淺談電力電纜絕緣性能的檢測方法

宋瑞　曲童　曹建瑞

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電需求急劇增加，與之相關(guān)的電力供應(yīng)能力和供應(yīng)安全備受關(guān)注，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的安全和穩(wěn)定，是電力系統(tǒng)故障中最常見也最關(guān)鍵的問題。本文從檢測方法出發(fā)，結(jié)合電力線纜檢測活動中的實(shí)際，對電力電纜絕緣性能檢測進(jìn)行深入的研究和探討。

關(guān)鍵詞：電力電纜；絕緣性能；檢測方法

前言

電力電纜是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，電纜本身的性能影響著電力系統(tǒng)的整體性能，電力電纜一旦出現(xiàn)絕緣性能問題，就會對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響，因?yàn)殡娏﹄娎|漏電和接地導(dǎo)致的電力系統(tǒng)故障是電力故障的主要部分，本文將就電力電纜絕緣性能檢測進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1.電力電纜性能不帶電檢測方法

1.1電橋法及低壓脈沖反射法

電橋法及低壓脈沖反射法在上世紀(jì)七十年代出現(xiàn)，并應(yīng)用于電力電纜故障的檢測中，這一檢測方法對電纜中的低阻故障診斷比較準(zhǔn)確，對線路中的高阻力故障診斷效果并不明顯，所以在使用這一診斷方法進(jìn)行故障診斷時(shí)，如果故障反應(yīng)信號不明顯，就會對被檢測電路使用燒穿法，既增加被檢測電纜的電力供應(yīng)量，造成線路中的故障點(diǎn)因?yàn)殡娏鞯乃矔r(shí)增加，而產(chǎn)生大量熱量將故障點(diǎn)燒穿，創(chuàng)造電橋法及低壓脈沖反射法可以使用的環(huán)境，然后用電橋法和低壓脈沖反射法對故障點(diǎn)進(jìn)行檢測，這樣的檢測方法因?yàn)槠錂z測能力的欠缺，以及燒穿法對電力電纜的不良影響，已經(jīng)很少使用。

1.2高壓直流閃測法和沖擊閃測法

這一檢測方法是一種針對線路故障的檢測體系，分別測試間歇故障及高阻故障，兩者均可分為電流閃測法和電壓閃測法，由于取樣的參數(shù)不同而各有優(yōu)缺點(diǎn)。電壓閃測法在測試的過程中，因?yàn)榫€路中的電壓變化比較穩(wěn)定所以測試信息顯示比較清楚，沒有雜流擾亂，故障線型清晰能夠?qū)收宵c(diǎn)進(jìn)行明確的判斷，診斷的盲區(qū)也相對較少，但是電壓閃測法接線較為復(fù)雜，而且因?yàn)闇y試機(jī)器是直接接入高壓線路進(jìn)行檢測，會對檢測儀器和檢測人員形成威脅。電流閃測法與電壓閃測法相反，其在電力電纜故障檢測中接線簡單容易操作，但是在對故障的診斷上因?yàn)榫€路中電流雜波的影響，診斷線型比較雜亂對故障點(diǎn)的判斷殊為不易，判斷的盲區(qū)也比較大。這兩種檢測方法是我國電力電纜故障的主要檢測方法，在全國各大電網(wǎng)都有大量應(yīng)用，但是在檢測過程中還是存在盲區(qū)和檢測波形不夠明顯的問題，需要人為判斷[1]。

1.3二次脈沖法

二次脈沖法是上世紀(jì)末出現(xiàn)的一種電力電纜故障檢測方法，這一檢測方法借助了電纜檢測工作中經(jīng)常使用的低壓脈沖，特點(diǎn)是在檢測機(jī)器中利用了低壓脈沖的反射原理，在具體操作中檢測設(shè)備結(jié)合高壓發(fā)生器發(fā)射高壓脈沖，一次脈沖在故障點(diǎn)遇到高阻力產(chǎn)生短路反射，檢測設(shè)備對短路反射的波形進(jìn)行記憶，并對比上一次脈沖發(fā)射一組相對低壓的脈沖，這一脈沖在故障點(diǎn)遭遇高阻力，并由于自身的脈沖能量較小沒能擊穿電阻，在故障處形成反射，檢測設(shè)備對這一反射脈沖進(jìn)行記錄，并將兩次脈沖的反射記錄進(jìn)行對比，就能夠清楚的判斷故障點(diǎn)的位置，二次脈沖法的出現(xiàn)，使電纜高阻故障的檢測變得十分簡單，成為最先進(jìn)的檢測方法。

2.電力電纜絕緣性能帶電檢測方法

2.1直流電流法

電纜在交流電壓作用下，若發(fā)生水樹枝劣化，則電流中含有直流成分，且樹枝劣化長度與直流分量電流存在一定的數(shù)值關(guān)系，所以在電力電纜絕緣性能檢測中，會采用直流電流分量檢測法進(jìn)行檢測，通過對線路中的直流電流運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，就可以實(shí)現(xiàn)對電纜中故障的診斷。但是因?yàn)橹绷鞣至侩娏鳂O小容易受到雜質(zhì)電流波動的干擾，所以這一電力電纜檢測方法需要在線路運(yùn)行狀態(tài)良好，且天氣狀況良好的狀態(tài)下使用，檢測應(yīng)用受到很大限制[2]。

2.2直流電壓跌加法

直流電壓跌加法是在直流電流法基礎(chǔ)上的改進(jìn)，也是針對電纜中水樹枝長度與絕緣電阻的關(guān)系，進(jìn)行電纜故障點(diǎn)的檢測，因?yàn)橹绷麟妷旱臃ㄔ跍y試過程中對電流進(jìn)行了加壓處理，所以讓直流分量加大，客觀上減小了電纜中雜質(zhì)電流對診斷線型的影響，讓電纜線路中的故障波形更加明顯。但是這一檢測方法存在著固有的缺陷，因?yàn)殡娏€纜都是通過中性點(diǎn)接地的高壓線纜，通過加壓電流的方式對電纜進(jìn)行檢測，會導(dǎo)致線路中的中性點(diǎn)位置發(fā)生變化，導(dǎo)致接地點(diǎn)與線路中性點(diǎn)位置出現(xiàn)偏差，可能會導(dǎo)致變電系統(tǒng)中的繼電器誤操作[3]。

2.3低頻交流跌加法

低頻交流跌加法是對直流電壓跌加法的改進(jìn)，在這一檢測方法中對線路中性點(diǎn)有影響的電壓檢測被取消，改為用低頻率的交流電進(jìn)行線路故障的檢測，這樣就可以避免在檢測的過程中對線路造成二次傷害，在具體的檢測活動中所檢測的交流損失電流在理論上隨著劣化的發(fā)展而變大，這一檢測原理是對線路故障的根源的檢測，所以檢測結(jié)果是對線路中真實(shí)情況的反映，但是這樣的檢測方法在使用過程中有一個(gè)問題，那就是對線路自身造成的電流損失和故障造成的電流損失無法區(qū)分，在正常的電力線路中即使線路絕緣性能良好，交流電損失電量也很大，所以在該方法使用時(shí)，要對線路的固有損失電量有一個(gè)估計(jì)，從而在診斷過程中做出正確的判斷[4]。

3.結(jié)論

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，所在在電力系統(tǒng)的安全維護(hù)上一絲也馬虎不得，電力電纜的絕緣問題是威脅電力系統(tǒng)安全，影響電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的重要問題，在這一問題的診斷和處置上要堅(jiān)持科學(xué)診斷理念的指導(dǎo)，在具體問題的診斷和處理上要堅(jiān)持使用科學(xué)的方法進(jìn)行診斷、處置，保證電纜絕緣性能檢測工作的安全性，保證電力系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏春明.基于GPS、GPRS技術(shù)的長距離電力電纜絕緣監(jiān)測技術(shù)研究[D].哈爾濱理工大學(xué)，2013.

[2]黃曉峰.交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣老化評估及修復(fù)方法研究[D].西南交通大學(xué)，2014.

[3]霍振星.基于10kV XLPE電纜的絕緣老化分析研究[D].天津大學(xué)，2009.

[4]羅智奕.110kV、220kV交聯(lián)電纜阻尼振蕩波檢測技術(shù)應(yīng)用[D].華南理工大學(xué)，2011.