電纜局部放電帶電檢測技術應用分析

李小龍 柴曉昀

摘要：隨著經濟發展和城市規模的擴大，各等級輸電電纜線路呈逐年增多的趨勢，電纜運維工作的重要性日漸凸顯，工作任務愈加繁重。采用傳統的巡線方法費時費力，效率低下，且僅能發現線路管道中存在的一些肉眼可見的安全隱患，而對判斷電纜的絕緣狀態無能為力。電纜線路中如果存在缺陷，在一定條件下會發生放電。局部放電檢測作為一種帶電檢測手段可檢出此種缺陷，目前在應用中已取得一定成果。

關鍵詞：電纜;局部放電;帶電檢測;技術應用

1局部放電檢測

局部放電現象在目前電纜的制造方式、工藝水平環境下，是無法避免且普遍存在的。一旦電纜出現局部放電的現象，對電網系統的穩定和安全性會產生一定的威脅，不利于電網系統的穩定運行。因此，需要電力維護管理人員采用一定的方法，對電纜局部放電現象進行檢測。局部放電檢測也就是通過對局部放電現象發生時產生的信息進行檢測和識別，及時發現電纜絕緣體內部存在的缺陷，采用針對性的方法進行解決，避免和減少事故的發生。

2電力電纜局部放電帶電檢測的重要性

2.1及時發現和消除安全隱患

前文提到，局部放電現象會在電纜局部位置產生強烈的脈沖電流，并且還會有明顯的放電現象。這些都會導致電網系統面臨著安全威脅，輕則導致電纜破損、絕緣性降低，重則引發漏電、火災等重大安全事故。因此，針對電力電纜局部放電現象的檢測，可以及時發現電纜本身工藝以及安裝工藝存在的質量問題，通過有效方法進行解決，可以規避安全風險。此外，如今電力系統中星形接地系統十分常見，發生諧振時油紙絕緣電力電纜會發生接地故障。針對電纜局部放電現象的檢測，有助于及時發現故障產生的原因，并進行快速處理，維護電網安全。

2.2檢查質量問題

首先，電力電纜的安裝具有一定的技術性，電力電纜安裝到位，可以有效的保障電力電纜正常運轉，為電網運輸提供保障，電力電纜安裝不到位，就不能起到良好的電網運輸作用，嚴重時還會引發電力安全事故。對電力電纜進行局部放電帶電檢測，可以檢查電力電纜安裝過程中的質量問題，讓施工人員明確電纜中間接頭以及電纜終端頭的安裝在哪一步出現了問題，并根據檢測結果進行問題的解決，保障電力電纜后續可以正常工作。其次，在星形接地系統下，諧振時油紙絕緣電力電纜因為不明原因會出現短暫的接地故障，對電力電纜進行局部放電測試，可以有效查明故障的真正原因，并及時的采取措施解決故障，保障電網用電安全。

2.3配合檢修工作

在電力電網系統的運行過程中，維護檢修工作不可或缺。在電力電纜及相關設備長時間運行的情況下可能會出現一些問題，產生一定的故障安全隱患。而局部放電檢測技術的應用，一方面可以及時發現局部放電安全隱患，另一方面也可以對電纜、電力設備的其他故障因子進行檢查。由此可見，局部放電檢測也是電力電纜系統日常維護檢修工作的重要組成部分，對維護電纜穩定運行、降低損失有重要的作用。

3電力電纜局部放電檢測技術的應用

3.1超聲法

超聲法是利用超聲傳感器來進行電力電纜的局部放電帶電檢測。這種方法是一種研究相對較早的一種方法，在非電量局部放電測量中比較常見，已經應用于一些電力企業的局部放電監測工作中。超聲法主要是借助超聲傳感器進行局部放電帶電檢測的，一般使用壓電晶體傳感器，大多數情況下是監測電纜接頭的局部放電情況。電力電纜在發生局部放電時會產生一定的聲音信號，這種信號的頻帶較寬，超聲傳感器可以接收一定的超聲信號，將其轉化為電量。在超聲傳感器的外端還存在分離放大器，超聲傳感器和放大分離器一般放在電纜附件，分離放大器可以將聲音信號進行放大處理，之后信號會經過光電轉化模塊，模塊里面的光纖會將轉化之后的信號信息傳送到專門的數據采集卡中，數據采集卡與工控機進行相連，工控機會將數據采集卡里的信號信息反映出來，形成波形數據。超聲法可以有效的降低外界環境對于監測的干擾，提高電力電纜局部放電帶電檢測的精準度。超聲信號具有非常小的波速，因此，技術人員也可以實行很好的故障定位，這些都是的超聲法在電纜運行的現場可以實現有效的電纜局部放電檢測。但是超聲法也存在一些局限性，因為超聲信號的產生是有限的，一般來說比較小，在超聲傳感器性能不優的情況下不容易實現超聲信號的采集與反映。此外，電力電纜的外表具有一定的絕緣層，這種絕緣層可以吸收一定的高頻超聲波，使得原始的高頻超聲信號在傳輸的過程中出現衰減的現象，最后形成出來的數據與原始信號相比差距較大，不利于超聲法進行推廣。隨著我國科學技術的快速發展，相關技術人員對于超聲傳感器進行了性能的提升，加強了超聲法在實際運用中的推廣。

3.2高頻電流法

這是一種非電接觸式的檢測技術，也是之前十分知名的脈沖電流法的升級版。該方法主要是以高頻羅氏線圈取代測量阻抗，可以直接在電纜耦合回路當中采集局部放電現象產生的脈沖信號。這種技術從執行方式到檢測結果等方面都有很大的優勢，主要表現在于技術人員安裝設備和實施檢測的便捷性較高，同時可以根據實際情況和相關需求進行靈活調整，具有靈活度較高的優勢。在采用高頻電流法進行電力電纜局部放電現象檢測時，技術人員可以對信號帶寬進行靈活調整，并且可以根據實際需要提高數據采集范圍。不過，在使用中，高頻電流法也存在一些不足。具體來講，檢測人員在采用該技術進行檢測時，耦合信號要從接地線上進行，這種方法會導致外界電磁干擾較大，對檢測準確性產生一定的影響。同時，該檢測方法執行的過程當中還會受到廣播信號的干擾，也就是說高頻電流法的抗干擾能力較弱。此外，該方法對技術人員相關裝置設備的安裝和調試水平要求較高，如高通濾波放大器、傳感器安裝不到位，或是匹配度不足，都會影響檢測結果。當然，如今技術研究人員通過對抗干擾措施的研究，一定程度上提高了高頻電流法的可靠性。

3.3特高頻局部放電檢測

局部放電檢測特高頻法的基本原理是通過特高頻傳感器對電力設備中局部放電時產生的特高頻電磁波（100～3000MHz）信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關信息，實現局部放電監測。特高頻法正是基于電磁波在GIS中的傳播特點而發展起來的。他的最大優點是可有效地抑制背景噪聲，如空氣電暈等產生的電磁干擾頻率一般均較低，可用寬頻法UHF對其進行有效抑制;而對特高頻通信、廣播電視信號，由于其有固定的中心頻率，因而可用窄頻法UHF將其與局部放電信號加以區別。另外，如果GIS中的傳感器分布合理，那么還可通過不同位置測到的局部放電信號的時延差來對局部放電源進行定位。

結論

電纜局放重癥監護系統通過對高壓電纜長時間帶電檢測，可以更加準確地判斷電纜局放在線普查中遇到的疑似信號，為運維檢修人員提供可靠的資料。電纜終端局放在線監測系統研制與應用，實現了對高壓電纜終端運行狀態的監測與評估，從而指導了生產單位的運維檢修工作，為電網的安全可靠運行提供了保障，具有很強的推廣價值。

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