電纜振蕩波局部放電檢測(cè)技術(shù)分析與應(yīng)用

孫林超 朱鴻宇 周偉鵬

（紀(jì)年科技股份有限公司，河南 許昌 461000）

隨著我國(guó)城市化快速發(fā)展，城市地下電纜的使用量也在逐年遞增。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)家電網(wǎng)公司電纜使用量幾乎以每年5%的比例逐年增加。這對(duì)電纜的運(yùn)行可靠性就提出了更高的要求，電纜振蕩波局部放電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是用于發(fā)現(xiàn)電纜局部放電缺陷的有效手段之一。該檢測(cè)技術(shù)主要是利用振蕩電壓激發(fā)局放信號(hào)并利用時(shí)差計(jì)算缺陷具體位置的方法。

目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)逐步得到推廣和應(yīng)用，通過該項(xiàng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)了許多新電纜以及運(yùn)行中電纜存在的隱患，對(duì)供電可靠性起到了積極地作用。本文將電纜振蕩波局部放電檢測(cè)技術(shù)的使用情況進(jìn)行介紹，總結(jié)典型案例，為該項(xiàng)技術(shù)的推廣提供參考。

一、基本原理

（一）振蕩波工作原理。振蕩波電壓試驗(yàn)方法的基本思路是利用電纜等值電容與電感線圈的串聯(lián)諧振原理，使振蕩電壓在多次極性變換過程中電纜缺陷處會(huì)激發(fā)出局部放電信號(hào)，通過高頻耦合器測(cè)量該信號(hào)從而達(dá)到檢測(cè)目的。整個(gè)試驗(yàn)回路分為兩個(gè)部分：一是直流預(yù)充電回路；二是電纜與電感充放電過程，即振蕩過程。這兩個(gè)回路之間通過快速關(guān)斷開關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

（二）振蕩波定位原理。局部放電源定位技術(shù)是在振蕩波加壓測(cè)試過程中，利用檢測(cè)到的脈沖時(shí)差、電纜全長(zhǎng)和脈沖在不同類型絕緣電纜中的傳播速度計(jì)算出局部放電脈沖的產(chǎn)生位置。首先利用脈沖測(cè)距儀向電纜注入低壓脈沖，該脈沖經(jīng)過電纜末端斷點(diǎn)形成反射波，通過計(jì)算反射脈沖與發(fā)射脈沖的時(shí)間差得到電纜全長(zhǎng)。其次，利用局部放電信號(hào)脈沖時(shí)域反射法對(duì)局部放電源進(jìn)行定位。

二、應(yīng)用情況

我國(guó)的電纜振蕩波局部放電檢測(cè)從2006年開始逐步推廣。經(jīng)過2008年北京奧運(yùn)會(huì)，2009年建國(guó)60周年，2012年兩會(huì)保供電，2019年武漢軍運(yùn)會(huì)等重大保電項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證。多年的推廣使用，國(guó)內(nèi)已有多個(gè)電力單位制定了相應(yīng)的振蕩波檢測(cè)要求、導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)。

（一）案例1。2021年3月5日，對(duì)某供電公司所屬10kV XLPE電纜進(jìn)行電纜振蕩波局部放電檢測(cè)。依據(jù)DL/T1576-2016《6kV～35kV電纜振蕩波局部放電測(cè)試方法》，檢測(cè)結(jié)果顯示在距離該電纜首端3米處B、C兩相局放值均超標(biāo)，檢測(cè)數(shù)值分別達(dá)到2430pC和1586pC。

2021年3月5日下午，對(duì)該電纜截取至4米處并對(duì)其解剖。發(fā)現(xiàn)電纜在3米處存在絕緣損傷現(xiàn)象。事后對(duì)該電纜進(jìn)行檢修處理后復(fù)測(cè)，結(jié)果顯示正常。

（二）案例2。2019年1月11日，對(duì)某供電公司所屬10kV XLPE電纜進(jìn)行電纜振蕩波局部放電檢測(cè)。依據(jù)DL/T1576-2016《6kV～35kV電纜振蕩波局部放電測(cè)試方法》，檢測(cè)結(jié)果顯示在距離該電纜首端340米處A、B、C三相局放值均超標(biāo)，檢測(cè)數(shù)值分別達(dá)到6971pC、5481pC和1990pC。

2019年1月11日下午，對(duì)該電纜340米處中間接頭拆解后重新制作，并對(duì)該電纜再次進(jìn)行電纜振蕩波檢測(cè)，結(jié)果顯示正常。

（三）案例3。2021年3月6日，對(duì)某供電公司所屬10kV XLPE電纜進(jìn)行電纜振蕩波局部放電檢測(cè)。依據(jù)DL/T1576-2016《6kV～35kV電纜振蕩波局部放電測(cè)試方法》，檢測(cè)結(jié)果顯示在該電纜B相首端局放值超標(biāo)，檢測(cè)數(shù)值達(dá)到5855pC。

2021年3月7日，對(duì)該電纜首端重新制作并再次對(duì)該電纜進(jìn)行電纜振蕩波檢測(cè)，結(jié)果顯示正常。

三、分析討論

案例1中是在電纜本體上呈現(xiàn)出來(lái)的局放缺陷，一般情況下發(fā)現(xiàn)本體缺陷后，我們通常采用電纜振蕩波雙端測(cè)試法。通過對(duì)電纜兩端分別加壓測(cè)試，定位局放缺陷距離電纜兩個(gè)終端的距離，然后求取平均值。這樣給檢修人員提供更加精確的缺陷位置提供依據(jù)。

案例2是在電纜中間接頭上呈現(xiàn)出來(lái)的局放缺陷，這類缺陷在整個(gè)電纜局放缺陷中占比較高。

我們?cè)谶M(jìn)行電纜振蕩波檢測(cè)前，會(huì)先用測(cè)距儀測(cè)量電纜總長(zhǎng)度和中間接頭的位置等信息。然后在進(jìn)行電纜振蕩波測(cè)試，一旦發(fā)現(xiàn)缺陷位置位于電纜中間接頭處，就可以很快找到該中間接頭所處的電纜井，從而為檢修提供精準(zhǔn)的檢修位置和檢修依據(jù)。

案例3是在電纜終端上呈現(xiàn)出來(lái)的缺陷，這類缺陷在電纜上也很常見。那么對(duì)于這類電纜終端出現(xiàn)的局放缺陷定位起來(lái)最簡(jiǎn)單，缺陷處理起來(lái)也最方便，只需要重新制作電纜終端，然后再進(jìn)行加壓試驗(yàn)復(fù)測(cè)。

以上3個(gè)案例，涵蓋了電纜本體、中間接頭和電纜終端的局放缺陷。說明了電纜存在局放缺陷的部位具有不確定性，也證明了通過電纜振蕩波進(jìn)行局放檢測(cè)和缺陷定位的有效性。

四、結(jié)語(yǔ)

電纜振蕩波局部放電檢測(cè)技術(shù)是在幾乎零破壞電纜的前提下發(fā)現(xiàn)電纜放電缺陷的有效方法之一。為了給運(yùn)維人員提供一個(gè)有力的檢修依據(jù)和精準(zhǔn)的檢修位置，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電纜局部放電檢測(cè)的重視，加強(qiáng)電纜局部放電發(fā)展趨勢(shì)與早期預(yù)警方法的研究，提出適合于現(xiàn)場(chǎng)的早期故障預(yù)警方法。應(yīng)當(dāng)結(jié)合我們自身所處不同地域的特點(diǎn)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，從而提出適合于本地區(qū)的狀態(tài)檢測(cè)維護(hù)規(guī)則及標(biāo)準(zhǔn)。