配電電纜質(zhì)量估測方法

【摘要】配電網(wǎng)的設(shè)備管理單位及運行管理人員日益認(rèn)識到確定配電網(wǎng)狀況的必要性。本文旨在為不同類型的電纜在大多數(shù)普通使用場合下診斷技術(shù)的運用提供指導(dǎo)?；趯嵺`經(jīng)驗、科學(xué)洞察以及電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計知識三者的綜合，本文揭示了對于擠壓式電纜接頭的中、高壓電纜運用診斷技術(shù)。

1、診斷方法

本文論述的診斷方法包括已完全研發(fā)完成并在實踐中使用的，也包括正在開發(fā)的。目的是幫助了解目前提供的各種診斷方法，以實現(xiàn)對高壓電纜負(fù)責(zé)任的檢修步驟。在不同診斷方法應(yīng)用可能性的說明中，給出在各種場合，對不同型號電纜最佳應(yīng)用這些診斷方法的見解。診斷方法可為三類：

第一類為電壓試驗，包括主絕緣的直流電壓試驗、主絕緣的交流電壓試驗、主絕緣的振蕩電壓試驗、合成材料護層的直流電壓試驗。第二類為介質(zhì)測試，包括50HZ試驗電壓下的tgδ、0.1HZ試驗電壓下的tgδ、油樣分析、恢復(fù)電壓測量（RVM）。第三類為局部放電測量，包括25—200HZ試驗電壓下（離線方式）、0.1HZ試驗電壓下（OWTS法）、振蕩試驗電壓下（OWTS法）、50HZ運行電壓下的高頻局部放電測量（在線）。

2、電壓試驗

是對電纜絕緣進行耐壓試驗并給出電纜質(zhì)量的評價。由于不能定量反映電纜絕緣老化程度，所以該試驗不能用作電纜質(zhì)量的趨勢測量分析。

2.1 主絕緣的直流電壓試驗：依照中壓電纜的國家標(biāo)準(zhǔn)，通過將試驗電壓施加于電纜的每一相，進行持續(xù)10分鐘的試驗來測試電纜絕緣，試驗時其他兩相及接地屏蔽須接地。試驗中不允許發(fā)生擊穿。電纜敷設(shè)及修復(fù)后推薦采用24KV的電壓持續(xù)10分鐘。

2.2 主絕緣的交流電壓試驗：依照標(biāo)準(zhǔn)，交流電壓試驗由一個頻率在25至200HZ之間的外部電源提供。在試驗過程中，只有在無擊穿發(fā)生的情況下電纜聯(lián)接才被認(rèn)可。

2.3 主絕緣的振蕩電壓試驗：是采用在數(shù)個周期內(nèi)逐步衰減的交流電壓對電纜充電。

2.4 合成材料護層的直流電壓試驗：施加持續(xù)5分鐘的5KV直流電壓進行試驗（高壓電纜用10KV直流電壓進行試驗）。

2.5 介質(zhì)測試：與電壓試驗不同，它給出了電纜絕緣質(zhì)量水平的絕對數(shù)值。

介質(zhì)測試的結(jié)果與測試時絕緣的平均質(zhì)量水平有直接關(guān)系，因而可用作趨勢測量。

2.6 50HZ頻率試驗電壓下的tgδ：指確定絕緣材料的損耗系數(shù)。該系數(shù)在電纜老化的過程中會增加。

2.7 0.1HZ試驗電壓下的tgδ：類擬于50HZ電壓下的測量，0.1HZ試驗電壓下的測量用于測量絕緣材料的損耗系數(shù)，并作為診斷性或配套性的測量。然而該項測量僅用于交聯(lián)聚乙烯電纜，以作為水樹枝存在與否的一個指標(biāo)。

2.8 油樣分析：能確定充在電纜和接頭中的絕緣油的瓦斯氣體的數(shù)量、擊穿電壓tgδ值。根據(jù)這些數(shù)據(jù)能發(fā)現(xiàn)絕緣老化現(xiàn)象、過熱、局部放電。

2.9 恢復(fù)電壓測量（RVM）：本方法利用因電纜絕緣材料老化而導(dǎo)致絕緣材料極化這一事實。目前正研究發(fā)鉛包紙絕緣和交聯(lián)聚乙烯電纜恢復(fù)電壓的電橋測量法。擠壓型絕緣材料中出現(xiàn)水樹枝能夠借助恢復(fù)電壓測量法予以證實。

3、局部放電（PD）測量

電纜接頭中的薄弱點的癥兆。為了進行測量，在電纜絕緣和接頭中通過施加試驗電壓引發(fā)局部放電。隨后，局部放電檢測系統(tǒng)測出施加與電壓有一定關(guān)系的局部放電水平、由相位決定的放電種類、放電部位。

3.1 25—200HZ試驗電壓下的局部放電測量

在25—200HZ電壓下進行局部放電測量時，外部電源與電纜接頭相連接。電源頻率實際上與接頭的標(biāo)稱頻率為同一數(shù)量級。因而這種測量適用于任何情況下的所有中、高壓電纜。

3.2 0.1HZ試驗電壓下的局部放電測量

在0.1HZ電壓下放電測量時，0.1HZ的外部電源與電纜系統(tǒng)相連接。目前該方法是否適用于測量交聯(lián)聚乙烯電纜是進行探討的一個科學(xué)課題。主要對擠壓型電纜內(nèi)部的放電過程和頻率的相關(guān)性質(zhì)進行探討。鉛包紙絕緣電纜在這點上相關(guān)性很小，這意味著這類電纜均可采用0.1HZ局部放電測量。

3.3 50—500HZ振蕩電壓下的局部放電測量（OWTS法）

采用OWTS法進行放電測量時，以時間短于3秒的規(guī)定電壓向電纜系統(tǒng)充電。隨后，通過向外部線圈放電產(chǎn)生振蕩電壓波（50—500HZ），持續(xù)0.3秒。在此期間大量略衰減的振蕩波在電纜內(nèi)產(chǎn)生交變電場。

3.4 50HZ電壓下的高頻局部放電測量（在線）

依靠高頻（HF帶寬<10MHZ）或在甚高頻（VHF帶寬<200MHZ）的局部放電水平測量可在線進行。這種局部放電測量常常受來自電網(wǎng)的干擾噪聲信號影響。

4、中壓電纜的維護工作程序

在中壓電纜的維護工作程序中進行診斷時必須區(qū)分電纜敷設(shè)后的試驗與定期性試驗。作為電纜系統(tǒng)調(diào)試投運試驗，推薦：

（1）依照NEN3620標(biāo)準(zhǔn)（交聯(lián)聚乙烯電纜）或NEN3172標(biāo)準(zhǔn)（紙絕緣電纜）的電壓試驗。

（2）局部放電測量。

（3）tgδ測量。

（4）合成材料護層的直流電壓試驗。

（5）重要接頭的合成材料護層的直流電壓試驗。

5、結(jié)論

技術(shù)的發(fā)展使得測量和保護新舊電纜、中高壓電纜系統(tǒng)的可能性增加了。一個經(jīng)過周密考慮的維護工作程序越來越受控于所診斷狀態(tài)的測量。精心設(shè)計和實行的診斷測量應(yīng)能對所需的理論知識作出闡述。診斷的執(zhí)行和信息的解釋都需要有經(jīng)驗的專家。作為維護工作程序的結(jié)果而獲得的知識是繼續(xù)基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)積累評估的課題。