張定華

摘 要：中壓電網(wǎng)中電纜局部放電對于電網(wǎng)的正常運(yùn)行會造成惡劣的影響，須對局部放電情況進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測以及定位。文章對中壓電纜局部放電檢測技術(shù)的基本原理進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上，對檢測系統(tǒng)構(gòu)成及在檢測工作中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，并以實(shí)例對檢測系統(tǒng)應(yīng)用常見問題進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：中壓電纜；震蕩波；局部放電；檢測

中圖分類號：TM407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）08-0010-01

做好配網(wǎng)中壓（10 kV及20 kV）電纜振蕩波局部放電檢測工作，對于及時發(fā)現(xiàn)電纜及其附件中的缺陷具有重要意義。中壓電纜局部放電是表征電纜絕緣性能的重要指標(biāo)，一般在老化的線纜中，電纜絕緣性能下降，會產(chǎn)生局部放電的情況。采用電纜振蕩波局部放電檢測技術(shù)能夠?qū)匣课贿M(jìn)行準(zhǔn)確檢測及精確定位，及時維護(hù)、更換線纜，對于保證電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行具有重要意義。

1 檢測系統(tǒng)應(yīng)用準(zhǔn)備事項(xiàng)

1.1 檢測標(biāo)準(zhǔn)的制定

OWTS系統(tǒng)在進(jìn)行局放測試時，首先由高壓源對被測電纜進(jìn)行充電，然后閉合高壓開關(guān)，系統(tǒng)內(nèi)部和被測電纜共同構(gòu)成一個LC振蕩回路，從而產(chǎn)生了低阻尼的交流振蕩電壓。由于交流振蕩電壓加在被測電纜上的時間極短（幾百毫秒），不會對電纜絕緣造成損害。

電壓幅值衰減過程中，可測出局放起始電壓（PDIV）、局放終止電壓（PDEV）及局放水平等參數(shù)，是電纜絕緣狀態(tài)評估時的重要標(biāo)準(zhǔn)。

OWTS系統(tǒng)中壓電纜震蕩波檢測的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)目前國內(nèi)尚無，本文研究過程中借鑒國外相關(guān)檢測方法，制定并遵循以下標(biāo)準(zhǔn)。

1.1.1 中間接頭

①新電纜投運(yùn)：局放量小于100 pC；②運(yùn)行5年以內(nèi)電纜：局放量小于300 pC； ③運(yùn)行5年以上電纜：局放量小于500 pC。

1.1.2 終端接頭

新制作終端局放量大于3 000 pC，應(yīng)查明原因；大于5 000 pC，不能投入運(yùn)行；注：局放最高測量電壓，投運(yùn)前新電纜為2U0，運(yùn)行后電纜為1.7U0，U0=8.7 kV。

1.2 檢測準(zhǔn)備工作分析

在應(yīng)用檢測系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作。

①安全措施。在檢測前，將兩端電纜頭拆下并懸空；相間及對地安全距離足夠（對于局放測試，此間距越大越好）；避雷器及PT連接拆除（CT和故障指示器不必拆除）并排除明顯的外界干擾源。

②設(shè)備接線。該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)可靠接地，主要接地線及接地方法如下：黃綠色接地線連接OWTS系統(tǒng)高壓單元接地點(diǎn)與現(xiàn)場主接地，確保接地可靠；黃綠色放電棒連接接地棒與現(xiàn)場接地，確?？煽拷拥兀缓谏邏洪_關(guān)連線為OWTS系統(tǒng)高壓單元與高壓安全控制盒相連線，確?？煽拷拥?；綠色或灰色直連網(wǎng)線為OWTS系統(tǒng)高壓單元與筆記本電腦的相連線；高壓測試連接電纜的線芯連接OWTS系統(tǒng)高壓單元高壓輸出口與被測電纜線芯。在接線過程中，注意使用屏蔽線，保證測量信號的準(zhǔn)確性，主要屏蔽有：OWTS系統(tǒng)高壓單元接地點(diǎn)連接電纜屏蔽線；白色電源線連接OWTS系統(tǒng)高壓單元與220 V穩(wěn)定電源。

③絕緣電阻測量。要求被測電纜絕緣強(qiáng)度正常，否則試驗(yàn)電壓可能會導(dǎo)致電纜擊穿，測試設(shè)備受損。

④電纜長度測量。使用脈沖反射儀EasyflexCom測量電纜長度，并讀出波形中可見的中間頭位置，作為OWTS系統(tǒng)測試時電纜信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 檢測系統(tǒng)應(yīng)用注意事項(xiàng)

在應(yīng)用該系統(tǒng)對電纜進(jìn)行局部放電檢測時，首先需對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，主要參數(shù)包括局部放電最大值，測試模式選擇多周期模式，點(diǎn)選待測電纜的相位后，選定局放檢測范圍，確定檢測電壓模式，而后進(jìn)行逐項(xiàng)逐級升壓檢測，待檢測結(jié)束后操作高壓安全控制盒關(guān)閉高壓，將系統(tǒng)和被測電纜接地放電，關(guān)閉設(shè)備，拆線。

在系統(tǒng)應(yīng)用過程中，需注意以下幾點(diǎn)：

①被測電纜絕緣良好，附件完整，已故障電纜無法進(jìn)行測試；

②測電纜需要處于完全獨(dú)立的狀態(tài)，斷開電纜兩端終端與電網(wǎng)其他設(shè)備的連接，避雷器、電壓互感器等附件需要拆除（電流互感器、故障指示器不必拆除），電纜兩端三相需足夠的安全距離；

③于較長的電纜（>3 000 m），為確保獲得完整的電纜局部放電信息，建議在電纜兩端分別進(jìn)行測試；

④于較短的電纜（<400 m），需連接輔助降頻裝置進(jìn)行測試；

⑤試現(xiàn)場備有220 V交流電源，功率在1 kW以上。

⑥試周圍無明顯的干擾源，如雷達(dá)站、廣播站等。

該系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，目前國家、行業(yè)尚無中壓電纜振蕩波檢測標(biāo)準(zhǔn)。本文在檢測過程中，參照國內(nèi)外檢測經(jīng)驗(yàn)，制定相應(yīng)的檢測執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，具體如下：

①中間接頭標(biāo)準(zhǔn)：新電纜投運(yùn)：局放量小于100 pC；行5年以內(nèi)電纜：局放量小于300 pC；運(yùn)行5年以上電纜：局放量小于500 pC。

②終端接頭標(biāo)準(zhǔn)：新制作終端局放量大于3 000 pC，應(yīng)查明原因；大于5 000 pC，不能投入運(yùn)行。

3 檢測系統(tǒng)應(yīng)用常見的問題分析

在應(yīng)用檢測系統(tǒng)對電纜進(jìn)行局部放電檢測的過程中，常會出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的問題，本文就校準(zhǔn)過程及加壓測試過程中出現(xiàn)的典型問題進(jìn)行分析。

3.1 校準(zhǔn)過程

校準(zhǔn)是整個局放測試過程中關(guān)鍵步驟之一，必須正確地進(jìn)行校準(zhǔn)，若校準(zhǔn)結(jié)果錯誤，則會導(dǎo)致測試結(jié)果的局放值和局放點(diǎn)定位出現(xiàn)誤差。

正確的校準(zhǔn)波形始端脈沖波峰應(yīng)在80%處，末端有明顯的反射脈沖，由兩個脈沖的波峰所確定的波速在正確的范圍內(nèi)（交聯(lián)電纜一般在170 m/us左右，紙絕緣電纜一般在160 m/us左右）。

而常出現(xiàn)的異常情況及可能原因包括以下幾種：

①由于校準(zhǔn)儀的電量不足、頻率不正確和連接處脫落導(dǎo)致的波形畸變；

②低量程校準(zhǔn)時受到背景干擾影響；

③校準(zhǔn)儀未開啟或現(xiàn)場干擾非常大；

④校準(zhǔn)過程中原始脈沖波峰調(diào)節(jié)未達(dá)到或超出80%紅線處；

⑤電纜長度讀數(shù)輸入不正確，則會導(dǎo)致波速不正確（波速：XLPE電纜， 165-175 m/us；油紙電纜，150-160 m/us）。若輸入兩倍電纜長度，校準(zhǔn)時波速亦會在正確范圍內(nèi)，但校準(zhǔn)波形會在1/2長度位置出現(xiàn)集中局放。

⑥校準(zhǔn)波形原始脈沖極性不對，應(yīng)檢查校準(zhǔn)儀紅黑線是否接反。

3.2 加壓測試過程

加壓測試是逐相逐級加壓測試的過程，在此過程中，常出現(xiàn)的異常情況及可能原因包括如下幾種：

①加壓超出量程，超出部分系統(tǒng)分析時不會自動選取，可能會導(dǎo)致信息丟失；

②若加壓時出現(xiàn)異常的類似始端局放信號，則應(yīng)在測試過程中盡量排除，否則會影響結(jié)果精度，可能的原因?yàn)椋憾私K端頭間距不足；電纜或地線連接不穩(wěn)固；電纜終端連接設(shè)備未完全拆除；高壓連接電纜接觸其他金屬；T型靴套的應(yīng)力錐被拔出導(dǎo)致局部電場集中。

4 結(jié) 語

本文針對OWTS系統(tǒng)在中壓電纜震蕩波檢測中的應(yīng)用進(jìn)行分析，主要對應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行檢測時的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，并對應(yīng)用OWTS系統(tǒng)進(jìn)行檢測的準(zhǔn)備工作及常見問題進(jìn)行了分析和部分例證，為該系統(tǒng)應(yīng)用于中壓電纜振蕩波局部放電檢測提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李軍浩，韓旭濤，劉澤輝，等.電氣設(shè)備局部放電檢測技術(shù)述評[J].高電壓 技術(shù)，2015，（8）.

[2] 郭燦新，張麗，錢勇，等.XLPE電力電纜中局部放電檢測及定位技術(shù)的 研究現(xiàn)狀[J].高壓電器，2009，（3）.

[3] 張大偉.分布式開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)研究[D].重慶：重慶大學(xué)，

2013.