李源军 周蜜
国网杭州供电公司 浙江 杭州 310000
摘要：局部电缆放电故障是电缆发生故障的前兆,通过检测诊断局部电缆放电故障是不断提高导线电缆绝缘状态检测技术水平的一个重要途径。振荡和谐波现场局部放电故障检测技术系统是近年来逐渐发展应用起来的一种新的电缆局部故障检测系统技术,它能有效地准确检测现场电缆的局部放电,准确的的定位缺陷故障触发点,在电缆缺陷振荡和谐波现场局部放电缺陷检测技术系统的实际应用中主它存在两个关键技术设计问题,一个就是对于局部放电用于检测电缆过程系统中的局部干扰,二个就是对于局部放电电缆缺陷故障类型的准确识别。
关键词：电缆；局部放电；振荡波
一、引言
随着城市经济的快速发展和城市现代化建设水平的不断稳步提高,城市电网近年来发展迅速。电力电缆系统作为我国城市水力电网的重要系统组成之一部分,发展极快,年均电量增长35%，xlpe电缆由于其线路敷设方便、操作可靠维护简单、耐压抗高温、绝缘腐蚀性能优良等几大优点,在我国城市电网中已经得到广泛应用,在电力配电网中同样得到广泛应用。与传统架空电缆线路系统相比,电缆线路具有安全运行快捷维护方便工作量小、无障碍空间运行走廊等三大优点。然而,由于高压电缆长期运行使用环境的某种特殊性,使用时间的不断推移,一些用于高压电的xlpe高压电缆已逐渐进入使用寿命的"中年期",早期已投入电缆运行的高压xlpe高压电缆对其绝缘部件击穿损伤事故也已经有不少报道。
二、现存问题
为了大大提高现场高压测试的便携性,电流驱动振荡和谐波高频局部电流放电高压检测将电流振荡波的高压检测产生部分和谐波局部电流高压检测组成部分，直接集成在一起。高度相互集成的特性大大简化了工程测试管理系统的内部结构,提高了现场工程测试的工作效率。[1]但随之而来的一个问题是一些强电系统对一些弱电信号系统也具有较强的谐波干扰,容易将一些局部直流放电的小谐波信号直接淹没在干扰信号中,降低了其对局部直流放电系统检测的信号灵敏度。因此,有必要对有关振荡电路局部和充放电干扰检测控制系统的抗干扰控制技术问题进行深入研究,以利于提高振荡检测器的灵敏度。另外,现有的高频振荡部分波局部高频放电原理检测定位系统目前只能根据行波放电原理准确定位行波缺陷点,不能对定位缺陷点所产生的振荡局部行波放电检测信号质量进行定期统计测量分析。分析结果数据的准确缺乏直接导致了有线电缆内部绝缘层的状态影响评估的不具备全面性。
三、提高读写结合能力的培养
（一）工频测试方法
交流高压工频设备耐压绝缘试验方法是目前鉴定各种电气设备耐压绝缘元件强度最有效、最直接的能力评定试验方法。广泛应用于各种电气设备的产品出厂质量试验。[2]通过对被动检测被试电缆局部施工的加工频率和高压,可以很好地准确检测和找出被试电缆局部绝缘性能中的一些局部绝缘缺陷,从而准确识别被测电缆局部绝缘的介电强度,评价被测电缆的局部绝缘性能水平,防止其电缆绝缘性能失效的情况发生。根据待测工频电缆耐压能力试验精度标准,对被检待测工频电缆依次施加2.5U0电压60分钟。
由于民用工频电缆耐压强度试验中电缆施加的工频电压不应高于其正常使用工作电压,通过这种试验的工频电缆应具有较大的安全性。并与其他多种测试方法同时进行了综合比较，相比之下,工频待测耐压电缆试验的施加试验电压条件更容易接近耐压电缆的实际正常运行使用情况,施加的试验电压平均值更低,对被试待测耐压电缆的元件损伤更小。结果表明,工频耐压缺陷试验对准确检测低于xlper在电缆两端绝缘内部介质过程中的各种耐压缺陷条件具有较高的检测灵敏度,能有效地准确检测低于在工频交流电压下检测电缆内部绝缘介质中的各种耐压缺陷。
（二）直流电缆试验测试方法
直流电缆试验测试方法主要是通过测试被动检测导线电缆的直流电和耐压,同时还要测量电缆泄漏时的电流。直流绝缘耐压缺陷试验系统能灵敏地准确反映各种绝缘材料介质中可能存在的由气泡或其他机械的压力引起的的或局部压力损伤时的耐压缺陷。当整个加压电缆内部受潮时,随着直流加压工作时间的不断延长,泄漏出的电流明显有所增大。电缆元件绝缘在直流线缆电压下的抗抗击穿能力强度通常是一般交流线缆电压下的两倍以上,因此可以考虑用较高的直流线缆电压强度来直接测试电缆绝缘元件介质的电缆耐压冲击强度。
但由于直流和空间电荷的不断积累,经过直流电缆耐压绝缘试验后,电缆内部绝缘中会同时残留大量的电和剩余直流空间电荷,形成直流累积电荷效应,加速导致电缆内部绝缘的严重劣化。而且,耐压电阻试验检测得到的电流泄漏量和电流数据只能直接反映外部电缆的一个整体局部绝缘能力状况,不能直接反映内部电缆的整个局部整体绝缘性能状况;有效地耐压检测可找出电缆缺陷。
（三）超低频测试方法
超低频电缆测试方法主要是在较低的电缆充电电流下,对被接入测试的电缆信号进行持续较长时间的超低频(0.1Hz)充电。如果导线电缆上的绝缘电压存在一些局部电压缺陷,它们就会在该绝缘电压的外力作用下直接发生外力击穿,导致电缆泄漏和绝缘缺陷。
（四）振荡波测试方法
振荡信号波形的试验使用方法与上述两种试验使用方法不同。空心光源电感与被动检测光源电缆进行串联,串联传感电路由直流高压泵对直流电源进行充电。当驱动充电器的电压已经达到电源预定电压值时,与驱动电源两端电压平行的阻尼电子振荡开关自动闭合,形成阻尼振荡驱动电路,产生阻尼振荡局部电压,振荡局部电压导致激励驱动电缆由于绝缘局部缺陷产生局部电压放电,通过自动检测绝缘局部缺陷放电电压来准确判断激励电缆是否绝缘。根据德国seba"的测试试验标准,新项目投运每条电缆连续充电直流电压为2U0,投运后每条电缆连续充电直流电压为1.7U0。对于几公里长的内部电缆,充电测试时间一般可严格控制在10s以内,阻尼测试振荡频率电压在谐振振荡频率下也可衰减在0.3~1s内,测试充电时间短,不会严重损坏内部电缆上的绝缘。
结语：本文深入研究了谐波电缆局部振荡型谐波光纤局部高频放电测量检测系统技术的基本原理,讨论了电缆振荡型谐波电缆局部高频放电测量检测系统技术的基础研究发展现状和实际技术应用,指出了电缆振荡型谐波电缆局部高频放电测量检测技术系统主要存在的两大问题,即:,强电系统对其和弱电系统的谐波干扰及对其在实测电缆局部谐波放电检测信号中的缺乏性和缺陷性的类型进行分析。
参考文献：
[1]唐志国，王彩雄，陈金祥，吴文宣，李成榕。局部放电UHF脉冲干扰的排除与信号的聚类分析[J].高电压技术，2009，35(5):1026-1031
[2]韦斌，李颖.XLPE电缆绝缘接头局放在线检测方法探讨[J].高电压技术，2005，31(10):30-32