摘要:电力电缆局部放电检测的技术主要是指局部放电产生不同的物理现象为实际的依据,并且还要通过对不同的物理现象来对局部放电的状态进行描述和反应。目前,电力电缆局部放电检测技术主要由高频脉冲电流法、超高频法、超声波法、光学检测法和化学检测法组成。
关键词:电力电缆;局部放电;带电检测技术
目前,电力系统对于电力电缆局部放电带电检测手段主要以耐压试验为主,其中主要包括了直流耐压和交流耐压两种形式,而目前社会上所采用的检测方法主要为交流变频串联谐振的耐压方式。而通过学术界的研究发现,采取耐压试验进行检测并不能保证能为电网的运行提供可靠的保障。因此,为有效提高局部放电带电的检测效率,还需要不断加强对电缆局放检测技术的研究。
1电力电缆局部放电带电检测重要性
1.1提高质量控制与管理的有效性
在电网建设过程中,部分施工单位为了节约成本使用拙劣的电缆,拙劣的电缆会给整个电网施工带来不利影响,让工程施工以及附件安装中因为电缆不合格引起电缆线路对外停电,为整个工程的施工带来严重损失。对电力电缆进行局部放电带电检测,可以实现对电力电缆质量的控制,有效保障电缆质量,增强电缆供电的可靠性,为电网工程建设的后续使用打下良好的基础。
1.2检查质量问题
首先,电力电缆的安装具有一定的技术性,电力电缆安装到位,可以有效的保障电力电缆正常运转,为电网运输提供保障,电力电缆安装不到位,就不能起到良好的电网运输作用,严重时还会引发电力安全事故。对电力电缆进行局部放电带电检测,可以检查电力电缆安装过程中的质量问题,让施工人员明确电缆中间接头以及电缆终端头的安装在哪一步出现了问题,并根据检测结果进行问题的解决,保障电力电缆后续可以正常工作。其次,在星形接地系统下,谐振时油纸绝缘电力电缆因为不明原因会出现短暂的接地故障,对电力电缆进行局部放电测试,可以有效查明故障的真正原因,并及时的采取措施解决故障,保障电网用电安全。
1.3达到状态检修目的
在电网建设过程中,对于设备的检修是非常重要的。设备检修可以及时的发现设备中存在的问题,根据问题采取措施,从而保障设备可以稳定运行。油纸绝缘电力电缆本体和电缆的附件在运行很长时间后,设备本身可能会存在一定的问题,对于整个工程造成一定的安全隐患。对于电力电缆实行局部放电检测,可以很好地通过检测检查设备状态,达到设备检修的目的。另一方面,一些电力企业可能会存在对外供电突然停电的现象,这可能是由于电力电缆发生故障造成的,对其进行检测可以查明原因,减少电力企业的损失。
2原理及特征
2.1脉冲的电流法
脉冲的电流法主要针对了检测变压器壳体的接地线、壳体的接地线和铁芯的接地线以及绕组局部放电引起的脉冲电流的现象。它是最早和最广泛使用的检测方法之一。电流传感器可主要分为窄带和宽带两种形式。窄带传感器通常是10kHz,灵敏度高,抗干扰能力强等优点,但其输出波形严重畸变的宽频带传感器的带宽约为100kHz,具有高分辨率的优点,但信噪比低。这种方法的主要缺点是检测灵敏度和测量的准确性,分辨率,动态范围等。因此,当样品的电容较大,耦合阻抗,灵敏度也会受到相应的限制;二是测试频率较低,三是在离线状态下其中的灵敏度也非常高,并且现场会很容易受到外界干扰的严重影响。
2.2高频电流法
高频电流法是一种比较常用的检测的方法,但是只能在两个方面进行相应的检测:主要是电缆和电缆接地电缆两个方面。当电缆发生局部放电现象的时候,一些电流会通过外屏蔽不断的流入地球。因此,就可在接地线上对高频电流传感器进行设置,使地线局部放电电流,以判断局部放电的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于电缆体相当于一个感应天线,所以检测方法会受到大量的广播干扰,所以要做一定量的数据处理才能分辨出电缆中的部分放电脉冲。
2.3超声波法
超声波法主要在电力电缆发生局部放电的时候,会不断的出现声发射的现象。因此,我们要对超声波传感器进行利用,来检测电缆中的局部放电。本发明避免了与高压电缆直接电连接,适用于无停电的电缆在线检测。变压器内部绝缘结构复杂,声波衰减和声速的影响都是不同的。目前,对超声波传感器进行使用检测的电磁干扰的能力比较差,并且灵敏度也不是很高,这就对检测的难度进行了增加。近些年来,因为效率的不断的提高以及电子放大技术的不断发展,对于超声波检测的灵敏度,也有了非常大的提高,因此,这个方法的发展和应用前景十分广阔。
2.4化学检测法
化学检测法是以变压器产生局部放电的情况会对周围用于绝缘的各类材料进行破坏性分解,然后再形成新的合成物的原理进行检测的。化学法主要检测的是合成物的组成与浓度,如果在其中发现了由于局部放电产生的合成物则可以判定变压去出现了局部放电。这种方法目前已经成熟广泛地应用在了变压器在线故障的诊断当中。化学检测法在对故障类型的判定中主要是通过对不同的气味以及浓度来进行的,因此,建立起来的模式识别系统,就可以实现故障的自动识别。但是我国目前,仍然没有形成统一的标准和态度。因为它对早期潜伏性故障的发现程度比较灵敏,但是却不能对突发性的故障进行反应。
2.5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。但是内置传感器具有较高的灵敏度,尺寸也比外置传感器要小。
3检测中的信号干扰问题的处理
现在使用的交联电缆地方通常有几十公里长,所以对于电缆的检测要进行定位是及其重要的。而电缆有自身的阻抗,高频信号释放电缆端满足阻抗失配时发生的反射现象,有可能造成几个信号的叠加,这就需要正确的处理好信号。在现场的检测中,有时候大量的电磁干扰会把局部放电信号淹没,为检测提供可靠的保障。只有抑制这些背景干扰,提高信号的信噪比才能准确的识别出我们所需要的信号。
4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局部放电带电检测技术,保障电力运输安全、稳定。
参考文献:
[1]牟磊.电力电缆局部放电带电检测技术研究[D].山东大学,2017.
[2]李宇烽,才英博.高压电力电缆局部放电检测技术研究[J].民营科技,2017(04):54.
[3]陈涛.高压XLPE电缆系统局放信号传输特性的研究[D].华北电力大学(北京),2017.
[4]宋作光,袁芳凌.电力电缆局部放电检测技术的探讨[J].工业设计,2017(11):166-167
论文作者:孙占民1,闫阁2
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/26
标签:局部论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 传感器论文; 电网论文; 灵敏度论文; 故障论文; 《河南电力》2018年13期论文;