110kV电缆局放及护层电流的带电检测与分析

吴仁宜 张梁 倪卫良(苏州供电公司,江苏苏州 215000)



110kV电缆局放及护层电流的带电检测与分析

吴仁宜 张梁 倪卫良
(苏州供电公司,江苏苏州 215000)

【摘 要】电缆在城市电网中得到了广泛应用,而电缆头中间头故障是影响电缆运行可靠性的关键因素,通过对电缆中间头进行了局放和护层电流的带电检测,通过对局部放电和护层电流的检测分析,发现2#和5#中间头存在本地局放,通过护层电流的带电测试发现,护层电流虽为超标但幅值比较大,在后续的测试中需加强检测。

【关键词】110kV 电缆 局放 带电检测 护层电流

近年来,随着城市化水平的提高,输配电电缆在城市电网得到广泛应用,并且成为城市安全可靠运行的重要保证。电力电缆在运行中出现故障主要是受多方面因素影响,包括施工人员安装不当、水分浸入、外力破坏、过电压或过电流、绝缘老化、腐蚀等。导致电缆故障的原因大致可以归类6种,包括运行环境、外力破坏、安装工艺不良、制造工艺或设计缺陷、运行维护人员操作失误以及电缆服役年限增长引起的老化。电缆故障表现形式通常可分为以下3种类型:①电缆中的金属导体断路;②电缆导体对导体短路或导体对地短路;③绝缘电阻严重下降。

目前,电缆制造技术已成熟,本体产生局部放电的概率很低,但电缆终端和中间接头由于其绝缘结构复杂,现场制作安装受工艺水平、环境条件等因素的影响,长期运行后在绝缘薄弱部分可能产生局放现象。电缆常规的周期性检修以及试验技术已不满足及时发现缺陷的需要,而带电检测手段主要利用高频HF、特高频VHF、超声波、红外线和紫外线等传感探测技术,通过对设备的温度、局部放电信号等的检测来判断设备状况,而实现在不影响正常设备正常运行的情况下甄别出缺陷设备,以达到状态检修的目的。

根据电缆现场运行维护经验,很多事故在电缆故障发生前出现电缆护层电流上升的现象,如电缆本体或附件金属护套发生腐蚀、交叉互联接地箱进水、环氧预制件击穿以及外力破坏导致的外护套破损等。电缆护层电流过高会引起电缆升温,从而导致其载流量降低、使用寿命缩短、护套上产生大量附加损耗,甚至热击穿。虽然工程经验表明护层电流的监测是电缆检测的一个重要技术手段。因而通过对电流护层电流的带电检测可及时发现电缆的潜在缺陷与故障。

1 试验方法

1.1 试验对象

11C4线全程有7个电缆中间接头,电缆接地箱连接排方式如表1所示,进行了局部放电检测诊断和护层环流检测工作。

1.2 试验装置

测试过程中使用的仪器为便携式局放及护层接地电流测试仪1台、局放传感器HFCT3台、护层电流传感器3套、局放及护层电流分析仪(测试专用笔记本电脑)1台、50 Ohm BNC信号线3根、DC12V供电电源1台。

1.3 试验步骤

现场实验设备连接图1所示。硬件连接步骤如下:

(1)连接3个高频电流互感器(或3个护层电流传感器)到测量箱的通道1到通道3;(2)连接测量箱的电源线到220V/AC供电电源(或使用自带DC12V后备电源);(3)通过USB连接线连接测量箱到笔记本电脑。

表1 电缆接地箱连接排示意图

表2 局放测试结果

表3 电缆接头不同相的护层电流测试结果

图1 测试设备的连接

2 试验结果

2.1 电缆中间头局放信号

通过便携式局放测试仪对各测试点进行20次测试,使用专用局放测试诊断软件,对每相信号进行分析对比,得出初步诊断结果如表2所示,其中2#接头的A相和B相和5#接头的B相和C相存在明显的局放,具有局部放电特征且放电幅值较小,放电相位图谱180度,分布特征不明显,幅值正负模糊,小于500mV大于100mV,异常其他接头的测试结果正常,没有放电波形,无典型放电图谱,没有放电特征。

2.2 护层电流

护层电流的测试结果如表3所示,尽管所有护层电流都没有超过国网报警标准电流绝对值100A,但不同测量点的数值与绝缘系统或安装质量有直接的关系,建议定期测量并跟踪他们的趋势变化。

3 结语

(1)通过对110kV电缆的7个中间接头进行局部放电测量,在2# 和5#中间接头存在本地局放,也许与2#和5#中间接头的接地方式由一定关系,其他中间接头没有发现局放;(2)通过对110kV电缆的