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摘要：插拔式电缆终端缺陷的带电监测案例较少且大多是在GIS等其他电气设备进行局放检测时发现，缺乏系统的针对插拔式电缆终端附件的局放检测方法，本文是在充分分析35kV插拔式电缆终端实际运行特点的基础上，综合研究了现在使用较成熟的带电检测技术，提出了一套对运行中35kV插拔式电缆终端缺陷，从初筛，精测，定位，诊断到检修策略制定再到缺陷点全面剖析的立体诊断的流程和方法。
关键词：插拔式电缆终端；局部放电；缺陷
1 35kV插拔式电缆终端的缺陷立体诊断方法
1.1 35kV插拔式电缆终端特点
35kV插拔式电缆终端，相比其他型式终端以及高电压等级附件具有以下特点：
（1）重要性。在部分以35kV为主网架结构的区域电网中（如天津地区中），35kV插拔式电缆终端一般与站内35kV的GIS设备相连接或是与充气式负荷开关柜相连，出线往往较多，因此一旦由缺陷发展为故障，极易造成GIS设备损坏、成套充气开关柜损坏的大面积故障。
（2）与110kV、220kV附件相比，35kV电缆插拔终端附件从绝缘裕度、附件材质、安装工艺等方面均相对较差，安装周期较短，安装人员技能水平较低，因此附件安装和实际运行中更易形成缺陷尤其是隐性缺陷。
（3）插拔式电缆终端比之热缩或冷缩电缆终端，绝缘爬距更小、绝缘配合要求更高，对附件安装的质量要求也越高。插拔式电缆终端主要电气部分由预制硅橡胶绝缘件进行几何应力控制，相较预扩张的冷缩终端，对电缆绝缘抱紧力小，应力锥部分容易发生位移；较之采用应力疏解胶进行应力控制的热缩电缆终端，对于绝缘件安装的尺寸和精度要求更高。
（4）局放测试方法方面。插拔式电缆终端安装在封闭式电缆仓内，相比户内、户外的冷缩或热缩终端，插拔终端附件本体无法采用红外成像、紫外成像技术进行直接测量，但由于附件绝缘和终端端子封闭，没有大量的电晕放电；由于终端附件的屏蔽作用，仪器探头可以在法兰盘等位置探测，距离半导电断口，终端连接件等关键部位较近，局放测试仪器能够起到较好的测试效果；比起中间接头，插拔式电缆终端不再三相统包，在电缆夹层进行分相，有地线，可以采用高频CT等测量方式。插拔式终端的运行环境方面相对较好，电磁干扰和温湿度等环境对于测试影响较小。
2 缺陷立体诊断方法分析
2.1快速侦测疑似信号初筛
快速进行疑似高频局放信号侦测与记录，完成所有插拔电缆终端粗测，初筛出需立体诊断的35kV插拔电缆终端。
使用便携式疑似高频局放信号侦测设备，需要设备携带方便，信号侦测快速、使用测试操作简单，灵敏度较高；只需记录放电脉冲、相位对称性等初筛关键信息。这样，一方面在实现大范围数据采集和记录的基础上，快速排除80%—90%的运行正常设备，筛选出需要进一步诊断的35kV插拔式电缆终端；另一方面，采用较低的初筛和疑似判定标准，不漏掉局放点和缺陷点。
适应性分析：
（1）35kV电缆插拔式终端数量较多，红外测温难度大，疑似高频局放信号侦测使用只记录放电脉冲、相位对称性关键局放信息的手持式设备，减小了设备体积，数据容量一定时增大了可记录的普测电缆数据条数，缩短了普测时的工作时间，使运维人员在运行巡视同时进行一体化局放普测成为可能。
（2）针对大多数35kV电缆现场运维人员对局放检测技术的掌握水平参差不齐，尤其是诊断和分析能力不强，因此使用操作简单的疑似高频局放信号侦测，只需采集普测信号和筛选出疑似信号即可，对于现场普测人员局放信号诊断和分析能力要求不高，便于快速推广和周期性普测。
2.2.3 高频局放精测及复测
使用精确高频局放设备如TechImp进行电缆插拔式终端局放精测，数据、图谱精确分析诊断和精确性复测。
（1）局放精测。
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进行局放精测时不但采集局放高频信号，进行大量数据记录，同时可以采集一些低频的DC、AC信号，如湿度、温度、压力、电流、功率等数据，以便建立环境参数和负载参数与PD现象之间的参考关系。应用小波变换算法和傅立叶变化算法，引入多种可以分离出去的随机变量，对PD波形进行数字化处理。
（2）数据、图谱精确分析诊断。
1）脉冲分析与显示
除了查看单个脉冲的波形和参数，而且将每一个PD脉冲以点的形式反映在PRPD谱图，从而显示局放脉冲的总体特点及其规律性。
2）信号分离。
使用人工或模糊逻辑方法，通过特征提取和特征分类进行信号分离、根据等效时间长度和等效频率等特征显示PD脉冲，将特征值相似的PD脉冲在分类图上聚集在一起，形成PD信号分类图，描述局放信号源的基本属性，从而分析和识别PD缺陷。
3）数据统计处理。获取放电时间、相位和振幅分布情况，量化计算PD信号的特征值。
4）识别。根据PD相位谱图和PD分类图中不同信号源产生的高频信号，透过高频信号的表象，寻找受测设备绝缘系统中可能存在的缺陷，判断该信号是否来自外部的干扰。在初级识别中，根据PD信号表现出的主要的基本属性，将局放源（绝缘缺陷）分成三大类：（a）内部放电（Internal PD）：发生在固体绝缘体内部间隙中，或发生在固体绝缘材料与金属电极之间的放电。（b）表面放电（Surface PD）：绝缘材料表面发生的放电现象。（c）电晕放电（Corona）：发生在空气中的放电现象。如果检测到的信号不能明确地归入上述放电现象，这些信号有可能是：（a）噪音信号（Noise）：背景噪音、雷达、手机等干扰信号。（b）无效数据（Invalid Data）：处理过程中出现了错误的数据，或者采集自外界的数据不能识别。
（3）精确性复测。
精确性复测除了可以排除特定时间下特定干扰源的干扰，同时是为了掌握PD的时间特性，即PD随时间的发展、变化过程，以便能够推断PD的发展趋势，便于下一步制定更加合理的维修方案，即基于设备状态分析的维修方案。
2.2.4 诊断缺陷、制定策略并完成检修
根据图谱初步确定缺陷的性质、缺陷严重程度、制定检修策略完成检修。针对绝缘损伤、杂质、气隙、半导电毛刺，应力锥错位，剥切尺寸错误等各类缺陷制定针对性地检修策略，如打磨绝缘、消除气隙、整体更换电缆终端等。
2.2.4 消缺后复测、缺陷原因及局放相关性分析
对消缺后带电运行24小时后的电缆终端进行复测，查找确认缺陷点是否完全消除；对相应缺陷部件、材料进行相关理化测试与原因分析，进行精测图谱与缺陷类型的相关性分析，积累案例。
（1）对缺陷部件或部分根据实际条件进行电气试验和电气测试，如IEC60270标准的脉冲电流法局部放电离线检测技术。
（2）对电缆插拔终端的缺陷部件或部分进行详细的实体解剖分析，查找出直接的局放源，准确定位缺陷性质、位置、尺寸和形状等。从附件安装工艺、附件材质质量、终端与电缆仓等部件绝缘配合、终端长期运行条件（如负荷水平、站内环境）等方面进行详细的原因分析，确定缺陷产生的真正原因。
（3）对放电附属物进行理化分析（如缺陷处绝缘切片电树、水树等测试分析），对局放严重程度进行评估，同时进行精测图谱与缺陷类型的相关性分析，积累案例。
3 结论
本文在分析35kV插拔式电缆终端实际运行特点的基础上，结合各类带电局部放电检测技术特点，提出了先疑似局放信号侦测初筛，再超声、地电波、特高频联合粗测，高频局放精测诊断并多次复测，然后诊断检修缺陷，最后消缺后复测及缺陷原因分析的整套立体诊断方法。
参考文献：
[1]赵晓慧，谢永红，崔国华.一起35kV电缆户外终端密封缺陷分析[J].西部大开发旬刊，2011（8）：51-51.
[2]刘海龙，张建飞，谭湘海，等.35kV电缆终端局部发热解体分析及缺陷发展过程推演[J].电工技术，2017（7）：97-98.
论文作者:李聪利1,刘钧元2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：终端论文; 电缆论文; 缺陷论文; 信号论文; 插拔论文; 复测论文; 脉冲论文; 《电力设备》2018年第34期论文;