摘要：电已经成为我国整体经济发展的重要基础能源。高压电力电缆的绝缘状态对于电网安全性的价值与意义不言而喻。虽然局部放电带电检测技术已经具有了一整套技术体系，但是高压电力电缆试验方法与检测技术的现场使用效果还有待提高。
关键词：高压电力电缆试验方法；检测技术
引言
随着我国经济的快速发展，我国电力行业发展迅速。高压电缆线路规划中，以安全为主要考虑，针对用户需求，完善线路规划方案，利用有效的规划方案指导基层人员，便于增强整体人员的安全意识。
1现有高压电缆带电检测中存在的主要问题分析
在现有的高压电力电缆检测技术条件下，随着检测信号频率的增加，信号的幅值衰减愈加严重，信号的迟滞效果愈加明显。也就是说，局部放电信号中的高频成分衰减现象明显，其相位也发生了极大偏移，采集到的高压电力电缆波形的畸变问题突出。目前被广泛应用的自动聚类方法主要存在的问题有：（1）聚类数量的选取存在一定的问题，聚类数量的人工选取方式，还存在一定的弊端，例如，很难得到最优聚类个数。（2）聚类算法通过不断迭代，最终逼近最优解。其对初始值的选取比敏感，若初始值不合适，常常无法逼近全局最优解，迭代过程只能徘徊于局部最优解处，导致分类错误或失败。（3）对数据集样本的要求比较高，难以对任意两个聚类簇有一定交集的样本集进行处理，数据簇合理分离能力较弱。对于局部放电检测来说，常规模糊聚类方法己经不能满足当前的自动化、智能化需求。因此，本文采用交互式自动聚类算法，以实现多放电源信号自动分离功能，以及多种聚类方法和聚类个数之间的自动优化功能，选择最佳优化效果，从而更适应局部放电聚类分离中实际面临的复杂问题。
2交接试验
电缆线路交接试验电力电缆线路安装完成后，为了验证线路安装质量对电缆线路开展的各种试验，主要试验项目如下。（1）主绝缘及外护套绝缘电阻测量电缆主绝缘电阻的测量包括各电缆导体对地或对金属屏蔽层间和各导体间的绝缘电阻。（2）三相电缆芯线对地及相间绝缘电阻试验前将电缆与其他设备连接完全断开，并对电缆进行充分放电，对端三相电缆悬空。采用2500V及以上电压的兆欧表，检验绝缘电阻表完好后进行测量。测量时，待绝缘电阻表指针稳定后读取1min绝缘电阻并记录。试验结束后应对被试电缆进行充分放电。（3）电缆外护套绝缘电阻测量外护套的对地绝缘电阻时，将金属护层、金属屏蔽层接地并解开。测量宜采用1000V兆欧表，读取1min绝缘电阻并记录，电缆外护套、内衬层的绝缘电阻不低于0.5MΩ•km。试验结束后应对被试电缆进行充分放电。（4）试验注意事项a.测量电缆绝缘电阻时，必须进行感应电压测量，当感应电压超过绝缘电阻表输出电压时，应选用输出电压等级更高的绝缘电阻表。b.电缆电容量大，充电时间较长，试验时必须给予足够的充电时间，待绝缘电阻表指针完全稳定后方可读数。c.电缆两端都与GIS相连，在试验时若连接有电磁式电压互感器，应将电压互感器的一次绕组末端接地解开，恢复时必须检查。
3高压气体作为绝缘介质
在未来，高压直流电缆输送中可以采用高压气体作为绝缘介质（GIL）逐步替代传统的绝缘介质。利用高压气体作为绝缘介质可以将导电线路和接地外壳剥离。高压气体作为绝缘介质的方式早在20世纪70年代的美国就曾经有过应用案例，但是应用范围没有十分广泛。目前制约GIL发展的主要因素主要是其可靠性和稳定性以及由此带来的温室效应增加的情况。与此同时，GIL在建设的初期成本较高，许多国家和企业并不能很好的承受，这也是GIL并没有大力推行的重要原因之一，但是这种思路是未来的一个发展趋势，也是今后研究的热点，一旦解决了上述问题或是性价比高的高压气体的发现将为GIL提供更广阔的发展空间。
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4电缆金属护套或屏蔽层接地方式的选择
城市内布置接头工作井一般比较困难，例如，双回电缆接头井的长度约12m、宽约2m，布置难度可想而知，同时，由于过多的电缆接头会降低电缆的运行可靠性，因此，推荐在现场条件允许的情况下，电缆的中间接头和绝缘接头尽量少，提高电缆可靠性。为降低110kV及以上电缆外护套绝缘所承受的工频过电压，抑制对邻近弱电线路和设备的电磁干扰，适宜沿电缆线路装设平行的回流线。交叉互联方式适用于较长的电缆线路，且将线路全长均匀地分割成3段或3的倍数段。使用绝缘接头把电缆金属护套隔离，并使用互联导线把金属护套连接成开口三角形，电缆线路在正常运行状态下流过3根单芯电缆金属护套的感应电流矢量和为零，就能避免电缆负载能力受流过金属护套的循环电流引起发热的影响。在雷电或操作过电压作用下，绝缘接头两端会出现很高的感应电压，为保护电缆外护层免遭击穿，因此需在绝缘接头部位设金属护套电压限制器。另外，由于在每个交叉互联段的两端是直接接地，当系统发生单相接地故障时，电缆金属护套中的电流能抵消或降低由电缆产生的磁场对周边弱电线路的干扰。
5C均值聚类算法添加新评估因子算法思路
提出一种基于聚类的C均值聚类构造算法以解决电力电缆安全模糊分析评估评定指标量化难、衡量难的问题。该算法借助C均值聚类算法构造出一系列新类别，并从中选取出符合检测标准的类别来提取特征构造新评估因子，然后重组数据集，以更高效地构造C均值聚类。同时本文对C均值聚类算法也做了一些改动，在C均值聚类剪枝过程中，借助剪枝阈值来降低非重要评估因子被选用概率，从而降低C均值聚类生成时间。主要设计思路如下：（1）对风险电力电缆绝缘安全信息数据各指标进行分析和整理，根据当前存在的指标体系，综合分析各指标的重要程度以及特点，构建一个比较全面的评定指标体系，并按照指标体系筛选风险电力电缆信息数据，提取有用的评估因子。（2）研究C均值聚类算法，选择适合风险系统信息数据的分类算法，同时将C均值聚类算法引入C均值聚类构造过程中，借助聚类算法生成的一系列新类别，选择符合标准的类别构造新评估因子，为Ｃ均值聚类构造提供便利条件，并根据具体实际对C均值聚类方法进行改进。
6C均值聚类算法添加新评估因子过程
首先对进化数据流的概念做一个详细阐述，数据流分布模式变化很大，使得可能存在的类模式也不断发生变化。在特定的时间间隔内，借助文字或者图形的形式将数据流中潜在的类模式的变化情况借助可视化表现出来，对聚类结果进行比较与分析，系统称这一过程为聚类的进化分析。聚类的进化分析有三种情况：聚类消失，以前某个时刻存在的聚类在随后的时间就不存在了；新聚类产生，以
前某个时刻不存在的类在随后的时刻出现了；聚类中心漂移，数据分布的模式发生变化而引起类中心的位置或数据评估因子也随之发生变化。
结语
高压电力电缆高频电流检测法检测中，多源放电的情形非常复杂，很难找到一种可解决所有多源放电问题的方法。抗干扰工作必然是多种抗干扰算法结合使用，才能达到最优。需要指出的是，时频聚类分离算法仍然是最常用的高频电流检测法抗干扰手段，本文所提的分频聚类方法只能作为一个补充手段。
参考文献:
［1］姜芸，周韫捷．分布式局部放电在线监测技术在上海500KV交联聚乙烯电力电缆线路中的应用［J］．高电压技术，2015，41（04）：1249-1256．
［2］张磊祺，盛博杰，姜伟，等．基于电缆传递函数和信号上升时间的电力电缆局部放电在线定位方法［J］．高电压技术，2015，41（04）：1204-1213．
［3］黄兴溢，张军，江平开．热塑性电力电缆绝缘材料：历史与发展［J］．高电压技术，2018，44（05）：1377-1398．
论文作者:綦树斌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
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