電纜局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析

王開明 潘昌旭

（國(guó)網(wǎng)新疆電力公司阿勒泰供電公司，新疆 阿勒泰 836000）

當(dāng)今在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和城市建設(shè)規(guī)模增大的基礎(chǔ)上，各級(jí)的輸電線路電纜呈現(xiàn)出遞增的情況，電纜運(yùn)維工作越來(lái)越繁重，電纜是存在良好的電性能和熱性能，被廣泛地應(yīng)用到電力系統(tǒng)的各個(gè)電壓等級(jí)之中，尤其是更高電壓等級(jí)的電纜，其生產(chǎn)和應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是現(xiàn)如今一個(gè)較為突出的問(wèn)題就是隨著時(shí)間推移，目前我國(guó)運(yùn)行的部分高壓電纜之間的進(jìn)入到電纜和附件預(yù)期壽命的“中年期”，因此采取傳統(tǒng)的巡線方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下，且僅能發(fā)現(xiàn)線路管道中存在的一些肉眼可見的安全隱患，而對(duì)判斷電纜的絕緣狀態(tài)無(wú)能為力。

一、當(dāng)前局部放電概述分析

針對(duì)于局部放電來(lái)說(shuō)，便是導(dǎo)體之間的絕緣僅僅被部分橋接的電氣放電，一般狀況下是由設(shè)備絕緣內(nèi)部或者其表面局部電廠過(guò)于集中引發(fā)，因此表現(xiàn)出持續(xù)時(shí)間小于1ms 的脈沖。雖然局部放電的出現(xiàn)不會(huì)馬上致使絕緣整體擊穿，但如果長(zhǎng)時(shí)間存在就會(huì)導(dǎo)致絕緣介質(zhì)逐漸受到侵蝕，其中的絕緣性能也會(huì)出現(xiàn)不可逆的劣化過(guò)程，最終就會(huì)致使設(shè)備出現(xiàn)絕緣擊穿故障，所以為了能夠在一定程度上明確局部放電對(duì)高壓電力設(shè)備帶來(lái)的危害性，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究人員在十九世紀(jì)中期開始對(duì)不同絕緣結(jié)構(gòu)以及絕緣設(shè)備等進(jìn)行大量局部放電的產(chǎn)生機(jī)理及放電特性研究，發(fā)現(xiàn)局部放電的危害主要分為以下內(nèi)容：一是局部放電產(chǎn)生的帶電粒子轟擊絕緣介質(zhì)，對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，對(duì)絕緣性能進(jìn)行消弱；二是帶電粒子撞擊就會(huì)導(dǎo)致絕緣介質(zhì)的局部溫度出現(xiàn)驟升，對(duì)于絕緣介質(zhì)而言，可能由于過(guò)熱進(jìn)而加速老化，甚至出現(xiàn)碳化現(xiàn)象。三是隨著局部放電產(chǎn)生的臭氧和氮氧化物以及硫化物等化學(xué)產(chǎn)物在和水分反應(yīng)后形成酸，對(duì)絕緣介質(zhì)進(jìn)行腐蝕。四是在油浸式設(shè)備中局部發(fā)電將誘發(fā)油的分解，這樣就會(huì)在紙層凝集油泥，降低設(shè)備的散熱能力，甚至絕緣出現(xiàn)熱擊穿等現(xiàn)象。

二、分析電纜局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

（一）分析超聲波局部放電檢測(cè)

對(duì)于電力設(shè)備而言，在局部放電出現(xiàn)的情況下，將會(huì)產(chǎn)生一定的信號(hào)，通過(guò)采用專用的聲發(fā)射傳感器收集到這些聲音的信號(hào)，結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行綜合分析，可以對(duì)SF6 絕緣電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況作出合理的評(píng)估，這種儀器能夠及時(shí)地檢測(cè)到信號(hào)的幅度和相位等。

（二）分析特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)

針對(duì)于局部放電的檢測(cè)特高頻方法而言，其中原理就是通過(guò)特高頻傳感器對(duì)電力設(shè)備中的局部放電出現(xiàn)的特高頻電磁波信號(hào)作出合理的檢測(cè)，在這個(gè)基礎(chǔ)上能夠獲取局部放電的有關(guān)信息內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)。此外特高頻的方法也是根據(jù)電磁波在GIS 中傳播特點(diǎn)逐漸進(jìn)行發(fā)展的，最大優(yōu)點(diǎn)是可有效地抑制背景噪聲，如空氣電暈等產(chǎn)生的電磁干擾頻率一般均較低，這種情況是可以通過(guò)采用寬頻的方法UHF 對(duì)其作出初相應(yīng)的抑制。在此之外對(duì)于特高頻通信以及廣播電視信號(hào)而言，因?yàn)槠渚哂兄潭ǖ闹行念l率，所以是可以應(yīng)用到窄頻的方法UHF 將其和局部的放電信號(hào)進(jìn)行合理區(qū)別。如果GIS 的傳感器分布較為合理，那么便是可以通過(guò)不同位置檢測(cè)其局部放電信號(hào)時(shí)延差對(duì)局部放電的電源作出準(zhǔn)確定位。在此之外高頻局部放電檢測(cè)過(guò)程中，其頻率的范圍一般情況下是在3-30MHz之間，同時(shí)高頻脈沖電流信號(hào)也是可以通過(guò)電感式耦合傳感器或者是電容式耦合傳感器來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的耦合，同時(shí)也是可以通過(guò)采用特殊的設(shè)計(jì)探針對(duì)其信號(hào)進(jìn)行耦合。高頻局部放電檢測(cè)方法，根據(jù)傳感器類型主要分為電容型傳感器和電感型傳感器。電感型傳感器中高頻電流傳感器具有便攜性強(qiáng)、安裝方便、現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力較好等優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)如今這種方法的應(yīng)用是十分廣泛的，其中工作的原理主要是對(duì)其流經(jīng)的電力設(shè)備接地線和中性點(diǎn)接線和電纜本體之中的放電脈沖電流信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，在實(shí)際進(jìn)行工作的過(guò)程中，必須要引起相關(guān)人員足夠的重視，使其可以更好地保障檢測(cè)結(jié)果。

總結(jié)：總而言之，在輸電電纜的運(yùn)行維護(hù)中普及局部放電帶電檢測(cè)，能夠通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，及時(shí)了解電纜運(yùn)行狀態(tài)，并能夠發(fā)現(xiàn)運(yùn)行電纜數(shù)據(jù)的異常變動(dòng)，有利于缺陷的及時(shí)消除并降低電纜故障率。然而針對(duì)于局部放電而言，是電力電纜設(shè)備上絕緣故障的一個(gè)早期表現(xiàn)，但是因?yàn)樵诰€監(jiān)測(cè)方法樣本量以及冗余數(shù)據(jù)較多，因此要想實(shí)現(xiàn)并不容易，在電纜的運(yùn)維過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)驗(yàn)收管理，特別是做好隱蔽工程、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的見證及把控，同時(shí)要求附件廠家留下各種紙質(zhì)及影像資料備查。