１９９５． ｕｎｄｅｒ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ［Ｊ】．Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１４， ［５］Ｍｏｒｓｈｕｉｓ Ｐ Ｈ Ｆ，Ｓｍｉｔ Ｊ Ｊ．Ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ ａｔ ＤＣ ４０（２）：５２６—５３２（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ｖｏｌｔａｇｅ：ｔｈｅｉｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ】．ＩＥＥＥ 【１３】司文荣，李军浩，袁鹏，等．直流下局部放电序列信号 Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ， 检测与特性分析［Ｊ］．电工技术学报，２０１０，２５（３）： ２００５，１２（２）：３２８，３４０． １６４．１７１． ［６］Ｊｅｒｏｅｎｓｅ Ｍ Ｊ Ｐ．Ｃｈａｒｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ ｉｎ ＨＶＤＣ Ｓｉ Ｗｅｎｒｏｎｇ，Ｌｉ Ｊｕｎｈａｏ，Ｙｕａｎ Ｐｅｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｃａｂｌｅｓ－－ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌｒａ ｉｎ ｍａｓｓ－－ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ ＨＶＤＣ ｃａｂｌｅｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｐｕｌｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ［Ｍ］．Ｄｅｌｆｔ：Ｄｅｌｔｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙｔ Ｐｒｅｓｓ，１９９７． ｓｉｇｎａｌｓ ｕｎｄｅｒ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ［７］Ｓｅｌｔｚｅｒ－Ｇｒａｎｔ Ｍ，Ｓｉｅｗ Ｗ Ｈ，Ｃｏｒｒ Ｅ，ｅｔ ａ１．Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｎａｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１０，２５（３）：１６４—１７１ ｒｉｎ ｉｆｅｌｄ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｎ ＨＶＤＣ ｐｏｗｅｒ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ｃａｂｌｅｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ９ｔｈ Ｉｎｔｅｎｒａｔｉｏｎａｌ ［１４］郭灿新，张丽，钱勇，等．ＸＬＰＥ电力电缆中局部放电 Ｃｏｎ￣ｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃａｂｌｅｓ 检测及定位技术的研究现状［Ｊ］．高压电器，２００９，４５（３）： （Ｊｉｃａｂｌｅ）．Ｖｅｒｓａｉｌｌｅｓ，Ｆｒａｎｃｅ，２０１５． ５６—６０． ［８】陈铮铮，赵健康，欧阳本红，等．直流与交流交联聚乙 Ｇｕｏ Ｃａｎｘｉｎ，Ｚｈａｎｇ Ｌｉ，Ｑｉａｎ Ｙ０ｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ 烯电缆料绝缘特性的差异及其机理分析［Ｊ］．高电压技 ｏｆ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ 术，２０１４，４０（９）：２６４４—２６５２． ＸＬＰＥ ｐｏｗｅｒ ｃａｂｌｅ［Ｊ］．Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ，２００９， Ｃｈｅｎ Ｚｈｅｎｇｚｈｅｎｇ，Ｚｈａｏ Ｊｉａｎｋａｎｇ，Ｏｕｙａｎｇ Ｂｅｎｈｏｎｇ， ４５（３）：５６—６０（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ｅｔ ａ１．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ［１５］Ｗｏｒｚｙｋ Ｔ．海底电力电缆一设计、安装、修复和环境影 ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ＡＣ ａｎｄ ＤＣ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ’ｓ 响［Ｍ］．应启良，徐晓峰，孙建生，译．北京：机械工 ｍａｔｅｒｉａｌ［Ｊ］．Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１４，４０（９）： 业出版社，２０１１：７６—８３． ２６４４．２６５２（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． Ｗｏｒｚｙｋ Ｔ．Ｓｕｂｍａｒｉｎｅ ｐｏｗｅｒ ｃａｂｌｅｓ：ｄｅｓｉｇｎ，ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ， ［９］Ｈｏｕ Ｓｈｕａｉ，Ｆｕ Ｍｉｎｇｌｉ，Ｌｉ Ｃｈｕｎｙａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｉｆｅｌｄ ｒｅｐａｉｒ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｓｐｅｃｔｓ［Ｍ］．Ｙｉｎｇ Ｑｉｌｉａｎｇ，Ｘｕ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＨＶＤＣ ｃａｂｌｅ ｊｏｉｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｘｉａｏｆｅｎｇ，Ｓｕｎ Ｊｉａｎｓｈｅｎｇ，Ｔｒａｎｓ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ２０１５ ＩＥＥＥ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｐｒｅｓｓ，２０１１：７６．８３（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． １ ｌｔｈ Ｉｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ［１６】Ｇｕｓｔａｆｓｓｏｎ Ｓ，Ｂｉｒｏ Ｔ，Ｃｉｎａｒ Ｇ，ｅｔ ａ１．Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＩＣＰＡＤＭ）．Ｓｙｄｎｅｙ， ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ＨＶＤＣ ｐｏｗｅｒ Ａｕｓｔｒａｌｉａ：ＩＥＥＥ，２０１５：１８４．１８７． ｃａｂｌｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，２０１４， ［１０】顾金，王俏华，李旭光，等．３０ｋＶ直流ＸＬＰＥ电缆电 ２９（６）：２４３９—２４４７． 场及温度场的仿真计算［Ｊ］＿电线电缆，２００９（６）：９－１２． ［１７】叶信红，韩宝忠，黄庆强，等．交联聚乙烯绝缘高压 Ｇｕ Ｊｉｎ，Ｗａｎｇ Ｑｉａｏｈｕａ，Ｌｉ Ｘｕｇｕａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ 直流电缆电场分布计算［Ｊ］．电机与控制学报，２０１４， ６７ｌ０ １８（５）：１９－２３． 中国电机工程学报 第３６卷 Ｙｅ Ｘｉｎｈｏｎｇ，Ｈａｎ Ｂａｏｚｈｏｎｇ，Ｈｕａｎｇ Ｑｉｎｇｑｉａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ＸＬＰＥ ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ＨＶＤＣ ｃａｂｌｅ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ， ２０１４，１８（５）：１９—２３（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ［１８］严有祥，方晓ｌ临，张伟刚，等．厦门￣３２０ｋＶ柔性直 流电缆输电工程电缆选型和敷设［Ｊ］．高电压技术，２０１５， ■ 作者简介： 杨丰源 收稿日期：２０１６．０９—０６。 杨丰源（１９９０），男，博士研究生，研究 方向为高电压与绝缘技术，主要从事电气 设备绝缘在线监测及故障诊断研究， ｙｘ９０１ １ １４＠１６３．ｃｏｍ； ４１（４１：１１４７—１１５３． Ｙａｎ Ｙｏｕｘｉａｎｇ，Ｆａｎｇ Ｘｉａｏｌｉｎ，Ｚｈａｎｇ Ｗｅｉｇａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｃａｂｌｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｙｉｎｇ ｏｆ Ｘｉａｍｅｎ±３２０ ｋＶ ｌｆｅｘｉｂｌｅ ＤＣ ｃａｂｌｅ ｔｒｎａｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ［Ｊ］．Ｈｉ曲Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５， ４１（４）：１１４７一ｌ１５３（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ［１９］Ｃａｖａｌｌｉｎｉ Ａ，Ｍｏｎｔａｎａｒｉ Ｇ Ｃ，Ｔｏｚｚｉ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｏｆ ＨＶＤＣ ｓｙｓｔｅｍｓ ｕｓｉｎｇ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ， ２０１ １，１８（１１：２７５－２８４． 【２０］Ｐｉｃｃｉｎ Ｒ，ＭｏｒＡ Ｒ，Ｍｏｒｓｈｕｉｓ Ｐ，ｅｔ ａ１．Ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇａｓ ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｔ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ＡＣ ａｎｄ ＤＣ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，２０１５，２２（１）：２１８－２２８． 许永鹏（１９９０），男，博士研究生，研究 方向为电力设备带电检测技术研究； 钱勇（１９７７），男，讲师，研究方向为输 变电设备状态监测与智能化； 盛戈嗥（１９７４），男，副教授，研究方向 为输变电设备状态监测与智能化， ｓｈｅｎｇｈｅ＠￣ｔｕ．ｅｄｕｃｍ 江秀臣（１９６５１，男，教授，博士生导师， 研究方向为输变电设备状态监测与智 能化。 （责任编辑车德竞）
