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摘要：本文通过现场真实案例，针对10kV开关柜内异常声响，作业人员采用成熟的带电检测技术快速找出故障源。通过本文的介绍可为今后类似电缆故障分析和总结提供了一定的借鉴意义
关键词：10kV电缆；局部放电；带电检测
1 引言
从上世纪开始我国现代化建设加速发展，电力的应用得到大跃进式的发展，电力的正常输送、分配以及安全使用早已影响到人们的正常生产生活，影响电力企业的经济效益。而在庞大而又复杂的电缆网络中，10kV电力电缆的质量、施工、安全运行则在电力的正常输送和分配过程中占有举足轻重的地位。一旦电缆出现故障将对社会、企业造成重大损失。
近年来带电检测技术在电力系统中逐步成熟，带电检测开展无需停电、测试灵活准确度高等优点已成为电力设备检修的发展趋势，成为发现设备潜伏性运行隐患的有效手段，是设备安全、稳定运行的重要保障。其中，红外成像技术是电力设备状态检测的一项行之有效的技术，它能及时有效地发现和诊断出运行电力设备的事故隐患和故障先兆，以便于采取合理、可靠的处理措施，减少或避免电力设备因过热故障而引发的突发性设备事故。大量的应用实践证明，推广红外成像技术，在保障电力设备的安全运行，提高经济效益，保证电能质量和供电可靠性，实现电力设备从传统的计划检修向预知的状态检修转变等方面都发挥积极的作用。
2 红外成像技术的特点
红外成像技术在检测时，具备不接触设备、不取样、不解体设备、不停运设备，仪器操作简便等优势。检测速度快、工作效率高，能直观且明确地显示故障部位和严重程度。可诊断的设备、故障类型较其它技术多且广。
3 红外成像基本原理及技术参数
按照红外辐射基本理论，自然界中一切温度高于绝对零度（-273℃）的物体都在不断地、自发地辐射红外线。红外辐射的本质是热辐射，红外辐射强度取决于被测物体温度的高低，由检测仪器的光学系统吸收红外辐射功率信号，将其聚焦在红外探测器上并转换成电信号，经放大处理后，以数字或二维热图像的形式显示被测设备表面的温度值或温度场分布。被测设备温度不同呈现在显示屏中的颜色也不同。红外热成像检测与诊断系统的组成包括投射镜头（平面型、透镜型）、红外探测器、信号放大处理电路及显示屏装置。
红外热成像的技术参数包括工作波段、探测器类型、通光孔径、相对孔径、数光学系统相对孔径的倒数、视场、光谱响应、空间分辨率、温度分辨率、噪声、信噪比、最小可分辨温差、最小可探测温差、噪声等效温差、信号传递函数、光学传递函数、帧频、探测识别和辨认距离、显示记录方式等。
4 电力设备红外测温注意事项
在现场对电力设备进行红外测温时，为了能有效地测量设备的温度分布，应注重考虑下述问题。
（1）气象条件。在太阳光直射下，或在强风、下雨、下雾的天气，是不能正确测量设备温度的，因此，应在阴天、气温恒定的日子里进行测量。
（2）测量时间。在相同气象条件下，早晨和傍晚的设备表面温度比中午更稳定，此时测量更好。但是，对于通电电流大等过热现象显著的情况，可根据相应目的，权衡气象条件及通电条件来选定测量时间。
（3）测量位置。测量位置应选定在以往的测量部位或相近部位。若是首次测量，则应设定能大范围测量被测设备的最佳位置，以后的定检则在同一位置进行。
（4）判断方法。一般采用对比判断法，如对于在空气中使用的断路器等设备，以周围温度、通电电流、设备温度等作为参考值，可作相邻的横向比较和本身不同部位的纵向比较。对于气体绝缘设备，由于设备结构上的原因，测量的是各单元及进、出线的连接，红外成像显示应无异常温升、温差和相对温度。分析时应考虑测量时及前负荷电流的变化情况。
（5）检测周期。红外检测周期包括周期性检测和精确检测两类。周期性检测是指有计划、有组织和全面性的红外检测，将带电设备中存在的热源进行“正常”与“异常”的分离。精确检测是对普测中分离出的异常部位编制计划、开展监测直到隐患消除后验测合格，及设备修理前后的对比检测和新设备投运后的初测。对某些设备的检测也可根据实际情况结合春检、定检进行。
5 一起10kV开关柜内电缆故障分析
5.1故障发现
2017年6月6日晚，110kV某变电站10kV北城一回线北60开关柜后柜门处有放电声音。前往变电站后对该开关柜观察后，明显听见后柜门内部有间断放电声。因柜内观察窗狭窄、柜内设备拥挤等情况，无法确定放电声位置。
5.2 利用带电检测技术快速查找故障点
试验人员随即利用红外热像仪通过开关柜观察窗观察，发现电缆头B像根部有发热现象。与正常相别相比，温升5.7k。
5.3 故障原因分析
根据缺陷部位与放电现象分析，此次放电原因是因为电缆头制作工艺不良，致使电缆接头处的金属屏蔽层不能有效接地，致使电缆接地电阻过大，形成高感应过电压，严重时可致使电缆部分绝缘击穿，引发电缆故障，造成很大的社会影响。此缺陷属于危机缺陷，应立即停电检查，更换电缆头并对电缆进行试验合格后方能送电。
6 结束语
综上所述，随着我国电网规模的不断扩大，电力电缆的使用范围越来越广，而电缆在电力的输送和分配过程中占有举足轻重的地位。一旦电缆出现故障将对社会、企业造成重大损失。要想更好地防范、处理电缆故障，我们在电力电缆停电严格按照规程要求进行试验外，更应加大该设备在线监测力度，采用科学、合理的对策来防范电缆故障。更好的保障电力供应的连续性、可靠性，促进电力事业长期健康可持续发展。
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论文作者:刘智,屠铭,张文超,张攀
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：设备论文; 电缆论文; 测量论文; 故障论文; 温度论文; 电力设备论文; 柜内论文; 《电力设备》2018年第2期论文;