高压电缆交流耐压局部放电检测技术研究

赵亮

摘 要： 伴随整个电力产业的发展，电力设备电压等级不断提升，人们对电力设备运行安全性、可靠性提出了更多且更加严格的要求。局部放电检测是一种没有破坏性、创伤性的试验类型，应用越来越广泛。基于此，围绕高压电缆局部放电检测试验电源系统的技术进行阐述，详细分析试验电源供电容量和供电方式的选择，了解高压电缆局部放电检测信号特征。

关键词： 高压电缆;局部放电检测技术

【中图分类号】TM247     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）21-0167-01

1 局部放电检测技术现状

1.1 电检测法

局部放电最典型、最常见且最直接的现象就是电极之间所出现的电荷移动。每当发生局部放电情况，均会伴有特定数量的电荷，而当其经过电介质后，会使试样外部电极所对应的电压值发生改变。此外，每次放电过程有着比较短的持续时间，当在气隙中时，其一次放电过程往往为10ns量级;如果在油隙中，那么仅为1μs。依据当前比较常用的Maxwell电磁理论，由于放电脉冲持续时间比较短，因而会形成高频的电磁信号，而且还会持续向外辐射。针对局部放电检测法而言，便是以上述两原理为基础而构建的。当前比较常用的检测方法有介质损耗分析法、无线电干扰电压法及脉冲电流法等，尤其是超高频检测法，在业内已得到广泛应用。

1.2 非电量检测法

当发生局部放电情况时，经常会伴有一些现象，比如光、声、热等，在整个局部放电检测技术架构中，同样会有与之相配套的非电量检测方法，比如红外热测法、声测法及光测法等。针对非电量检测方法，其与电检测法相比较，有着更强的抗电磁干扰能力，而且还与试样电容之间没有关联性。

2 高压电缆交流耐压局部放电检测技术

2.1 高压电缆局部放电检测试验电源系统的技术分析

开展高压电缆竣工试验，在给电缆线路加压的过程中，在电源的选择上通常选择高压变频谐振电源，高压变频谐振试验系统中的无局放谐振试验系统较为关键，要了解其中电抗器以及高压连接部分设计原理，保证额定电压下无局部放电。变频器与其它部件不同的是会存在尖脉冲现象，主要在脉冲调制过零点时出现。没有充分结合局部放电检测要求的谐振试验系统的运行状态，在试验很低的输出电压情况下就可检测到电源系统自身局部放电，在对放电信号来源进行判定时，可发现主要与高压电抗器内部有关，在放电过程中信号较强，并与电缆保持相同频率电压，掩盖了电缆的放电电谱图，无法实现电缆线路局部放电检测。

2.2 高压电缆局部放电检测试验电源供电容量和供电方式的选择

高壓电缆局部放电检测试验电源应用较为普遍的是柴油发电机车供电，在分析试验电源供电电源的容量过程中，需要充分考虑试验容量以及谐振系统的品质情况，其中电源供电容量与谐振系统的品质之间呈现负相关，电源供电容量随着谐振系统品质的提高而降低，需要保证电缆的长度处于一致性。在利用采油发电车供电时，在前期准备阶段需计算在供电过程中产生的损耗要大于变压器的供电容量。

2.3 高压电缆局部放电检测信号特征高频信号传播衰减率高。在试验过程中了解高压电缆的内外半导电层以及高频信号间的关系，可发现前者对后者产生较强的衰减，高信号的衰减率高达90%/km。为保证检测结果准确性，通常将不同的检测方式结合在一起。如今在检测时，借助电缆接地线进行局部放电巡检的优势，一定程度上改善了以从电缆端头检测线路局部放电的局限性，并与分布式局部放电检测结合在一起，从而确保检测的准确性。高频信号在高压缆线上的衰减随着频率的增加而增加，但在某些频率由于负载产生的共振现象和传输线效应的影响，衰减会出现突然的迅速增加，信号传输距离对信号衰减程度也起着决定性的影响，随着距离的增加衰减会迅速地增加。对高压电缆局部放电进行检测最佳检测频率范围在1～20MHz之间，当检测频率已达到20MHz时，对缺陷点位置进行观察可发现主要发生在测点的接头绝缘表面。放电量较小。在高压电缆线路检测过程中，为确保高压电缆平稳运行，逐步完善高压电缆生产工艺、尽量减少缺陷的产生，在开展高压电缆局部放电检测试验环节中，详细分析在局部放电时存在的缺陷，可发现高压电缆局部放电的信号较小，属于微小放电级别。缺陷种类较复杂。高压电缆局部放电检测过程中存在缺陷种类较多，形式呈现多样化，缺陷主要存在于电缆及附件中，主要包括内外半导电层缺陷及接头制作缺陷等，以缺陷的位置进行划分，在对不同缺陷特征进行分析时在图谱中呈现出复杂性，在实际的现场检测的环节中增加了缺陷诊断难度。

2.4 高压电缆局部放电检测电缆线路接地系统处理

在处理过程中为减少对耐压交流试验的影响，需掌握高压电缆线路具体接地方式，主要以交叉互联接地方式为主。在利用分布式局部放电检测的过程中，则需对交叉互联接地系统运行状态进行监测，并详细分析对局部放电信号传播路径产生的影响。在安装交叉互联箱过程中应将原有互联排进行拆除，将同一相同轴电缆的金属屏蔽端连接段用绝缘软线短接，为确保短接准确性，借助螺母对其进行固定处理。在直接接地箱的安装环节中，做好试验前期准备工作，将原有的铜排拆除并用绝缘软线短接代替。

3 结语

掌握高压电缆局部放电试验电源系统的技术以及电源供电电容，明确局部放电检测信号中的最佳检测频率范围以及实际放电量，做好电缆线路接地系统的处理工作，以具体的案例对高压电缆局部放电检测检测技术的有效性进行分析，有助于从整体上提升高压电缆运行的可靠性。

参考文献

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