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摘要：近年来，我国的电缆局部放电带电检测技术有了很大进展，本文介绍电缆带电检测技术原理，针对一起由带电检测实际应用发现的缺陷，验证了局部放电测试的有效性和判断结果的正确性。案例分析表明，局部放电带电检测设备能够检测运行电缆中存在的放电缺陷，是一种有效的检出手段。在输电电缆的运行维护中普及局部放电带电检测，能够通过大数据分析，及时了解电缆运行状态，并发现运行电缆数据的异常变动，有利于缺陷的及时消除并降低电缆故障率。
关键词：电缆；局部放电；带电检测；缺陷定位
引言
电力电缆承担着电能的输送与分配任务，对保障电网安全稳定运行起着重要作用。在电缆系统中，电缆接头是最薄弱的环节，是绝缘故障频繁发生的位置。局部放电既是引发绝缘劣化的主要因素，又是绝缘缺陷的重要表征，是电缆绝缘状态评估的重要指标。
1电缆局部放电带电检测技术
1.1高频局部放电检测技术
电缆或附件中存在缺陷时，如果该点的局部场强超过绝缘介质的耐受强度时，将会产生局部放电，并产生频率在500ｋＨｚ～30ＭＨｚ的高频脉冲信号，沿电缆向两端传播。通过在电缆上安装高频电流互感器（HFCT）可以采集到这类高频电流信号。
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。
1.3超声波局部放电检测
在电力设备中当有局部放电发生时，会产生声信号。通过专用的声发射传感器收集这些声音信号，并且根据实际应用经验加以分析，可以对SF6绝缘电气设备的运行状况做出很大程度的安全评估。该仪器可以检测声信号的幅度、相位、频率成分，原始信号特征，以及跟工频频率的相关特性分析。
2电缆局部放电带电检测技术的应用
2.1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。
2.2地电波检测技术
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。
2.3电缆接头局部放电预警模型
利用LSTM预测方法和Mann-Kendall趋势分析方法进行局部放电预警机制的构建，预警模型同时考虑TEV在线监测数据的幅值大小和趋势变化。（1）记局部放电特征参量序列x1，x2，…，xn，将其进行归一化处理；（2）通过LSTM神经网络预测模型对局部放电数据进行预测，得到预测值y1，y2，…，ym，m为局部放电数据的预测步长；（3）在特征参量预测的过程中，取3次预测值的平均值作为最终预测值，将局部放电监测数据和预测数据组成[x1，x2，…，xn，y1，y2，…，ym]序列，对序列及其逆序运用Mann-Kendall检验法进行分析，定量计算局部放电数据的趋势参数UFk；（4）为综合考量TEV的幅值大小和变化趋势，将TEV大小和趋势参数UFk一起作为预警标准。当TEV幅值超过预警值（即|TEV|≥25dB）或当TEV参量同时满足幅值大小超过关注值（即|TEV|≥20dB）且趋势显著上升（即UFk³1.96），则进行电力电缆局部放电预警。
3电缆缺陷解体及验证
将该疑似缺陷接头更换后进行解体检查，发现该接头为热缩式电缆中间接头。剖开外层热缩套，发现铜带及铜网屏蔽存在锈蚀，严重处已透至电缆外半导电屏蔽。剖开最外层绝缘热缩管，发现在最外层绝缘热缩管与内层绝缘管的界面间存在气隙，且气隙处的绝缘管表面存在放电灼烧痕迹。根据以上解剖情况，判断此热缩式中间接头在安装时加热不均匀，导致内、外层绝缘管界面未能紧密良好贴合，产生气隙。由于空气的相对介电常数为1，而热缩管其主要材质为聚乙烯、聚氯乙烯等聚合物，相对介电常数通常为2.5～6，因此在电缆运行期间，气隙处首先产生局部放电。通过解体后检查发现气隙处存在放电烧灼痕迹，验证了检测结论。由此可见，导致此次缺陷的原因为附件安装工艺不良，结合后续解剖发现的应力控制管突起和主绝缘脏污，也暴露了在施工过程中作业人员不仔细、验收不到位等问题。
结语
综上所述，在输电电缆的运行维护中普及局部放电带电检测，能够通过大数据分析，及时了解电缆运行状态，并能够发现运行电缆数据的异常变动，有利于缺陷的及时消除并降低电缆故障率。在电缆的运维过程中，应进一步加强生产验收管理，特别是做好隐蔽工程、关键环节的见证及把控，同时要求附件厂家留下各种纸质及影像资料备查。对现场施工环节不规范且拒绝改正的，上报公司将其纳入“黑名单”，竭力遏制“赶工期、减工序”等不良施工行为。做到举一反三，从根源上消除电缆运行隐患。
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