王志强
身份证号：15270119910416****，内蒙古自治区鄂尔多斯 017000
摘要：为了满足社会更大的生产生活需要，电力行业逐步建成了更大的电网体系。这对电力检测和安全管理技术提出了更高的要求，对检测方法提出了更先进、更合适的要求。随着电网规模的不断扩大，交联聚乙烯绝缘电缆已成为电力电缆的主要材料。电缆的检测是电力行业管理和维护的重点。因此，有必要对电力电缆局部放电检测技术进行研究。
关键词：电力电缆；局部放电；带电检测；技术应用
随着经济发展和城市规模的扩大，石家庄地区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电缆局部放电带电检测技术
1.1超声波检测技术
在检测中，可使用GZPD-01G局部放电在线监测系统，局部放电在线监测是当前比较有效的一种方式，可通过分布式结构以及局部放电采集器来发挥作用，将同轴电缆连接在一个GIS局部传感器上，将控制器与多芯电缆、数据服务器之间相互连接。由于该技术是根据国家提出的相关标准所研发，设计符合实际的要求，同时经过了相关的质量检测，能够保证良好的使用性能。其中运用了噪声统计分析方式以及软硬件滤波技术，能够对放电干扰中的频段的干扰信号进行抑制，避免产生干扰信号问题，能够结合信号的波形特点、频谱特点等进行识别及消除，还具有异常报警的功能，可根据局部放电严重程度识别不同的报警级别，避免故障问题带来不良的影响。借助该系统能够有效地提升开关柜的使用效果，提升了检测的水平，为电网系统的运作提供了良好的支持，同时能够为带电检测技术的发展建立相应的基础。
1.2地电波检测技术
当开关柜局部放电的时候，会聚集在接地点附近金属位置中，这给设备表面的电流传播提供了相应的条件。而通过对开关柜内部情况的了解来看，放电聚集在接地屏蔽内表面的时候，会产生防护膜，发挥出了屏蔽的功能，不能在设备外部检测内部的信号，由于防护膜在绝缘位置以及电缆绝缘终端等位置会出现断续的屏蔽作用，因此设备内部放电信号可在该过程中传导到外部。使用地电波技术进行检测参考了麦克斯韦电磁理论，根据电磁场的规律来看，当局部放电情况产生的时候，电流及信号的传播会使电场产生变化，进而出现了磁场及电场之间的相互感应，出现对外传播的电磁波。当开关柜局部放电的时候，一部分电能量会转化成电磁波，之后传播到设备外表面上，但是由于开关柜与地面相连接，这使表面感应出高频电流，借助电容耦合能够测出脉冲信号。该技术的应用具有较大的优势，应用比较便捷，还可加强检测的准确性，使检测的成本降低，因此得到了有效的应用。
1.3高频局部放电检测
高频局部放电检测频率范围通常在3～30MHz之间，其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合，也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。高频局部放电检测方法，根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。电感型传感器中高频电流传感器具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点，因此应用最为广泛，其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测。
1.4特高频局部放电检测
局部放电检测特高频法的基本原理是通过特高频传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波（100～3000MHz）信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现局部放电监测。特高频法正是基于电磁波在GIS中的传播特点而发展起来的。他的最大优点是可有效地抑制背景噪声，如空气电晕等产生的电磁干扰频率一般均较低，可用宽频法UHF对其进行有效抑制；而对特高频通信、广播电视信号，由于其有固定的中心频率，因而可用窄频法UHF将其与局部放电信号加以区别。另外，如果GIS中的传感器分布合理，那么还可通过不同位置测到的局部放电信号的时延差来对局部放电源进行定位。
2电缆局部放电带电检测技术的应用
2.1准备工作
可将地电波检测技术与超声波检测技术结合起来，进行检测之前，工作人员需要分析危险点，检查开关柜接地不良与多点接地位置，避免产生环流对导致铁芯夹件温度升高或者导致电弧，减少安全事故的产生。应控制好与开关柜冷却器的距离，避免产生误碰扇叶的情况，使检测工作能够安全地进行。工作人员还需要根据检测工作的要求准备好相应的器具，对铁芯夹件接地电流试验记录进行完善，保证绝缘防护用具的质量符合要求，使检测工作的进行得到有效支持。
2.2过程分析
2.2.1高频局部放电检测情况
首先将一根软导线穿过高频传感器，并形成闭合回路，置于空气中采集背景信号，经检测证明空气中无高频干扰信号，然后分别将3个高频传感器卡在U、V、W三相电缆GIS终端上，通过比对幅值，且W相的局部放电信号最大为-25.65dBm，说明W相电缆终端内部可能已存在悬浮电位。
2.2.2特高频局部放电检测情况
将特高频传感器紧贴电缆GIS终端W相环氧绝缘套处，记录特高频信号TB1。将特高频传感器放在电缆仓基座上，记录特高频信号TB2，再将传感器远离W相终端，移到母线侧后特高频逐渐减小至无，且特高频信号也为间歇性信号，判断为W相发生局部放电。
进一步，通过特高频故障定位局部放电位置。首先通过时差法进行粗略定位：将1个特高频传感器UHF1放在电缆GIS终端电缆仓基座上，保持不动，以UHF1为中心，向四周移动特高频传感器UHF2，始终是UHF1先接收到信号，充分说明了其中1个特高频信号是来自电缆GIS终端。
将UHF1(1通道，黄色）紧贴W相应力锥绝缘套，将UHF2(2通道、蓝色）分别紧贴U、V相应力锥绝缘套，始终是W先接收到信号，说明该信号来自W相电缆终端，见图2。
将UHF1(1通道，黄色）紧贴W相应力锥绝缘套，将UHF2(2通道、蓝色）紧贴电缆仓上部盆子浇注口，计算时差。UHF1早5.3ns，由于电磁波在电缆中的传播速度，大致为0.15m/ns，盆子距离V相绝缘护套大概为1.3m，经计算得出信号源可能在绝缘套（特高频检测点）偏上30m左右，即电缆仓底部。
结论
高频局部放电检测仪能够有效地检测到运行电缆中已经产生放电的缺陷。输电电缆带电检测应以高频、特高频局部放电检测为主，以超声波局部放电检测为验证手段，提高检测准确性。利用局部放电检测技术发现运行电缆中存在的缺陷，对电缆提前进行处理，可有效预防类似事故的发生。
参考文献：
[1]周桂平，唐佳能，金鑫，等．分布式局部放电检测技术在高压电缆交接试验中的应用[J]．东北电力技术，2019,37(7):14-16,46.
[2]李斌，曾辉明，赵义松，等．GIS局部放电特高频检测系统标定方法应用研究[J]．东北电力技术，2019,38(6):4-8.