基于紅外和高頻局放檢測的電纜故障分析

孫偉

（國網(wǎng)新疆電力公司，新疆 烏魯木齊 830000）

隨著中國電力工業(yè)的快速發(fā)展，對城市輸電和輸電質(zhì)量的需求越來越高。城市電網(wǎng)中各種電力設(shè)施的導(dǎo)電測試可以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，減少停電的發(fā)生，從而減少電力系統(tǒng)維護造成的經(jīng)濟損失。

隨著紅外檢測技術(shù)不斷成熟和發(fā)展，這項檢測技術(shù)越來越受電力行業(yè)的青睞，且發(fā)展速度較快，該技術(shù)是能夠保證各項電力設(shè)備安全穩(wěn)定運行的主要技術(shù)。 利用紅外檢測技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)輸電電纜的故障點，通過電纜溫差的梯度大小，判斷電纜的故障點和故障程度。高頻PD檢測具有很強的抗干擾性和高靈敏度，在電纜故障檢測和GIS PD檢測中有廣泛的應(yīng)用。

本文通過紅外檢測技術(shù)和高頻檢測技術(shù)，對運行異常的電纜進行了故障分析，對比了兩種方法的測量結(jié)果，對電纜發(fā)生異常的原因進行了分析。

1 電纜異常概況

2018年12月3日，對35kV輸電電纜進行帶電檢測，電纜運行溫度為7℃，相對濕度為70%。發(fā)現(xiàn)1#塔外側(cè)電纜高頻信號均存在異常，通過觀察發(fā)現(xiàn)外側(cè)電纜均存在絕緣性放電。初步判定1#塔外側(cè)電纜均存在異常放電。

2 紅外精確檢測

FLIR T660用于精確檢測1#塔的外部。紅外檢測結(jié)果表明，外側(cè)三相接觸處的溫度分別為4.8℃、4.7℃和16.4℃。對比紅外參考標準可知，1#塔的外側(cè)不存在因接觸不良或者生銹而引起的局部接觸電阻過大，而導(dǎo)致局部發(fā)熱過于嚴重。

圖1 1#塔紅外檢測結(jié)果

3 高頻局放檢測

電纜接頭處的高頻局部放電檢測主要是獲得PRPD頻譜、放電頻譜、單時域脈沖頻譜和單頻域脈沖頻譜。通過 PRPD譜圖和頻域脈沖譜圖的相關(guān)性、重復(fù)性和相位的變化，對電纜異常工作的程度進行分析，1號塔內(nèi)外兩側(cè)的 PRPD譜圖放電譜圖、單個時域脈沖譜圖和單個頻域脈沖譜圖如圖2-5所示。在局部放電分析過程中，PRPD譜被廣泛使用，譜是二維模式可以描述局部放電的工頻相位的變化與放電的幅度之間的關(guān)系。

圖2 PRPD譜圖

圖3 放電譜圖

圖4 單個時域脈沖譜圖

圖5 單個頻域脈沖譜圖

通過對采集數(shù)據(jù)進行分析可知，外側(cè)A、 B、 C相均存在明顯放電波形，波形相似，此外，該線的1#塔外C相的值顯著高于其他相的值。初步判定：1#塔外C相有明顯的局部放電，放電幅度大。

4 電纜停電試驗驗證

停電后對1#塔外側(cè)C相進行處理，發(fā)現(xiàn)外側(cè)C相傘裙表面存在明顯放電灼燒痕跡。輸電電纜外測C相傘裙表面狀況如圖6所示。

圖6 外側(cè)C相

通過對高頻局放檢測和紅外裝置測試以及實驗驗證分析，研究結(jié)果表明，戶外電纜終端因長期裸露在室外，表面易沾染灰塵及水分，容易引起電暈或沿面放電等，在起初不會引起故障，但因長期存在局部放電，很容易造成絕緣損壞或故障，造成事故，影響人員和設(shè)備的安全。

5 運維建議

1#塔電纜：外側(cè)電纜C相表面由于長時間未清理及周圍環(huán)境濕氣較大，產(chǎn)生沿面放電。采用多種手段進行檢測可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運行缺陷，及時進行處理，有效減少事故的發(fā)生。