摘要： 随着我国城市化进程的不断加快，使得城市中新投运的电力电缆数量也得到了迅速的增长。为了保障 10KV 电缆的应用效果，还需要对其进行必要的检测工作，但是常规的检测模式往往难以取得一个良好的检测效果。借助于振荡波局放测试系统的应用，能够迅速查找出电力电缆中所存在的各种潜伏性故障，并在此基础上采取针对性的应用措施来避免一系列设备事故的发生。 本文主要振荡波局放测试系统在 10kV 电缆检测中的具体应用情况进行了一定的分析。
关键词：10kV;电力电缆；局部放电；振荡波
0引言
振荡波电压法检测系作为一种新型技术，近几年来在我国电网检测局部放电的试验中得到了广泛的应用。本文主要简要的介绍了振荡波电压法检测的基本工作原理和主要的构成部件，并在此基础上进行案例分析，对系统的检测效果做了进一步的确认和调整，以期为今后振荡波电压法的顺利推广提供一定的基础和保障。
1基本原理和部件构成
1.1基本原理
振荡波电压试验方法的基本原理就是串联电感线圈和电缆等值电容，振荡电压由于在此过程会受到多次的极性变换，从而会激出局部的放电信号，最后再通过高频耦合器的测量来达到最终的检测目的。具体的振荡波电压试验的接线图如图1所示，通过图1我们不难观察到，整个检测试验过程大致可以分为两部分，分别是直流电源回路和电缆与电感的充电、放电的过程。也就是我们所说的振荡过程。 这2个回路主要是通过快速的开关来实现具体的转换检测过程，合上半导体开关之后，被试电缆与电感之间会产生阻尼振荡。当被测的电缆较短时，我们还要在电缆上并联一个电容来使得振荡频率能够保持在可控范围内。
图1振荡波电压法检测局部放电试验示意图
1.2构成部件
在整个振荡的过程中，我们首先需要对局部放电信号进行定位，这就利用到了我们常说的行波法。比如测试一条长度为 l 的电缆，假设在距离测试端的 x 处发生了局部放电。具体如图2所示，其中 C k 表示高压电容， Q 表示放电信号的幅值，而Z k则为匹配阻抗，脉冲沿电缆向两个相反的方向进行传播，其中一个脉冲经过时间 t 1 到达测试端；与此同时另一个脉冲向测试的对端进行传播，在电缆末端发生反射，之后再向测试端的另一端传播，经过时间 t 2 到达测试端的尽头，最后根据2 个脉冲到达测试端的时间差，我们便可以由此计算局部放电发生位置。
在 10 kV 电缆找故障中脉冲反射法是一种最常用的方法，因为其简便易操作，且非常的方便用于现场推广。要想提高局部放电定位的准确性就一定要准确的寻找入射波和反射波。
图2脉冲反射原理示意图
2电缆故障出现的主要原因及其危害
与架空线路相比，电缆具备有受外界影响比较小等应用优势，并很难受到天气影响以及各种外界的影响，并容易导致瞬间短路或者接地故障的发生。就历年来 10kV 电缆出现故障的因素进行分析，发现电缆本体老化、接头制作工艺不良以及外力破坏都是导致跳闸等电力事故的主要原因。
局部放电主要指的是高压设备的绝缘介质在高电厂强度的作用下，其电极出现了未贯穿的放电现象，导致局部放电情况发生的因素主要有以下几种：首先，在电缆的制造过程之中，其绝缘部分混入了一定量的气体以及杂质。其次，电缆在具体的制造过程之中，其半导体部分不够均匀，并存在有毛刺情况。再次，在电缆的运行过程之中，其绝缘部分出现了一定程度的老化情况，并导致水树现象发生，最终直接发展为电树。最后，在进行电缆中间接头以及终端头附件的制作过程之中未能够严格按照相应的标准工艺来进行制作，也就导致了制作完成后的电缆容易在介质以及空气的交界表面出现一定程度的局部放电情况，并直接影响到该电缆的实际使用性能。
在局部放电过程之中往往还伴随有一定程度的局部放热、带电粒子撞击以及化学活性生成物，并会对绝缘材料造成非常严重的损害。如果对于局部放电情况未进行及时有效的处理，则呈电树状进行发展，并会直接演变为贯穿性放电，致使电缆的绝缘部位受到破坏，并导致一系列电力故障的发生。
3常见的振荡波检测局部放电案例分析
本次研究中案例选择的是一型号为 YJV-300，长度为 1468m 10kV电缆作为研究案例，对其进行三相绝缘电阻检测，检测结果为合格。应用振荡波局放测试系统来进行局放测试检验，为了取得良好的测试效果，还在现场进行了振荡波局部放电实验以及串联谐振交流耐压实验。首先对该待测电缆进行串联谐振交流耐压试验，结果表明该电缆的耐压性能良好，并能够充分满足正常投运的相应需求。之后应用振荡波局放测试振荡波局部放电试验来进行测试，根据其测试到的局放数据以及起始波形之中的相似性以及衰减性，来进行符合要求的局放波形的针对性中选择，并在此基础上进行了局部放电位置的有效确定。
图3电缆局部放电图
就图3进行分析，发现该电缆在 A、B、C 三相分别是从南湖路的隧道开关距离书院变的 496m、869m 左右位置存在有较为明显的局部放电现象，此外在 A 相的 496m、869m 位置其局部放电值分别为 2100PC 以及 340PC。其局放的起始电压则分别为 11.2kV 以及7.7kV。就 B 相进行分析，在 496m、869m 左右位置的局放值则分别为 1080pC 以及 900pC，局部放电的电压大小为 8.7kV 跟 1.2kV。就 C相进行分析，其只在 869m 左右的位置存在有一定程度的局部放电现象，局放值为 900pC，局部放电的起始电压为 13kV。通过对图 2 分析可以发现，A、B 相的局部放电起始电压较之于系统电压均得到了一定程度的降低，此外因为在系统电压之中长期存在有局部放电的情况，因此在该检测系统之中能够在 496m、869m 左右位置发现明显的局部放电现象，其也是该 10kV 电缆在运行过程之中所存在的严重缺陷。对该部分电缆进行停电检查，并在停电处理值周对定位点进行现场解剖处理，发现该部位电缆的施工工艺存在有比较明显的缺陷情况，并且在电缆的中间接头位置存在有一定程度的半导体搭接补气以及朝着主绝缘过渡平滑程度不足等诸多问题，并导致了该电缆的运行电场出现了严重的分布不均匀问题，从而使得局部放电情况的发生。
在应用振荡波局放测试系统来对该路段的线缆完成测试之后，通过停电更换或者维修的方式来对出现了局部放电的位置进行必要的维修处理，并在停电消缺之后对被试品来进行振荡波局放测试检测，检测结果表明其局部放电点存在有局放电杂散集中程度不足的情况，并未出现了明显的局部放电现象发生，因此判断为缺陷已经被完全消除，从而使得该 10kV 电缆的运行性能得到大幅度的提升。
4结束语
在投运前对电缆进行局部放电试验检测，不仅可以促进安装工艺的整体提高，而且还能够在很大程度上避免因电缆老化检修不及时造成的电力事故的发生。通过振荡波检测局部放电，能够在保证电缆网运行可靠性的同时准确的掌握好电力电缆的健康状态，从而能够为为后续的电缆网运行管理提供可靠依据。
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论文作者:冯泽贤
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/7
标签：电缆论文; 局部论文; 测试论文; 振荡波论文; 电压论文; 过程论文; 发生论文; 《防护工程》2018年第3期论文;