基于紅外和高頻局放檢測(cè)的電纜故障分析

孫偉

（國(guó)網(wǎng)新疆電力公司，新疆 烏魯木齊 830000）

隨著中國(guó)電力工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)城市輸電和輸電質(zhì)量的需求越來(lái)越高。城市電網(wǎng)中各種電力設(shè)施的導(dǎo)電測(cè)試可以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少停電的發(fā)生，從而減少電力系統(tǒng)維護(hù)造成的經(jīng)濟(jì)損失。

隨著紅外檢測(cè)技術(shù)不斷成熟和發(fā)展，這項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越受電力行業(yè)的青睞，且發(fā)展速度較快，該技術(shù)是能夠保證各項(xiàng)電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要技術(shù)。 利用紅外檢測(cè)技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)輸電電纜的故障點(diǎn)，通過(guò)電纜溫差的梯度大小，判斷電纜的故障點(diǎn)和故障程度。高頻PD檢測(cè)具有很強(qiáng)的抗干擾性和高靈敏度，在電纜故障檢測(cè)和GIS PD檢測(cè)中有廣泛的應(yīng)用。

本文通過(guò)紅外檢測(cè)技術(shù)和高頻檢測(cè)技術(shù)，對(duì)運(yùn)行異常的電纜進(jìn)行了故障分析，對(duì)比了兩種方法的測(cè)量結(jié)果，對(duì)電纜發(fā)生異常的原因進(jìn)行了分析。

1 電纜異常概況

2018年12月3日，對(duì)35kV輸電電纜進(jìn)行帶電檢測(cè)，電纜運(yùn)行溫度為7℃，相對(duì)濕度為70%。發(fā)現(xiàn)1#塔外側(cè)電纜高頻信號(hào)均存在異常，通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)外側(cè)電纜均存在絕緣性放電。初步判定1#塔外側(cè)電纜均存在異常放電。

2 紅外精確檢測(cè)

FLIR T660用于精確檢測(cè)1#塔的外部。紅外檢測(cè)結(jié)果表明，外側(cè)三相接觸處的溫度分別為4.8℃、4.7℃和16.4℃。對(duì)比紅外參考標(biāo)準(zhǔn)可知，1#塔的外側(cè)不存在因接觸不良或者生銹而引起的局部接觸電阻過(guò)大，而導(dǎo)致局部發(fā)熱過(guò)于嚴(yán)重。

圖1 1#塔紅外檢測(cè)結(jié)果

3 高頻局放檢測(cè)

電纜接頭處的高頻局部放電檢測(cè)主要是獲得PRPD頻譜、放電頻譜、單時(shí)域脈沖頻譜和單頻域脈沖頻譜。通過(guò) PRPD譜圖和頻域脈沖譜圖的相關(guān)性、重復(fù)性和相位的變化，對(duì)電纜異常工作的程度進(jìn)行分析，1號(hào)塔內(nèi)外兩側(cè)的 PRPD譜圖放電譜圖、單個(gè)時(shí)域脈沖譜圖和單個(gè)頻域脈沖譜圖如圖2-5所示。在局部放電分析過(guò)程中，PRPD譜被廣泛使用，譜是二維模式可以描述局部放電的工頻相位的變化與放電的幅度之間的關(guān)系。

圖2 PRPD譜圖

圖3 放電譜圖

圖4 單個(gè)時(shí)域脈沖譜圖

圖5 單個(gè)頻域脈沖譜圖

通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，外側(cè)A、 B、 C相均存在明顯放電波形，波形相似，此外，該線的1#塔外C相的值顯著高于其他相的值。初步判定：1#塔外C相有明顯的局部放電，放電幅度大。

4 電纜停電試驗(yàn)驗(yàn)證

停電后對(duì)1#塔外側(cè)C相進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)外側(cè)C相傘裙表面存在明顯放電灼燒痕跡。輸電電纜外測(cè)C相傘裙表面狀況如圖6所示。

圖6 外側(cè)C相

通過(guò)對(duì)高頻局放檢測(cè)和紅外裝置測(cè)試以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析，研究結(jié)果表明，戶外電纜終端因長(zhǎng)期裸露在室外，表面易沾染灰塵及水分，容易引起電暈或沿面放電等，在起初不會(huì)引起故障，但因長(zhǎng)期存在局部放電，很容易造成絕緣損壞或故障，造成事故，影響人員和設(shè)備的安全。

5 運(yùn)維建議

1#塔電纜：外側(cè)電纜C相表面由于長(zhǎng)時(shí)間未清理及周圍環(huán)境濕氣較大，產(chǎn)生沿面放電。采用多種手段進(jìn)行檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行缺陷，及時(shí)進(jìn)行處理，有效減少事故的發(fā)生。