摘要：电力电缆在常规停电电气试验中，无法准确表征出其存在的内部故障。因此利用带电检测手段来检测电力电缆刻不容缓。其中逐步引入高频局部放电检测技术手段，检测电力电缆内部是否存在异常放电脉冲电流信号，根据其信号的规律性、特征性来判断电力电缆故障性质以及故障点。本次利用高频局部放电检测技术发现10千伏电缆终端局部放电故障，更换电缆终端后，特征性放电脉冲电流信号消失。
关键词：电力电缆、带电检测、高频局部放电检测技术
引言
10千伏电力电缆是电力系统中重要设备，为大量低压电用户提供可靠电能。随着电缆制作工艺、材料的发展，10千伏电力电缆大量使用的绝缘材料为交联聚乙烯（XLPE）固体绝缘材料。该材料的优点是电气性能良好、输送容量大、重量轻、运行维护成本低。但是交联聚乙烯固体绝缘材料在制造过程中，如混入金属杂质、微小气孔空洞，或因半导体层不规则等引起的电场强度不均匀，在设备带电运行情况下，必然会出现局部放电。本次是利用高频局部放电检测技术及时发现110千伏胡杨变电站10千伏杨六线1042电力电缆存在内部局部放电潜伏性故障，成功的避免了一起10千伏电力电缆故障，提高了供电可靠性。
一、常规性电气试验对电力电缆的检测
依据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准（GB50150-2016）》、《输变电状态检修试验规程（Q/GDW1186-2013）》中的要求，对新投运、在运（到达检修周期）电力电缆需要进行交流耐压试验。
2015年6月10日，在对110千伏胡杨变电站10千伏杨六线1042电力电缆交接试验的检测发现，试验数据均正常。试验数据完全符合设备可运行要求（表1）。
表1：10千伏杨六线1042电力电缆例行试验结果
二、高频局部放电检测技术对电力电缆的检测
2.1利用高频局部放电检测技术分析电力电缆
2018年7月6日，检测人员利用高频局部放电测试仪，对110千伏胡杨变电站10千伏开关柜中电力电缆进行测试高频局部放电检测，其间发现10千伏杨华六线1042电力电缆放电谱图存在两组典型放电信号，其最大最大幅值为58mV，具体图谱如下（图1、2、3、4）。
图1PRPD谱图 图2放电谱图
图3单个时域脉冲谱图 图4单个频域脉冲谱图
根据图1PRPD图谱可以看出：该电缆存在有典型的放电信号。在一个放电信号周期内，正负半周都存在明显的区域型放电信号，且两个区域放电信号覆盖范围大小不一致。由图2放电图谱可以看出放电信号有聚团特征，且区域分界明显，放电信号分别集中在4.7~6.0MHz及8.0~10.0MHz范围内，最大幅值为58mV，初步判定为沿面放电，但不排除内部放电可能。
2.2利用高频局部放电检测技术分析开关柜内部
利用高频局放对开关柜本体进行检测，电缆在开关柜内部没有明显的放电信号，特征图谱也没有明显的关联性。基本可以排除开关柜内部存在缺陷。放电部位只可能在电缆终端上或电缆本体上。特高频局放测试谱图如图5
图5 特高频局放测试谱图结果为正常
三、对电力电缆的解剖分析
2018年7月10日，在对该线路负荷进行转接后，检测人员会同厂家技术人员对该电缆终端进行解剖分析。在对B相应力管进行解剖时发现有放电痕迹。
图6 电缆终端解剖图（红圈内有明显放电点） 图7电缆终端解剖示意图
由图6、图7可以看出应力管内，电缆主绝缘层、铜屏蔽层以及半导层呈现出梯形分布，应力疏散胶未起到疏散电场的作用。因该断口处存在空气与绝缘材料两种介质（空气介电常数1，绝缘材料的为2.3），在电场的作用下形成电场不均匀，造成该处发生局部放电。
该电缆头导电带在缠绕过程中未完全拉伸，缠绕范围过大，不圆滑有棱角，在该棱角处电场产生畸变，造成该处发生尖端放电，并形成击穿点。
后续，变电检修人员将该电缆旧终端切除，重新制作电缆终端。并对电缆进行绝缘电阻值测试、交流耐压测试，均合格后投运电缆。在投运后48小时，对该电力电缆进行高频局部放电复测。未发现明显的放电特征图谱，电缆消缺合格。
结束语
加强电缆验收管理。制定电缆头制作、隐蔽性环节验收标准化作业卡，并要求验收人员持卡验收；在电缆头制作时开展旁站工作，严格执行未旁站不投运。对已投运超过10年以上的电力电缆应加强带电检测，必要时缩短检测周期，采用多种手段提早发现电缆中可能存在的隐患或缺陷。
论文作者:李鑫,苟永强,马月贵,刘杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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