摘要：目前局部放电是比较有效的检测电缆绝缘劣化程度的一种方法，电缆的局部放电检测及定位广泛采用高频电流检测方法，其检测频率范围为3-30MHz，具有检测灵敏度高、安装简单，易于携带等优点，广泛应用于高压电缆及其附件的局部放电检测中；电缆局部放电检测不仅需要计算出局部放电的放电量，放电次数，放电类型等重要信息，而且对产生局部放电的位置也非常重要，目前大多分布式局部放电检测采用的方法是在一条线路上同时布置有多个检测点，每个接头放置一个检测点，可对每个检测点进行实时同步数据采集，根据不同检测点处耦合同一脉冲信号的幅值大小，极性及达到时间的不同而准确定位放电源的位置。
关键词：电力电缆；局部放电试验；在线监测技术
1局部放电诊断分析方法
1.1干扰的排除
①室外设备干扰信号，主要为室外马达、变电站场地设备或杆塔电晕信号、主变机械振动干扰等；②室内辅助设备干扰信号，主要为照明闪烁、风机干扰等；③人员干扰，主要为人员手机信号、身体静电干扰等；④电力电缆干扰信号，主要为柜体共振、多个局部放电故障互相干扰、超声局部放电故障对附近电缆体超声波反射信号的干扰等。排除干扰首先要关闭室内外辅助设备，进行背景检测，通过暂态地电压，超声，特高频信号方向、强度、幅值的变化趋势，辨别声音特征等来确定信号来源，必要时可采用具有定位功能的检测仪器进行精确定位。
1.2局部放电的检测定位
1.2.1局部放电检测
局部放电检测时应记录背景值、环境温度和湿度、开关柜的运行状态，必要时记录负荷，便于后期分析比对。TEV检测位置应固定，便于跟踪对比。超声检测采用超声探头从柜体缝隙、观察窗等处进行检测。特高频信号应从玻璃观察窗等非金属封闭处检测。对于存在局部放电异常故障应进行跟踪监测，依据局部放电的严重程度和发展趋势安排跟踪周期。
1.2.2局部放电定性
电缆局部放电类型主要有沿面放电、尖端放电、悬浮放电、内部放电等，各种放电的信号特征、产生机理和放电位置不同。沿面放电超声信号明显，放电位置集中于设备表面，主要为表面脏污受潮引起绝缘下降；尖端放电超声信号明显，多伴随有TEV（暂态地电压）信号和特高频信号，特高频脉冲序列相位分布（PRPS）图谱极性效应明显，放电幅值较小且分散，主要为导电体表面毛刺棱角引起；悬浮放电特高频信号明显，多伴随有TEV信号，PRPS图谱相位常具有一定对称性，放电幅值较大且较为稳定，主要由器件松动或异物引起；内部放电TEV信号明显，多伴随有特高频信号，PRPS图谱放电幅值较分散，且放电次数少，由于放电位置为设备内部，超声信号衰减较大，超声检测不灵敏。
1.2.3局放电定位
利用暂态地电压，超声波，特高频信号方向性、幅值变化趋势、图谱特征、声音特征、电缆运行状态变化等进行初步定性定位，判断局部放电设备及相序，并通过观察窗查看相应部位及周边外观有无异常，必要时可增加红外测温、紫外成像等检测手段，对局部放电缺陷进行定位和类型定性。有条件时可采用局部放电定位仪进行精确定位，主要有：①TEV定位法，运用２只TEV传感器检测，通过时间差法和幅值来精确定位，信号先到达的传感器先被触发，表明该传感器离放电点的电气距离较近，且TEV幅值较大。②特高频定位法，运用２只特高频传感器检测，采用时差法，当２个传感器同时触发时，放电点在垂直于两个检测点的平面上，实现精确定位。
2局部放电检测试验
（1）超声波检测法。超声波是通过检测电力电缆局部放电产生的超声波信号来测量局部放电的大小和位置，在实际检测中，超声传感器贴在变压器的油枕壁上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）超高频检测法(UHF法)局部放电检测。绝缘故障往往伴随着局部放电现象，产生脉冲电流，电流脉冲上升时间及持续时间仅为纳秒(nS)级，该电流脉冲将激发出高频电磁波，其主要频段为0.3-3GHz。UHF法采用超高频传感器测量电磁波，然后根据接收的信号强度来分析局部放电的严重程度，这是目前较新的一种方法，可以带电连续监测，测量方法不改变设备的运行方式，抗干扰能力强。（3）暂态地电压检测法。对于电缆出现局部放电而言，放电量通常会集中于接地屏蔽表面，然而屏蔽连续时在电缆外不易于检测到相关信号，屏蔽层一般在绝缘部位、电缆绝缘终端等部位不连续，于此期间产生的高频信号会传输至设备屏蔽外壳。在高压内部元件对地绝缘引发局部放电时，会形成一个TEV信号，相应放电能量会以电磁波形式传输至开关柜金属铠装上，由于开关柜属于接地状态，于开光柜外表面电磁波可感应出高频电流，进一步可依托电容耦合检测出幅值、脉冲，传感器频带在3-100MHz范围。
3电缆状态在线监测
3.1温度在线监测
电力电缆的温度通常和电缆的载流能力、局部绝缘受损、导体接触电阻以及电缆的敷设环境等有关。通过实时检测电缆每一点的温度和变化情况，可对电缆的负荷量进行控制，可对电缆某一点的绝缘受损或导体接触不良而导致温度上升的变化情况进行精确定位，可对电缆周边环境特别是靠近电缆的热力管道和其他热源对电缆影响进行监控。电缆温度监测的方法是从缆式感温到缆式测温、点式测温到分布式光纤测温。目前，比较理想的方法是采用分布式光纤温度传感器系统，判断标准根据电缆本身的出厂参数而定。
3.2局部放电法
局部放电法主要通过绝缘介质的局部重复击穿和熄灭现象进行放电，一般发生在电缆局部缺陷位置，但是它的放电量较小，在放电初期基本不会影响到电力电缆本身，也不会削弱其绝缘能力。如果长期发生放电现象，可能会导致电缆绝缘部分受损，缩短电缆寿命。具体来讲，电脉冲是局部放电伴随而来的放电现象之一，发出的电磁波同时放射光、热、声和噪音等自然现象。此时，要采用局部放电量法配合电磁波法、脉冲电流检测法、超声波发以及振动加速度法展开深入分析。目前，应用最多的是电缆中间绝缘连接盒的差分法和预制中间连接接头电磁耦合法。树枝初期局部放电量约0.1pC，0.5mm树枝放电量超过100pC。
3.3tanδ在线监测
电缆在线测量介质损耗角正切值（tanδ）的方法和容性设备的tanδ测量方法基本相同，是基于电压互感器计量端提取电压信号，并利用专用的高精度电流传感器获取电流传感器电缆接地线工频电流信号内容，然后通过处理计算出tanδ。但是必须注意电缆的结构。目前，对用tanδ以有效测量电缆绝缘老化缺陷问题这一技术还存在诸多争议。有的研究者认为它可以反映电缆绝缘缺陷的平均程度，有的研究者认为它反映的是电缆绝缘普遍性缺陷，有的研究者认为它只能反映电缆的吸水程度，有的人认为它可以反映绝缘受潮、劣化等缺陷。它的判断标准：小于0.2%为绝缘良好；0.2%-5%为有水树枝形成；大于5%为水树枝明显增多。
结语
由于电力电缆局部放电现象时常发生，所以要求相关检测人员必须要加强对电力电缆局部放电检测，提高对一系列专业检测技术的掌握水平，更新各项检查硬件的综合水平，在专业水平高的技术人员指导下，建立科学有效的检测维护方案，做到有针对有依据的开展电力电缆局部放电检测，尽可能降低电力电缆局部放电引发概率，促进电力电网的安全稳定运行。
参考文献
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论文作者:张继伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/3
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