浅论电力电缆局部放电带电检测技术论文_李红俊,束春杰,宗小红,高奕钊,袁帅

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摘要:从电力电缆局部带电检测技术应用的重要性出发,在总结分析局部放电的基本原理的同时,对该技术的应用要点进行分析,希望通过相关的研究后,可以提升局部放电带电检测技术的应用水平,以保证电力事业能够健康发展。

关键词: 电力电缆;局部放电;带电检测技术

0前言

全社会对于电力能源的需求正在逐渐的增大,而电力企业为了可以提升供电质量、保证民用电的稳定性,开始逐渐的扩大电网的规模,大量的电力工程开工建设,所使用的交联聚乙烯绝缘电缆的量在逐渐的增加。要想提升人们的生活质量,就必须要从提升电网运行的稳定性,所以就会对电力电缆的使用性能提出了更高的要求。电缆在运输阶段就需要开展必要的检测工作,需要应用电缆局部放电检测技术,为电力电缆性能的提升打下坚实的基础。

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

电力网络在构建的过程中,很多单位为了能够有效的降低施工成本而选择使用不达标的电缆,这些质量存在问题的电缆会给电力工程的实施带来严重的影响,往往会出现停电的问题,给工程造成巨大的影响。在实践应用中,对电缆实施局部带电检测处理,能够更好的提升电缆的质量水平,使得其更加的稳定和可靠,从而可以确保电力工程的运行更加的安全和稳定。

1.2 检查质量问题

电力电缆的安装施工对于技术要求比较高,必须要保证电缆都安装到规定的位置上,这是提升系统运行稳定性的重要条件,一旦出现安装不到位的情况,就会导致电力运输存在严重的问题,甚至还会出现安全事故。实施电力电缆的局部放电带电检测处理,能够及时的发现系统运行中所存在的主要问题,人员也能够及时的发现在安装部分所出现的任何问题,同时可以根据具体的检测结果来消除这些问题,确保电缆能够正常的使用。

1.3 达到状态检修目的

电网工程在进行建设施工时,必须要开展必要的设备检修工作。设备检修的主要目的就是发现设备运行中所存在的一系列问题,并且积极的采取有效的处理措施,使得整个系统运行更加的安全和稳定。电缆以及相应的设备在长期使用中不可避免的会存在很多的缺陷和问题,会给整个系统的电力供应造成不良的影响。因此,对于电力电缆实施局部放电检测处理,可以使得电力设备处于正常工作状态之下,提升供电质量。

2局部放电的基本原理

在电场的影响之下,只有部分系统中会出现放电的问题,并没有贯穿整个导体,也就是说出现了未击穿的情况,此时就可以称之为局部放电。从我国国家标准中也能够获取局部放电的定义:“局部放电(局放)partialdischarge(PD),导体之间的绝缘结构部分只有一部分存在桥接电气放电的情况。这种放电现象的位置不固定。”虽然局部放电数量级并不是很大,但是却会使得绝缘老化问题更加的严重,从而导致导线被击穿的情况存在。因此,在实施交接试验中总结出了局部放电的问题,其主要的作用就是利用局部放电的检测更加及时的发现系统所存在的不足和问题,避免出现安全事故。电场的作用之下,微小气隙会逐渐的转向到空气中,气泡实现了正负极的有效集合,使得该区域中聚集了大量的电荷。随着电场的逐步增大,气泡就会被其击穿,而电荷所存在的较强电流会出现放电的现象。

3局部放电的检测方法

局部放电主要就是利用检测发现局部放电所出现的一系列现象来进行综合的判断,利用表面现象的物理量来确定局部放电状态。一般都是在绝缘结构的内部空间中出现局部放电的问题,此时也会出现其他的一系列现象:电脉冲、电磁波、光、热等等,同时也会出现一些生物体或者是化学反应等。

3.1离线检测

离线检测主要应用的是脉冲电流法来进行。进行离线局部放电的检测过程中,如果在电缆与附件的放电水平与出厂时检测的基本相同,此时就能够确定电缆处于最佳状态之下。交联电缆离线测试系统的具体组成结构部分详见下图1所示,所有的组成结构部分都达到了

图1 XLPE交联电缆离线测试接线图

IEEEStd400.3— 2006标准的要求,而电缆出现故障的概率会伴随着电压的增大而逐渐的提升,此时就需要将测试电压增加到2U0.为了能够更好的激发局部放电,工频测试一般都需要将增压实践控制在15min以下,在进行检测的过程中,为了能够更加准确的测定数据信息,需要保持较长时间,达到15s即可。从IEC60502— 2005标准中可以发现,在实施电缆局部放电测试的过程中,在逐步实施的时候应该将电压逐渐的增加到2U0,稳定10s的时间之后就需要逐步的下降到 1.73U0。

因此,在实施电缆局部测试电压试验的过程中电压设定为1.73U0,而最高电压为 2U0。

3.2在线检测

经过当前的研究可以确定,电缆出现绝缘故障的问题基本都是在附件结构中,而本体发生故障的概率比较低。采用带电测试的方法主要针对的是电缆附件结构,其中包含了电缆终端与电缆头部分的局部放电测试等方面,目前所使用的方法即为如下几种:

(1)超高频检测法 (UHF)

电缆终端出现了局部放电脉冲之后,会直接泄漏出高频电磁信号,此时利用UHF传感器能够获取精确的信息,从而可以准确的判定是否存在局部放电问题。

UHF检测最为明显的优势就可以进行精确的局部定位,在系统中安装了2个或者更多的UHF传感器就能够实现放电位置的确定。UHF传感器并不需要直接与导体、电缆终端位置接触,并且还能够随时的移动该部件,实现了全面的在线检测。UHF也存在一定的缺陷,比如极易受到外部环境中存在的广播信号、GSM信号等影响,在检测过程中还需要专家来进行结果的判定。此外,UHF传感器在使用中也会因为外部环境的影响而出现接触不良的情况,给测试的精确度造成不良的影响。超高频电磁波的主要特点就是衰减速度非常快,所以需要快速的移动来实现具体放电位置的定位。

(2)高频电流法

(HFCT)高频电流法是目前使用范围比较广泛的一种局部检测方法,在实施检测的过程中通常需要进行电缆本体与接地线结构的检测。在电缆出现了局部放电的问题之后,也会有部分电流通过屏蔽层接地线进入到大地中。因此,屏蔽层接地线上安装有高频传感器,能够准确的感应到局部放电电流,进而能够确定是否出现了局部放电的问题。电缆本体也可以看作是感应天线,从当前大量的研发数据可以判定,HFCT检测过程中极易受到广播的影响,必须要采取措施来降低外部干扰,从而可以提升检测的准确度。

经过多年的实践之后总结出,为了提升准确度和工作效率,最好是将 UHF和 HFCT结合使用 ,UHF的频段较高,能够防止外部环境中的广播信号造成影响,可以提升检测的准确度,此外,UHF对局部放电检测也具备非常高的灵敏度。

4结束语

局放检测对于电缆施工有着积极的影响作用,其对于整个行业发展也是非常有利的,这是因为其可以更加准确的判断出电缆的绝缘性是否达标,从而可以确保电力供应的安全性。局部放电检测是目前比较先进的技术,操作简单且灵敏度高。但是因为检测信号比较弱,也容易受到现场环境的干扰,导致了很多检测数据精确度不高,这与大量电子设备投入使用也存在直接的关系。因此,应该积极的研发先进的局部放电检测技术,提升技术水平,使得电缆工程的实施顺利进行。

参考文献

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[5]王媛斌,王宏斌.电力电缆局部放电在线监测的实践与研究[J].计算机时代. 2018(09).

论文作者:李红俊,束春杰,宗小红,高奕钊,袁帅

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/10

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