廖燕梅
广州保和电力技术服务有限公司
摘要:本文主要阐述了振荡波电压法进行电缆局部放电检测的基本原理，技术参数以及主体检测步骤。本次所应用技术为电缆振荡波局部放电测试，对长度为1036m的一段电缆进行了局部放电检测。在测试中，我们检测出放电缺陷具体位置在距离测试端533 m处的C相中间接头处。解体后，在电缆C相中间接头绝缘层上出现3条划痕，划痕长度约为223 mm，估测此处划痕即为该电缆局部放电的主要原因。找出缺陷位置并对于此接头进行更换后,复测结果正常。因此，检测结果验证该项技术具有有效性。
关键词:中低压电缆，震荡波，局部放电
0前言
近年，电力电缆在生活中应用更加广泛，在这过程中，怎样更有效地掌握电缆的维护及检测成为工程师们需要解决的主要问题。现当代，对于电缆进行局部放电检测主要有两种方法，分别为在线与离线。对于这类检测和定位是一种较为新型的离线检测手段，在工程检测中使用越来越频繁。在本次保供电过程中， 我们对数条10 kV与35 kV 的电缆进行了电缆振荡波局部放电检测与定位，从而能够消除可能出现的局部放电失误。由于应用振荡波电压法并不会产生损伤并且方便操作人员进行现场操作等优点。所以在进行检测电缆局部放电这一领域内，该方法受到了越来越广泛的关注。本文主要阐述了振荡波电压局部放电检测和定位系统的基本原理，以及主要操作流程等步骤。
1基本检测原理
电缆振荡波局部放电测试系统是近几年发展起来的离线电缆局部放电检测手段，工作人员将电缆放电电流的脉冲信号进行分析，从而以确定电缆内部某些部位放电量的检测与定位。
该试验方法的根本思路是利用与电缆相等值电容和相连电感线圈的串联谐振这一原理,在振荡电压进行多次极性变换过程中，其若存在缺陷，那么缺陷处会发出相应局部放电信号。再使用高频耦合器进行收集该放电信号，以达到检测目的。试验接线图如图1所示。
图1 OWTS测试原理电路图
试验回路由两大部分构成:(1)直流预充电回路(2)振荡过程。这两部分之间由快速开关进行转换。本次使用OWTS，因为OWTS的配置电源和交流电源的具有很高的等效性，并且还具有作用时间迅速、操作简单、携带方便这样的优点，不仅仅可快速检测电力电缆中可能存在的缺陷，并且在检测过程中对电缆不会产生伤害。该测试系统构成成分有：（1）高压单元（2）控制单元（3）测试软件。本次在进行测试之前，首先使用高压直流电源为电容进行充电，然后将高压开关关闭，令设备电感和被测电缆电容之间产生谐振，之后再在被测电缆端测量振荡电压。本次系统使用的是脉冲反射法，来进行局部放电定位。其原理如图 2 所示。本次被测试电缆长度l， 假设在距测试端X处会发生局部放电，由于脉冲在电缆内分别向相反的方向进行传播，设其中入射波经过时间T1到达测试端；反射波向测试对端进行传播，后于对端产生反射， 再继续测试端传播,此时再次到达测试端的时间为T2，利用T1和T2之间的时间差，可以计算出局部放电部位的具体位置，如图3所示。
2主要测试步骤与状态检修原则
2.1主要步骤：
(1)绝缘电阻测量：对绝缘电阻进行测量的目的是了解被测电缆的整体绝缘状态。
(2)行波法电缆测距：其主要是为了进行电缆长度的确定，以及明确中间接头数量和其相对位置。
(3)接线：按照说明书具体要求进行接线，并进行局部放电量校准，这一步骤的主要是为了测试在不同幅值的情况下，局部放电校验信号在被测电缆中的特殊衰减特性。
(4)加压试验：对于最新投入使用的电缆,其施加电压可最高达到2U0，并多次测量从而确保经过被试验电缆的绝缘状态没有受到影响。在这里可以使用逐级加压的方式，需要考虑到的是尽可能防止缺陷处发生击穿。
(5)复测绝缘电阻：通过不断复测绝缘电阻，从而确认电缆其整体绝缘水平未发生改变。
(6)评估电缆状态：分析所有不同电压值下不同的局部放电数据,计算出在所有电压值下，局部放电幅值和电缆具体位置这两者之间的联系。最后由局部放电的集中性和局部放电幅值对被测电缆绝缘状态进行评估。
2.2步骤归纳：
（1）将电缆接地放电。
（2）试验前使用绝缘电阻进行测量。
（3）利用TDR测出电缆长度与接头具体数量和位置。
（4）将电缆参数输入。
（5）对局部放电水平进行校准。
（6）对被测试的电缆三相依次处理以局部放电，施加电压范围控制在0.5U0~1.5U0之内。
（7）对绝缘电阻进行复测。
（8）分析波形和数据。
（9）完成测试报告。
2.2 测试实例举例
使用OWTS装置对本市一条 10 kV 三芯电缆进行局部放电检测和定位，该被测电缆规格为8.7/15kV（U0 /U），型号是YJV33-5×200，初次使用时间为2014年10月。使用脉冲反射仪测量出该电缆长度为1036m，接头数为1个， 该接头处于远离测试533m 处。此电缆在1.5U0 时放电量可以达到大约为465pC，而出现放电缺陷的位置在距离测试端533 m处的 C相中间接头处。测试结果为图4。
图6 更换三相电缆后放电位置分布
3 注意事项
在对10 kV与35 kV电缆进行了数次测试后，我们在这过程中积累一些经验，以及总结了一些需注意的事项，现总结如下。
3.1在进行电缆加压侧测试时， 需要尽可能地避免该区域内存在有强干扰源，比如无线信号基站，军用设施附近等，如果干扰过大，则会无法测试。
3.2在进行测试时，被测试电缆两端需要和其他电气设备保持一定距离，以确保设备和电缆安全。如在进行10 kV电缆测试时，安全距离应大于等于0.3米，测试35 kV电缆时，安全距离需要大于等于0.5米，当距离太少时，则会导致加压相末端出现电晕放电这一情况，从而完成测试结果不准确。而测试电缆末端与地之间的距离不符合要求时，需要考虑采用辅助绝缘隔离等措施。
3.3在使用电缆长度测量仪进行电缆长度与接头数量的测试时，如果电缆其中一端测试波衰减过多，从而无法测出电缆长度，在这种情况发生时，需要更改在另一端进行该测试。
3.4在进行测试过程中， 被试电缆需要和其他一次性设备中断连接，否则可能会影响测试数据的准确性， 造成测试结果产生误差。
3.5由于电缆具体长度对于该振荡波测试和定位有很大决定性因素，所以在进行测试之前，需要对被测试电缆的长度专门进行检测， 从而确定电缆具体长度。 如果电缆出现其信号衰减明显，需要对其他重要数据进行收集和核实，进而做出科学地判断。
4 结束语
综上所述，本文所应用的电缆振荡波局部放电测试这一技术能够将电缆内出现的局部放电现象进行测试与定位，对于电缆设备内的健康监测该技术可以被应用，从而更有效地掌握被检测电缆设备的具体状况，从而为电缆线路状态评价提供精确数据支撑，值得被广泛推广和应用。
参考文献:
[ 1 ]朱启林.最新电力电缆运行、检修、设计、施工与工程图集[ M ].北京：中国电力出版社，2009.
[ 2 ]杨连殿，朱俊栋，孙福，等.振荡波电压在 XLPE 电力 电缆检测中的应用[ J ].高电压技术，2006，32（3）:27-30.
论文作者:廖燕梅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/19
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