電纜振蕩波局部放電檢測技術(shù)分析與應(yīng)用
隨著我國城市化快速發(fā)展,城市地下電纜的使用量也在逐年遞增。據(jù)統(tǒng)計(jì),國家電網(wǎng)公司電纜使用量幾乎以每年5%的比例逐年增加。這對(duì)電纜的運(yùn)行可靠性就提出了更高的要求,電纜振蕩波局部放電檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,它是用于發(fā)現(xiàn)電纜局部放電缺陷的有效手段之一。該檢測技術(shù)主要是利用振蕩電壓激發(fā)局放信號(hào)并利用時(shí)差計(jì)算缺陷具體位置的方法。
目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在全國范圍內(nèi)逐步得到推廣和應(yīng)用,通過該項(xiàng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)了許多新電纜以及運(yùn)行中電纜存在的隱患,對(duì)供電可靠性起到了積極地作用。本文將電纜振蕩波局部放電檢測技術(shù)的使用情況進(jìn)行介紹,總結(jié)典型案例,為該項(xiàng)技術(shù)的推廣提供參考。
一、基本原理
(一)振蕩波工作原理
振蕩波電壓試驗(yàn)方法的基本思路是利用電纜等值電容與電感線圈的串聯(lián)諧振原理,使振蕩電壓在多次極性變換過程中電纜缺陷處會(huì)激發(fā)出局部放電信號(hào),通過高頻耦合器測量該信號(hào)從而達(dá)到檢測目的。整個(gè)試驗(yàn)回路分為兩個(gè)部分:一是直流預(yù)充電回路;二是電纜與電感充放電過程,即振蕩過程。這兩個(gè)回路之間通過快速關(guān)斷開關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。
(二)振蕩波定位原理
局部放電源定位技術(shù)是在振蕩波加壓測試過程中,利用檢測到的脈沖時(shí)差、電纜全長和脈沖在不同類型絕緣電纜中的傳播速度計(jì)算出局部放電脈沖的產(chǎn)生位置。首先利用脈沖測距儀向電纜注入低壓脈沖,該脈沖經(jīng)過電纜末端斷點(diǎn)形成反射波,通過計(jì)算反射脈沖與發(fā)射脈沖的時(shí)間差得到電纜全長。其次,利用局部放電信號(hào)脈沖時(shí)域反射法對(duì)局部放電源進(jìn)行定位。
二、應(yīng)用情況
我國的電纜振蕩波局部放電檢測從2006年開始逐步推廣。經(jīng)過2008年北京奧運(yùn)會(huì),2009年建國60周年,2012年兩會(huì)保供電,2019年武漢軍運(yùn)會(huì)等重大保電項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證。多年的推廣使用,國內(nèi)已有多個(gè)電力單位制定了相應(yīng)的振蕩波檢測要求、導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)。
(一)案例1
2021年3月5日,對(duì)某供電公司所屬10kV XLPE電纜進(jìn)行電纜振蕩波局部放電檢測。依據(jù)DL/T1576-2016《6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》,檢測結(jié)果顯示在距離該電纜首端3米處B、C兩相局放值均超標(biāo),檢測數(shù)值分別達(dá)到2430pC和1586pC。
2021年3月5日下午,對(duì)該電纜截取至4米處并對(duì)其解剖。發(fā)現(xiàn)電纜在3米處存在絕緣損傷現(xiàn)象。事后對(duì)該電纜進(jìn)行檢修處理后復(fù)測,結(jié)果顯示正常。
(二)案例2
2019年1月11日,對(duì)某供電公司所屬10kV XLPE電纜進(jìn)行電纜振蕩波局部放電檢測。依據(jù)DL/T1576-2016《6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》,檢測結(jié)果顯示在距離該電纜首端340米處A、B、C三相局放值均超標(biāo),檢測數(shù)值分別達(dá)到6971pC、5481pC和1990pC。
2019年1月11日下午,對(duì)該電纜340米處中間接頭拆解后重新制作,并對(duì)該電纜再次進(jìn)行電纜振蕩波檢測,結(jié)果顯示正常。
(三)案例3
2021年3月6日,對(duì)某供電公司所屬10kV XLPE電纜進(jìn)行電纜振蕩波局部放電檢測。依據(jù)DL/T1576-2016《6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》,檢測結(jié)果顯示在該電纜B相首端局放值超標(biāo),檢測數(shù)值達(dá)到5855pC。
2021年3月7日,對(duì)該電纜首端重新制作并再次對(duì)該電纜進(jìn)行電纜振蕩波檢測,結(jié)果顯示正常。
三、分析討論
案例1中是在電纜本體上呈現(xiàn)出來的局放缺陷,一般情況下發(fā)現(xiàn)本體缺陷后,我們通常采用電纜振蕩波雙端測試法。通過對(duì)電纜兩端分別加壓測試,定位局放缺陷距離電纜兩個(gè)終端的距離,然后求取平均值。這樣給檢修人員提供更加精確的缺陷位置提供依據(jù)。
案例2是在電纜中間接頭上呈現(xiàn)出來的局放缺陷,這類缺陷在整個(gè)電纜局放缺陷中占比較高。
我們?cè)谶M(jìn)行電纜振蕩波檢測前,會(huì)先用測距儀測量電纜總長度和中間接頭的位置等信息。然后在進(jìn)行電纜振蕩波測試,一旦發(fā)現(xiàn)缺陷位置位于電纜中間接頭處,就可以很快找到該中間接頭所處的電纜井,從而為檢修提供精準(zhǔn)的檢修位置和檢修依據(jù)。
案例3是在電纜終端上呈現(xiàn)出來的缺陷,這類缺陷在電纜上也很常見。那么對(duì)于這類電纜終端出現(xiàn)的局放缺陷定位起來最簡單,缺陷處理起來也最方便,只需要重新制作電纜終端,然后再進(jìn)行加壓試驗(yàn)復(fù)測。
以上3個(gè)案例,涵蓋了電纜本體、中間接頭和電纜終端的局放缺陷。說明了電纜存在局放缺陷的部位具有不確定性,也證明了通過電纜振蕩波進(jìn)行局放檢測和缺陷定位的有效性。
四、結(jié)語
電纜振蕩波局部放電檢測技術(shù)是在幾乎零破壞電纜的前提下發(fā)現(xiàn)電纜放電缺陷的有效方法之一。為了給運(yùn)維人員提供一個(gè)有力的檢修依據(jù)和精準(zhǔn)的檢修位置,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電纜局部放電檢測的重視,加強(qiáng)電纜局部放電發(fā)展趨勢與早期預(yù)警方法的研究,提出適合于現(xiàn)場的早期故障預(yù)警方法。應(yīng)當(dāng)結(jié)合我們自身所處不同地域的特點(diǎn),不斷積累經(jīng)驗(yàn),從而提出適合于本地區(qū)的狀態(tài)檢測維護(hù)規(guī)則及標(biāo)準(zhǔn)。
本文來源:《魅力中國》:http://m.k2057.cn/w/wy/25805.html
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