摘要：局放試驗可以有效反應電纜的運行狀態(tài)，了解其老化程度與存在的問題，可以有效判斷電纜存在的故障，是確保電纜安全、穩(wěn)定運行的重要試驗方法，目前電纜局放試驗有多種方法，本文以對一起使用振蕩波局放試驗發(fā)現(xiàn)10kV電纜絕緣故障的案例進行介紹，分析試驗過程容易產生測量干擾的原因，提出優(yōu)化處置建議。

　　關鍵詞：10KV電纜;振蕩波;局放試驗;絕緣故障

　　1.前言

　　隨著我國電網(wǎng)的不斷改造升級，電力電纜已經(jīng)在城市電網(wǎng)中占據(jù)非常重要的地位。高壓電纜及其附件的設計、生產、安裝工藝比較復雜，中間環(huán)節(jié)較多，使電纜系統(tǒng)存在一些缺陷。而且，隨著電纜運行時間的增長，不可避免地會產生老化現(xiàn)象，進而引起安全事故。電纜絕緣老化會導致局部放電的發(fā)生，局部放電試驗被認為是檢測絕緣缺陷發(fā)展的最有效的手段。

　　2.局部放電檢測試驗

　　當電纜局部區(qū)域的電場強度達到電介質的擊穿場強時，就會出現(xiàn)局部放電。通過局部放電時產生電、光、熱、聲等現(xiàn)象，就可以檢測局部放電。局部放電檢測分為電信號檢測和非電信號檢測兩大類。電信號檢測法是通過測量局放放電過程中產生的電氣量來判斷，其優(yōu)點是靈敏度高、精確度高，但是容易受外界電磁環(huán)境的影響。非電信號檢測法的測試過程和結果不易受電氣設備的影響，抗干擾能力強，但靈敏度低于電信號檢測法。

　　局部放電檢測試驗包括超聲波檢測法、脈沖電流檢測法、差分法、超高頻檢測法、電容耦合檢測法、電磁耦合檢測法、振蕩波檢測法、分布式局放檢測方法。

　　3.振蕩波局放試驗發(fā)現(xiàn)10kV電纜絕緣故障的案例

　　2019年8月22日，某供電公司按照工作計劃對110kVA站10kVAB線C開關至10kV生活區(qū)6號公用電纜分接箱D開關段10kV電纜進行電纜振蕩波局放試驗，成功通過試驗定位電纜缺陷位置，筆者針對該項試驗工作進行分析。并對測試過程若干問題提出優(yōu)化策略。

　　3.1電纜振蕩波電纜局放測試技術

　　局部放電是指高壓設備中的絕緣介質在高電場強度作用下，發(fā)生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置，不會立即形成貫穿性放電通道，因此稱為局部放電，簡稱局放。振蕩波是指頻率在20-500Hz范圍內，波幅按指數(shù)衰減的交流電壓波。電纜振蕩波測試儀通過對電纜施加振蕩波電壓，激發(fā)電纜缺陷部位產生局部放電，通過采集單元定位電纜缺陷部位。與傳統(tǒng)的電纜交流耐壓試驗相比，電纜振蕩波試驗且每次加壓作用時間極短，不會對電纜造成傷害，并且能夠準確定位出電纜絕緣的缺陷點，便于對電纜進行檢修維護。

　　3.2測試及處置過程

　　絕緣電阻測量：電纜局放試驗前使用2500V兆歐表對電纜三相絕緣測量結果為：A相：225兆歐;B相：140兆歐;C相：460兆歐。電纜三相絕緣偏低，初步判斷電纜處于亞健康狀態(tài)。

　　電纜長度及電纜中間頭位置測量：使用震蕩波局放儀配套的測距儀，測得電纜全場1600米，測得3處明顯的中間頭位置為距測量點395米、775米以及1150米。

　　局部放電量校準：使用儀器配套的校準儀對電纜施加模擬放電量進行校準，模擬量值為1000pC以下時反射波形已經(jīng)失真，說明該次試驗只能對高于1000pC的局部放電進行采集定位。

　　測試數(shù)據(jù)分析，逐相進行振蕩波局放試驗：

　　根據(jù)測試系統(tǒng)自動分析，B相電纜在1倍Uo電壓以上有集中局放，最大局放量高達28000pC，在局放點定位圖上有集中的“點集合”，且從信號波形中可明顯地分辨出一對 “入射波””與“反射波”，因此判斷局放點在距離A變電站775米處，該處恰好是測距儀測得的電纜中間頭位置。

　　電纜中間頭解剖：對距離測試地點775米處的電纜中間頭進行解剖，發(fā)現(xiàn)該處電纜頭已嚴重進水，電纜中間頭主絕緣有明顯的放電痕跡。成功通過電纜振蕩波試驗發(fā)現(xiàn)一起電纜中間頭缺陷，并準確定位。

　　3.3影響電纜振蕩波局放測試的主要原因及對策

　　(1)背景噪聲的干擾。在進行在測試儀加壓為0V的情況下進行測試，如果測得局放量較大，證明現(xiàn)場的干擾較為嚴重。此種情況下需要分辨出有效的電纜局放出來較為困難。建議可以采取的措施有：更改接地點位置確保接地牢固，或更換供電電源，如非變頻發(fā)電機、移動電源。

　　(2)校準過程中存在的問題。校準是電力電纜局部放電檢測過程中的關鍵環(huán)節(jié)，因此對電力電纜的校準必須正確，如果校準結果不準確會造成測試結果在定位上出現(xiàn)偏差。在校準過程中校準波形的開始脈沖波峰應設置在80%左右的地方，在末端會有反射脈沖的出現(xiàn)且相 當明顯，而且由兩個脈沖波峰決定的傳播 度必須在正確的范圍之內，也就是說在交聯(lián)電纜 中脈沖的傳播速度為170m每微秒。

　　(3)放電信號傳輸衰減。電纜長度過長的時候(如超過3公里)，反射波不明顯，難以識別。此時即便升壓過程中出現(xiàn)局部放電，由于放電信號在傳播過程中出現(xiàn)衰減，將難以捕捉到反射信號。對于電纜長度超過3公里的電纜，建議采用雙端的電纜局放測試儀進行測量。

　　(4)尖端放電的影響。升壓過程中由于測試線與電纜連接部位接觸不良，夾具部位出現(xiàn)放電被測試儀采集，而非電纜缺陷產生的局部放電，容易引起誤判。此時宜使用專用的試驗夾具進行連接，增加測試線與電纜的接觸面積。對于電纜終端有T型肘頭的，需對肘型頭清潔干凈，使用試驗拉桿引出接線，或者將T型肘頭拔出再進行試驗，降低尖端放電。

　　(5)數(shù)據(jù)分析的誤差。數(shù)據(jù)分析中，軟件提供了自動分析的功能，但其結果往往存在較大誤差 。同一組數(shù)據(jù) , 人工分析和軟件自動分析得到的結果不同。在人工分析的過程中，局部放電信號的篩選尤為重要，一般來說，觀察波形，入射波“高而窄”，反射波“矮而寬”，如果在同一個電纜位置出現(xiàn)了多個類似波形的點集合，基本可以斷定采集到的是放電信號。另外，需要分析出現(xiàn)局部放電的加壓大小，一般來說，電壓越高，激發(fā)的局部放電數(shù)值越高。數(shù)據(jù)分析能力是10kV電纜局部放電檢測的難點，直接決定著電纜測試的結果。因此，數(shù)據(jù)分析需由具有大量測試經(jīng)驗和分析技巧的工作人員進行分析，以保證數(shù)據(jù)分析的準確性。

　　(6)電纜局部放電試驗的局限性。對于某些特別明顯的缺陷如壓接管表面誤用絕緣膠帶、利用振蕩波電壓法能有效檢測出來;而對于其它一些缺陷如對主絕緣表面涂有水膜、電纜受潮等情形，利用振蕩波電壓法并不十分明顯。此時因采用其他電纜試驗方法進行補充，例如可結合串聯(lián)諧振交流耐壓試驗、超低頻交流耐壓試驗、電纜介損測試等試驗方法開展。

　　電力論文范例：電力電纜的故障檢測技術分析

　　4.結語

　　10kV電纜振蕩波試驗作為近年來電纜預防性試驗的新技術，為了能夠精確測試電纜局部放電缺陷，對測試儀器來說，在抗噪聲干擾、降低信號衰減等方面需要進一步的完善，對于現(xiàn)場測試人員來說，試驗操作技巧和數(shù)據(jù)分析能力也起著相當重要的作用。

　　參考文獻

　　[1]配電電力線路試驗規(guī)程，國家電網(wǎng)有限公司企業(yè)標準，Q/GDW 11838-2018

　　作者：楊洋