摘要：随着城市电网建设的不断扩大,交联聚乙烯绝缘电力电缆(以下简称交联电缆)的使用也日益广泛,对于交联电缆的检测手段也在不断深入及推进。目前在上海地区对于电力电缆使用的检测手段以耐压试验为主,耐压试验包括:直流耐压———用于35kV及以下电缆和超高压充油电缆的耐压试验;交流耐压———用于110kV及以上电缆的耐压试验。现在高压交联电缆已经基本摒弃直流耐压的试验方法,而改用交流变频串联谐振的耐压方式。
关键词：电力电缆；局部放电；带电检测；技术；分析
1导言
伴随着改革开放的不断深入，我们国家人民的生活水平了有了很大的提高。基于此种原因，我们国家的电力市场需求不断增加，为满足国民日常用电需求，我们国家电力电工行业就需要建设更大规模的电网。这就对电缆检测技术提出了更高的要求。随着电网规模不断的增大，交联聚乙烯绝缘电力电缆的使用越来越广泛。电缆作为电力运输的基本要素，其检测工作是十分重要的，但是现阶段的检测技术还存在着不足。因此，对电力电缆局部放电检测技术的探讨有着鲜明的现实意义。
2电缆耐压试验的局限性
我们将会基于某电力公司的要求及}规范要求，对电力电缆的交接试验进行耐压测试。当对交联聚乙烯绝缘电力电缆施加直流电压时，将会使其产生“记忆”效应。而随之存储的单极性残余电荷将会对电缆的正常使用和使用寿命造成极大的影响。因此，在实际中的高压交联聚乙烯绝缘电力电缆推荐使用工频和接近工频的交流电压进行测试。或者使用交流空载充电的方法，将直流耐压作为交流耐压进行替代实验。
目前对于110kw以上的交流电缆耐压试验主要采用的方法是交流变频串联谐振。不过交流耐压试验有其特定的局限性。其主要的局限性表现在以下这一方面:在制造的过程中将会产生微小气隙，安装中也会存在微小缺陷。而在交流耐压试验过程中对于这些问题并不能及时发现。这些缺点将会在日后的日常工作中逐渐发展、扩散，从而成为威胁电力系统安全运行的主要隐患之一。
3局部放电的基本原理
我们知道，交联聚乙烯绝缘电力电缆的绝缘皮在制造和生产过程中将会产生气泡，而这些气泡也就是交联聚乙烯绝缘电力电缆产生局部放电的原因所在。而放电的原理是:交联聚乙烯绝缘电力电缆中所存在的气泡及其它的杂质区域击穿场强水平低于平均击穿场强，因此在通电的情况下，这些区域首先将会发生放电现象。而在电厂的作用下，就这种单一的放电现象将会成为区域放电。于是我们将没有贯穿施加电压的导体之间，也就是尚未击穿的这种现象称之为局部放电。而在GB 7354-2003《局部放电测量》标准中将局部放电现象界定为:局部放电(局放)，导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。
因此我们在交接试验给出了局部放电的界定，目的是通过局部放电信息进行检测，尽早的发现剧绝缘潜在的故障或是缺陷，以此为基础，尽可能的减少事故的发生。根据以上的原理分析，我们可以确定局部放电的发生部位是绝缘内部。再放电过程中电荷将会产生强烈的脉冲电流，其表面可能会产生放电和电晕放电等现象。
4电力电缆局部放电带电检测技术分析
4.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。但是超声法也存在一些局限性，因为超声信号的产生是有限的，一般来说比较小，在超声传感器性能不优的情况下不容易实现超声信号的采集与反映。此外，电力电缆的外表具有一定的绝缘层，这种绝缘层可以吸收一定的高频超声波，使得原始的高频超声信号在传输的过程中出现衰减的现象，最后形成出来的数据与原始信号相比差距较大，不利于超声法进行推广。随着我国科学技术的快速发展，相关技术人员对于超声传感器进行了性能的提升，加强了超声法在实际运用中的推广。
4.2特高频法
电力电缆在局部放电时会产生一定的电磁波信号，特高频法是根据这一特点进行局部放电带电检测的。技术人员对于电缆局部放电产生的高频电磁波进行监测，可以达到电缆的在线监测，也可以达到对于电缆放电位置的有效定位。电力电缆在发生局部放电时产生的放电脉冲波具有非常小的时间段，这使得超高频法的使用具有一定的实用性。电力电缆局部放电监测现场会存在一定的放电干扰，这对于测量会产生不利影响，使得测量的准确性下降，但是超高频法可以有效的防止现场的放电干扰，有效提高测量的精确度。超高频传感器在安装的时候一般距离电缆故障点很近，这可以有效的降低信号衰减带来的影响，实现对电缆的有效监测，非常适合电缆接头的检测。特高频法的主要装置是超高频传感器，根据传感器安装位置的不一样，可以分为外置式以及内置式。外置式传感器一般比较常见的是天线传感器，具有安装简单的优点，可以有效的节省传感器的安装时间。外置式传感器具有较强的抗干扰能力，可以减少其他设备的干扰。但是外置传感器也具有一定缺点，即测量灵敏度需要提高。内置传感器通常以电容耦合传感器为主，与外置传感器相比，内置传感器的安装较为复杂，对于技术人员的技术要求较高。
4.3高频电流法
高频电流法属于非电接触式检测方法，这种方法的前身是传统的脉冲电流法，后来脉冲电流法经过延伸形成了高频电流法。这种方法以高频罗氏线圈取代测量阻抗，可以在耦合回路中实现局部放电脉冲信号的采集。高频电流法在多种电力电缆局部放电带电检测技术中具有独特的优势。使用高频电流法，技术人员对于各种传感器的安装较为方便，并且可以实现快速的调整，具有一定的灵敏性。在高频电流法下，技术人员可以根据现实需要进行信号带宽的调整，并且可以提高数据采集的范围。但是高频电流法也具有一定的缺点。技术人员在现场实行高频电流法，耦合信号需要从接地线上进行，这种方式下，现场的一些外界干扰以及电磁的干扰会相对较大，对检测产生不利影响。高频电流法还会受到广播干扰的影响，相对于其他电力电缆局部放电带电检测技术来说，高频电流法的抗干扰性能较弱。
5结论
电力行业对于国家的发展非常重要，电缆是电力实现有效、安全运输的基础，因此，相关人员要不断完善电力电力局部放电带电检测技术，保障电力运输安全、稳定。
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论文作者:曹博,庄东超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
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