摘要：随着社会的快速进步与人民生活水平的提高，人们对于电力的需求越来越大，电力企业为了满足电力市场需求，不断扩大电网建设规模。电缆在电力运输过程中占有重要地位，是电网构建的基本元素。现阶段，传统的电力电缆检测技术已经不能适应社会的需要，相关人员要积极探讨电力电缆局部放电带电检测技术，推动电力电缆检测技术的进一步发展。
关键词：电力电缆；局部放电；带电检测技术
引言
电力市场需求在不断增加，电力企业为了满足国民日常用电需求不断扩大电网规模，交联聚乙烯绝缘电力电缆的使用也在逐渐增加。人们生活水平的提高要求电网运行要更加可靠，这对电力电缆的运行也提出了较高的要求。电缆在电力运输中的重要地位使得电缆的检测工作显得尤为重要，相关人员要积极探讨电力电缆局部放电带电检测技术，从而更好更有效的检测电缆状况。
1 国内外现状
在“状态检测”概念出现之前，供电企业普遍通过耐压试验来检验电缆的绝缘、老化状况，即通过对电缆施加几倍于正常运行电压的高电压来击穿电缆上的缺陷点，从而发现故障隐患。但耐压试验的结果受缺陷类型的影响较大，准确性不稳定。另外，耐压试验虽然可以检查出电缆的部分缺陷，但由于对电缆施加的电压较高、试验时间较长等，容易产生新的缺陷，对电缆造成二次伤害[1]。随着研究的逐步成熟，局部放电作为度量新电缆缺陷的一种方法被业界接受。局部放电现象普遍存在，当它的放电水平和放电频次达到一定程度时，会促使绝缘状况进一步恶化，直到将绝缘击穿。很多电缆故障都是由局部放电导致的。通过测量电缆局部放电量沿电缆长度的分布，就可以对电缆的绝缘有1个直观的判断。一般来说，所施加的电压越高、频率越大，就越容易激发局部放电。局部放电是电缆发生故障的前期征兆，在局部放电易发期，检测电缆绝缘局部放电的程度，根据检测结果判断电缆的绝缘健康状况，同时，利用电缆局部放电信号，结合行波测距方法，对放电位置进行精确测定，并采取相应的解决措施，对电缆乃至电网的安全运行有着重要的意义。
2 电力电缆局部放电带电检测技术
2.1 超声法
超声法是利用超声传感器来进行电力电缆的局部放电带电检测。这种方法是一种研究相对较早的一种方法，在非电量局部放电测量中比较常见，已经应用于一些电力企业的局部放电监测工作中。超声法主要是借助超声传感器进行局部放电带电检测的，一般使用压电晶体传感器，大多数情况下是监测电缆接头的局部放电情况。电力电缆在发生局部放电时会产生一定的声音信号，这种信号的频带较宽，超声传感器可以接收一定的超声信号，将其转化为电量。在超声传感器的外端还存在分离放大器，超声传感器和放大分离器一般放在电缆附件，分离放大器可以将声音信号进行放大处理，之后信号会经过光电转化模块，模块里面的光纤会将转化之后的信号信息传送到专门的数据采集卡中，数据采集卡与工控机进行相连，工控机会将数据采集卡里的信号信息反映出来，形成波形数据。超声法可以有效的降低外界环境对于监测的干扰，提高电力电缆局部放电带电检测的精准度。超声信号具有非常小的波速，因此，技术人员也可以实行很好的故障定位，这些都是的超声法在电缆运行的现场可以实现有效的电缆局部放电检测。但是超声法也存在一些局限性，因为超声信号的产生是有限的，一般来说比较小，在超声传感器性能不优的情况下不容易实现超声信号的采集与反映。此外，电力电缆的外表具有一定的绝缘层，这种绝缘层可以吸收一定的高频超声波，使得原始的高频超声信号在传输的过程中出现衰减的现象，最后形成出来的数据与原始信号相比差距较大，不利于超声法进行推广。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着我国科学技术的快速发展，相关技术人员对于超声传感器进行了性能的提升，加强了超声法在实际运用中的推广。
2.2 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。
2.3 高频电流法
高频电流法属于非电接触式检测方法，这种方法的前身是传统的脉冲电流法，后来脉冲电流法经过延伸形成了高频电流法。这种方法以高频罗氏线圈取代测量阻抗，可以在耦合回路中实现局部放电脉冲信号的采集。高频电流法在多种电力电缆局部放电带电检测技术中具有独特的优势。使用高频电流法，技术人员对于各种传感器的安装较为方便，并且可以实现快速的调整，具有一定的灵敏性。在高频电流法下，技术人员可以根据现实需要进行信号带宽的调整，并且可以提高数据采集的范围。但是高频电流法也具有一定的缺点。技术人员在现场实行高频电流法，耦合信号需要从接地线上进行，这种方式下，现场的一些外界干扰以及电磁的干扰会相对较大，对检测产生不利影响。高频电流法还会受到广播干扰的影响，相对于其他电力电缆局部放电带电检测技术来说，高频电流法的抗干扰性能较弱。高频电流法对于安装过程的要求也较高，因为一旦技术人员在安装时将传感器与高通滤波的放大器没有进行适当的匹配，测试的灵敏度就会受到严重影响。
结束语
局部放电是指固体或液体电气绝缘的一小部分在高电压作用下出现的局部介质击穿。在电力电缆和电缆附件（例如接头和终端）发生绝缘击穿之前通常都会出现局部放电现象，可能是由于电力电缆内部存在缺陷（例如空穴、裂缝或者异物颗粒），或电缆外面的半导体层、接头、终端在安装过程中受到损坏。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电力局部放电带电检测技术，保障电力运输安全、稳定。
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论文作者:梁兆荣,吴永,杨建
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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