李卓 趙君成 韓雪源 覃啟銘 羅濤 杜鳴亮
摘要:電力電纜局部放電檢測(cè)的技術(shù)主要是指局部放電產(chǎn)生不同的物理現(xiàn)象為實(shí)際的依據(jù),并且還要通過對(duì)不同的物理現(xiàn)象來對(duì)局部放電的狀態(tài)進(jìn)行描述和反應(yīng)。目前,電力電纜局部放電檢測(cè)技術(shù)主要由高頻脈沖電流法、超高頻法、超聲波法、光學(xué)檢測(cè)法和化學(xué)檢測(cè)法組成。本主要就電力電纜局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用方面的內(nèi)容展開了論述,以供參閱。
關(guān)鍵詞:電力電纜;局部放電;帶電檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用
電力市場(chǎng)需求在不斷增加,電力企業(yè)為了滿足國(guó)民日常用電需求不斷擴(kuò)大電網(wǎng)規(guī)模,交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的使用也在逐漸增加。人們生活水平的提高要求電網(wǎng)運(yùn)行要更加可靠,這對(duì)電力電纜的運(yùn)行也提出了較高的要求。電纜在電力運(yùn)輸中的重要地位使得電纜的檢測(cè)工作顯得尤為重要,相關(guān)人員要積極探討電力電纜局部放電帶電檢測(cè)技術(shù),從而更好更有效的檢測(cè)電纜狀況。
1電力電纜局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)
1.1脈沖電流法
脈沖電流法有統(tǒng)一的準(zhǔn)則和規(guī)范,通過標(biāo)定,還可檢測(cè)出局部放電的視在放電量,被認(rèn)為是最靈敏的檢測(cè)方法,在電力電纜離線局部放電檢測(cè)中廣泛運(yùn)用。測(cè)量電纜時(shí),采用的高頻(20kHz~10MHz)脈沖電流法應(yīng)用廣泛,符合IEC60270《局部放電測(cè)量》以及國(guó)標(biāo)GB7354—87《局部放電測(cè)量》要求,為目前最成熟的檢測(cè)方法。但脈沖電流法由于需接高壓試驗(yàn)電源.不便于電纜局部放電在線或帶電檢測(cè),因此一般用于離線局部放電檢測(cè)。
1.2化學(xué)檢測(cè)法
化學(xué)檢測(cè)法是以變壓器產(chǎn)生局部放電的情況會(huì)對(duì)周圍用于絕緣的各類材料進(jìn)行破壞洼分解,然后再形成新的合成物的原理進(jìn)行檢測(cè)的。化學(xué)法主要檢測(cè)的是合成物的組成與濃度,如果在其中發(fā)現(xiàn)了由于局部放電產(chǎn)生的合成物則可以判定變壓去出現(xiàn)了局部放電。這種方法目前已經(jīng)成熟廣泛地應(yīng)用在了變壓器在線故障的診斷當(dāng)中?;瘜W(xué)檢測(cè)法在對(duì)故障類型的判定中主要是通過對(duì)不同的氣味以及濃度來進(jìn)行的,因此,建立起來的模式識(shí)別系統(tǒng),就可以實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)識(shí)別。但是我國(guó)目前,仍然沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和態(tài)度。因?yàn)樗鼘?duì)早期潛伏性故障的發(fā)現(xiàn)程度比較靈敏,但是卻不能對(duì)突發(fā)|生的故障進(jìn)行反應(yīng)。
1.3超聲法
超聲法是利用超聲傳感器來進(jìn)行電力電纜的局部放電帶電檢測(cè)。這種方法是一種研究相對(duì)較早的一種方法,在非電量局部放電測(cè)量中比較常見,已經(jīng)應(yīng)用于一些電力企業(yè)的局部放電監(jiān)測(cè)工作中。超聲法主要是借助超聲傳感器進(jìn)行局部放電帶電檢測(cè)的,一般使用壓電晶體傳感器,大多數(shù)情況下是監(jiān)測(cè)電纜接頭的局部放電情況。電力電纜在發(fā)生局部放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的聲音信號(hào),這種信號(hào)的頻帶較寬,超聲傳感器可以接收一定的超聲信號(hào),將其轉(zhuǎn)化為電量。在超聲傳感器的外端還存在分離放大器,超聲傳感器和放大分離器一般放在電纜附件,分離放大器可以將聲音信號(hào)進(jìn)行放大處理,之后信號(hào)會(huì)經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化模塊,模塊里面的光纖會(huì)將轉(zhuǎn)化之后的信號(hào)信息傳送到專門的數(shù)據(jù)采集卡中,數(shù)據(jù)采集卡與工控機(jī)進(jìn)行相連,工控機(jī)會(huì)將數(shù)據(jù)采集卡里的信號(hào)信息反映出來,形成波形數(shù)據(jù)。超聲法可以有效的降低外界環(huán)境對(duì)于監(jiān)測(cè)的干擾,提高電力電纜局部放電帶電檢測(cè)的精準(zhǔn)度。超聲信號(hào)具有非常小的波速,因此,技術(shù)人員也可以實(shí)行很好的故障定位,這些都是的超聲法在電纜運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)有效的電纜局部放電檢測(cè)。但是超聲法也存在一些局限性,因?yàn)槌曅盘?hào)的產(chǎn)生是有限的,一般來說比較小,在超聲傳感器性能不優(yōu)的情況下不容易實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的采集與反映。此外,電力電纜的外表具有一定的絕緣層,這種絕緣層可以吸收一定的高頻超聲波,使得原始的高頻超聲信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)衰減的現(xiàn)象,最后形成出來的數(shù)據(jù)與原始信號(hào)相比差距較大,不利于超聲法進(jìn)行推廣。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,相關(guān)技術(shù)人員對(duì)于超聲傳感器進(jìn)行了性能的提升,加強(qiáng)了超聲法在實(shí)際運(yùn)用中的推廣。
1.4高頻電流法
高頻電流法是一種比較常用的檢測(cè)的方法,但是只能在兩個(gè)方面i斯亍相應(yīng)的檢測(cè):主要是電纜和電纜接地電纜兩個(gè)方面。當(dāng)電纜發(fā)生局部放電現(xiàn)象的時(shí)候,一些電流會(huì)通過外屏蔽不斷的流入地球。因此,就可在接地線上對(duì)高頻電流傳感器進(jìn)行設(shè)置,使地線局部放電電流,以判斷局部放電的發(fā)生。由于電纜體相當(dāng)于—個(gè)感應(yīng)天線,所以檢測(cè)方法會(huì)受到大量的廣播干擾,所以要做—定量的數(shù)據(jù)處理才能分辨出電纜中的部分放電脈沖。
2電力電纜局部放電帶電檢測(cè)案例分析
某單位采用PDS—Gl500型局放檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)變電站進(jìn)行巡檢,成功發(fā)現(xiàn)了多個(gè)潛在的電纜放電缺陷。下面給出一個(gè)變電站現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電纜的實(shí)例。在變電站巡檢的過程中,我們?cè)谠撟冸娬倦娎|層的接地線中發(fā)現(xiàn)了明顯的放電信號(hào),經(jīng)時(shí)延對(duì)比測(cè)試,確定放電來自其中一根編號(hào)為358l的電力電纜。如圖2所示,為該電纜A、B、C兩相同步測(cè)試時(shí)的波形。由圖1可以看到,該電纜三相都能測(cè)到明顯的放電脈沖,AC相信號(hào)極性相同,幅值大小基本一致,B相信號(hào)極性與其他兩相相反,信號(hào)幅值大約為其他兩相的2倍,說明局放信號(hào)發(fā)生在B相電纜設(shè)備上。
3結(jié)束語
電力行業(yè)對(duì)于國(guó)家的發(fā)展非常重要,電纜是電力實(shí)現(xiàn)有效、安全運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ),因此,相關(guān)人員要不斷完善電力電力局部放電帶電檢測(cè)技術(shù),保障電力運(yùn)輸安全、穩(wěn)定。
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(作者單位:國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司蕪湖供電公司)