摘要：本文首先阐述了振荡波电压法构成部件和工作原理，振荡波电压法检测的主要操作步骤，然后分析了模拟试验，以供参考。
关键词：振荡波；电压法检测；10kV；电缆；局部放电；试验
1振荡波电压法构成部件和工作原理
1.1试验原理
振荡波电压法检测的基本思路就是借助于电缆的等值电容和电感线圈之间的串联谐振原理，促使振荡电压多次变换极性，从而在电缆有缺陷的地方，激发局部放电的信号，再使用高频耦合器进行测量，从而达到检查的目的。振荡波电压法试验回路主要包括两个部分：一是电缆电容与电感充、放电的过程，也就是振荡的过程；一是直流电源回路，这两个部分之间的转换主要通过开关的快速切换来实现。振荡波电压法在检测10kV电缆过程中，可以根据实际情况施加28kV以下的直流预电压，将半导体开关合上后，被测试的电缆就和电感发生阻尼振荡。振荡波电压法检测装置可以检测的电缆电容范围是0.05～2微法。如果被测试的电缆长度不够，电容量<0.05微法，就要将振荡频率控制在一定的范围，同时在电缆上再并联一个电容。
1.2局部放电定位原理
电缆在振荡过程中，可以通过脉冲反射法定位局部放电的信号，具体原理如图1所示。被测试的电缆长度为L，如果在离测试端x处的地方发生局部放电，那么脉冲就会沿着电缆向两个相反方向传播：一个脉冲（图1中的首波）经过时间t1到达测试端；另一个脉冲（图1中的反射波）传播至测试对端，在电缆的测试对端发生反射后，再传播至测试端，所用时间为t2。通过两个脉冲到达测试端的时间距离，就可以对局部放电的位置进行计算。在对10kV电缆查找故障时，经常会采用操作人员容易掌握的脉冲反射法，这种方法简单易行，非常方便，值得推广使用。
2振荡波电压法检测的主要操作步骤
振荡波电压法检测电缆局部放电的主要操作步骤主要包括：①测量电缆绝缘电阻；②确定接头的位置和电缆的长度；③将振荡波电压法检测系统对照说明书进行接线；④校准局部的放电量；⑤开始试验；⑥试验结束；⑦对电缆状态进行评估。为了得到一个科学合理的局部放电水平（PDlevel）和局部放电起始电压（PDIV），要选择一个合适的加压方式。
据有关资料显示，交联聚乙烯电缆的局部放电起始电压高于或低于运行电压的几率分别占36%和29%，而油纸绝缘型电缆和交联聚乙烯电缆相比，则需要更高的施加电压，甚至超过2倍的电缆额定电压，有些检测结果也显示10kV交联聚乙烯电缆在进行交接试验时，其振荡波电压可以施加2倍的电缆额定电压，而10kV的交联聚乙烯电缆在进行预防性试验考核时，只可以加1.7倍的电缆额定电压，交接试验后，要将振荡电压调到运行电缆额定电压之下，确保试验后的电缆绝缘性能没有受到影响。振荡波电压检测试验操作比较简单，关键在于数据的收集，试验方案的制定是各项特殊高压试验的基础，包括试验结果预想和各项安全措施。为了让后续工作效果更好，应尽可能丰富局部放电相关特征量的分析，便于状态的评估。
3模拟试验
3.1试验产品的参数，对回路进行检测
电缆型号：YJV-3×70mm2-8.7/15kV；长度：351米；实测电容值：0.217微法。回路检测具体情况如图2。
和测试端相距242米左右的地方，有一个中间接头，分别在三相设置不同类型的缺陷，其中：A相设置的缺陷为接头使用错误的绝缘胶带；B相设置的缺陷为压接管的表面有飞边和毛刺；C相设置的缺陷为接头主绝缘的表面存在盐水。
3.2试验结果
3.2.1A相接头用错绝缘胶带
A相在0.1倍电缆额定电压时就施加电压，在电缆额定电压和1.7倍电缆额定电压时重复施加电压，然后保存。
从图3的18kV典型局部放电图谱，可以很清晰的看出局部放电幅值非常明显，并且呈逐步增强的趋势；并且通过行波定位分析得出的局部放电定位图谱可以看出初始设计的缺陷位置非常吻合，但是在测试端处也发现了集中性的局部放电。
3.2.2压接管表面存在飞边和毛刺
B相在0.1倍电缆额定电压时就施加电压，在电缆额定电压和1.7倍电缆额定电压时重复施加电压，然后保存。从27kV时的典型局部放电图谱可以看出局部放电幅值不大，主要表现为背景有干扰性噪声。从通过行波定位分析得出的局部放电定位图谱，可以看出测试端处有集中性放电的情况，但是实际上该处没有设置任何缺陷，在设置缺陷的地方，局部放电定位结果显示该处局部放电不集中，并且强度不大。
3.3分析讨论
通过利用振荡波电压法检测人为设置三种在施工过程中常见的缺陷，结果表明：对于人为设置的缺陷，使用振荡波电压法对某些缺陷进行检测的效果非常好，如绝缘胶带使用错误等，但是对其他缺陷的监测，效果并不理想，还需要进一步的研究，如压接管表面存在飞边和毛刺等。这种结果符合实际情况，因为人为设置的一些缺陷必须要经过一段时间，才可以激发局部放电，才能被振荡波电压法检测系统检测到。模拟试验结果表明，电缆入网前或者投入运行之前，使用振荡波电压法进行检测，有一定的优势，但是是否可以取代耐压试验方法，还需要进一步的研究。
从模拟试验结果中可以看到，2种人为设置缺陷条件下的振荡波电压检测都会在测试端发生集中性局部放电的情况，但是事实上，集中性局部放电的地方并没有人为设置缺陷，经过研究表明，没有设置人为缺陷的地方发生集中性局部放电是因为高压线夹处在一定的电压下激发了表面放电，从而在测试过程中，影响了对真实局部放电位置的判断。对于这种情况，可以采取其他辅助检测手段，如：对高压线进行防电晕处理、开关柜局部放电检测技术等，覆盖整个检测范围。分析收集到的数据时，发现通过振荡波检测系统自带的自动分析局部放电定位功能效果并不理想，很有可能发生定位错误的情况，所以建议在对局部放电波形进行逐个定位时，尽量采用手动分析，提高准确率。
3.4技术监督对策
目前，我国电网10kV运行电缆总长度在不断增长，日常维护工作量非常庞大，一个普通的配电部要管理2000多公里长度的电缆，所以对每天电缆都进行细致的维护和检测不现实，对电缆状态进行检测必须要建立以用户为导向、结合运行经验的资产管理思路；①投入运行时间在3年～10年期间的供电电缆要进行重点检测和跟踪；②对于大用户、重要用户的供电电缆要进行重点检测和维护；③电网10kV电缆检测技术研究的重点应是交联聚乙烯电缆。
结语
使用振荡波电压法检测技术对一条退出运行的10kV交联聚乙烯电缆，人为设置各类常见缺陷，初步分析振荡波电压法检测系统的检测结果，得出使用振荡波电压法对某些缺陷进行检测的效果非常好，如绝缘胶带使用错误等，但是对其他缺陷的监测，效果并不理想，还需要进一步的研究，如压接管表面存在飞边和毛刺等。研究结果也表明检测电缆终端缺陷时，可能会因为高压线夹表面放电干扰而受到一定程度的影响，所以建议采取一些辅助检测手段，覆盖检测结果，提高检测效果。
参考文献：
[1]熊俊,宁宇.振荡波电压法检测交联聚乙烯电缆中间接头新缺陷的试验与仿真[J].现代电力,2011.
[2]陆国俊,熊俊.用振荡波电压法检测含有缺陷的10kV交联聚乙烯电缆接头实验[J].广东电力,2011.
论文作者:王靖晶,王冠宇,李彦澄,孙蓬勃,谢菁
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/18
标签：电压论文; 电缆论文; 局部论文; 缺陷论文; 振荡波论文; 交联论文; 测试论文; 《电力设备》2016年第24期论文;