高压电缆局部放电带电检测技术的应用研究陈玥

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:陈玥 郑松竹 石昊
[导读] 现如今,我国的电力在经济快速发展的背景下在不断的发展
        摘要:现如今,我国的电力在经济快速发展的背景下在不断的发展,文章主要通过案例分析探讨了两种高压电缆局部放电带电检测技术的应用。针对传统带电检测技术仅仅只是反映短时间内电缆及附件状态的不足,首先在线路B上安装高压电缆局放重症监护系统,通过3d不间断监测排除了一起中间接头的疑似放电缺陷,确认局放重症监护技术是运行电缆局放检测的重要补充手段。接着介绍了电缆终端局部放电在线监测系统,以及在国内使用就发现线路C的B相电缆终端存在疑似局部放电信号的案例,通过停电解剖,验证了局放信号存在的事实,从而确认终端局放监测技术发现电缆终端局放缺陷的有效性。
        关键词:高压电缆;局部放电;带电检测;重症监护;终端监测
        引言
        随着经济发展和城市规模的扩大,各等级输电电缆线路呈逐年增多的趋势,电缆运维工作的重要性日渐凸显,工作任务愈加繁重。采用传统的巡线方法费时费力,效率低下,且仅能发现线路管道中存在的一些肉眼可见的安全隐患,而对判断电缆的绝缘状态无能为力。电缆线路中如果存在缺陷,在一定条件下会发生放电。局部放电检测作为一种带电检测手段可检出此种缺陷,目前在应用中已取得一定成果。
        1电力电缆局部放电带电检测重要性
        1)提高质量控制与管理的有效性在电网建设过程中,部分施工单位为了节约成本使用拙劣的电缆,拙劣的电缆会给整个电网施工带来不利影响,让工程施工以及附件安装中因为电缆不合格引起电缆线路对外停电,为整个工程的施工带来严重损失。对电力电缆进行局部放电带电检测,可以实现对电力电缆质量的控制,有效保障电缆质量,增强电缆供电的可靠性,为电网工程建设的后续使用打下良好的基础。2)检查质量问题首先,电力电缆的安装具有一定的技术性,电力电缆安装到位,可以有效的保障电力电缆正常运转,为电网运输提供保障,电力电缆安装不到位,就不能起到良好的电网运输作用,严重时还会引发电力安全事故。对电力电缆进行局部放电带电检测,可以检查电力电缆安装过程中的质量问题,让施工人员明确电缆中间接头以及电缆终端头的安装在哪一步出现了问题,并根据检测结果进行问题的解决,保障电力电缆后续可以正常工作。其次,在星形接地系统下,谐振时油纸绝缘电力电缆因为不明原因会出现短暂的接地故障,对电力电缆进行局部放电测试,可以有效查明故障的真正原因,并及时的采取措施解决故障,保障电网用电安全。
        2电缆重症监护系统
        2.1电缆线路概况
        线路B为交联聚乙烯绝缘电缆:ZR-YJLW02-Z/220kV-1*2500mm2;额定电压:220kV;电缆长度:1600m;附件型号:GIS/YJZGG-2500mm2;户外终端:YJZWC4-F/2500mm2;接头:YJJJ12/2500mm2。线路包含5个中间接头组成的两个交叉互联段,和一个户外终端,一个六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置(Gas-instulatedswitchgear,GIS)终端。
        2.2疑似局放信号排除
        为确认检测到的局放信号是否是干扰信号,对线路B的#2、#3、#4中间接头进行72h连续监测,并在此期间对该线路进行停电操作,在停电期间继续进行局放监测。监测时,每隔15min保存一次各接头、各相的信号图谱,每隔24h保存一次不同频率下的信号流。最终,综合重症监护的图谱和停电后的检测结果,原检测到的#3中间接头的放电信号不是由接头局部放电引起的。图1为停电后检测到的#3中间接头的信号图谱。

       图1停电后#3接头检测图谱
        3电缆终端局部放电在线监测系统
        3.1电缆的敷设
        我国最常见的电力电缆敷设的方式主要有:排管、电缆桥架、电缆隧道、电缆沟以及直埋等。为了对电力电缆能顺利的通过进行确保,就要科学合理的选择电力电缆的敷设,而且还要根据现场的实际情况加以调整,因此,现阶段的电缆敷设就可以采用多种方式的组合。目前而言,在电缆铺设的过程中大多数都选择了隐蔽性较好的电缆沟槽设计,不过这种设计却不是适用于所有情况下的,很多情况下还是需要采用砖砌电缆综合沟。通常情况下,采用砖砌电缆沟槽的方式都会讲其铺设到绿化带或者是人行道下,完成电缆铺设后要先进行回填然后将原有的绿化或者是人行道进行复原。其中在设计盖板的时候,需要全面的考虑的商业堆载为每平方米1t,而沟槽盖板一般采用的都是预制钢筋混凝土盖板。盖板的设计荷载也应该随着局部荷载的增加而进行增加。电缆顶管处的两端以及过路埋管的地方需要对工井进行合理的设置,在完成敷设之后,就需要在工井内充沙。
        3.2超声法
        超声法是利用超声传感器来进行电力电缆的局部放电带电检测。这种方法是一种研究相对较早的一种方法,在非电量局部放电测量中比较常见,已经应用于一些电力企业的局部放电监测工作中。超声法主要是借助超声传感器进行局部放电带电检测的,一般使用压电晶体传感器,大多数情况下是监测电缆接头的局部放电情况。电力电缆在发生局部放电时会产生一定的声音信号,这种信号的频带较宽,超声传感器可以接收一定的超声信号,将其转化为电量。在超声传感器的外端还存在分离放大器,超声传感器和放大分离器一般放在电缆附件,分离放大器可以将声音信号进行放大处理,之后信号会经过光电转化模块,模块里面的光纤会将转化之后的信号信息传送到专门的数据采集卡中,数据采集卡与工控机进行相连,工控机会将数据采集卡里的信号信息反映出来,形成波形数据。超声法可以有效的降低外界环境对于监测的干扰,提高电力电缆局部放电带电检测的精准度。超声信号具有非常小的波速,因此,技术人员也可以实行很好的故障定位,这些都是的超声法在电缆运行的现场可以实现有效的电缆局部放电检测。
        结语
        本文通过案例分析总结了电缆局放重症监护系统的合理利用。并针对国内对电缆终端检测手段的不足,研制开发出高压电缆终端局放在线监测系统,通过现场应用发现了一起电缆终端的严重缺陷,及时避免了电缆击穿事故的发生。通过分析得出以下结论:电缆局放重症监护系统通过对高压电缆长时间带电检测,可以更加准确地判断电缆局放在线普查中遇到的疑似信号,为运维检修人员提供可靠的资料。电缆终端局放在线监测系统研制与应用,实现了对高压电缆终端运行状态的监测与评估,从而指导了生产单位的运维检修工作,为电网的安全可靠运行提供了保障,具有很强的推广价值。
        参考文献
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