电力电缆局部放电带电检测技术 邢郁

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:邢郁
[导读] 摘要:从电力电缆局部带电检测技术应用的重要性出发,在总结分析局部放电的基本原理的同时,对该技术的应用要点进行分析,希望通过相关的研究后,可以提升局部放电带电检测技术的应用水平,以保证电力事业能够健康发展。
        国网汾西县供电公司  山西临汾  031500
        摘要:从电力电缆局部带电检测技术应用的重要性出发,在总结分析局部放电的基本原理的同时,对该技术的应用要点进行分析,希望通过相关的研究后,可以提升局部放电带电检测技术的应用水平,以保证电力事业能够健康发展。
        关键词:电力电缆;局部放电;带电检测技术
        1 电力电缆局部放电带电检测重要性
        1.1 提高质量控制与管理的有效性
        电力网络在构建的过程中,很多单位为了能够有效的降低施工成本而选择使用不达标的电缆,这些质量存在问题的电缆会给电力工程的实施带来严重的影响,往往会出现停电的问题,给工程造成巨大的影响。在实践应用中,对电缆实施局部带电检测处理,能够更好的提升电缆的质量水平,使得其更加的稳定和可靠,从而可以确保电力工程的运行更加的安全和稳定。
        1.2 检查质量问题
        电力电缆的安装施工对于技术要求比较高,必须要保证电缆都安装到规定的位置上,这是提升系统运行稳定性的重要条件,一旦出现安装不到位的情况,就会导致电力运输存在严重的问题,甚至还会出现安全事故。实施电力电缆的局部放电带电检测处理,能够及时的发现系统运行中所存在的主要问题,人员也能够及时的发现在安装部分所出现的任何问题,同时可以根据具体的检测结果来消除这些问题,确保电缆能够正常的使用。
        1.3 达到状态检修目的
        电网工程在进行建设施工时,必须要开展必要的设备检修工作。设备检修的主要目的就是发现设备运行中所存在的一系列问题,并且积极的采取有效的处理措施,使得整个系统运行更加的安全和稳定。电缆以及相应的设备在长期使用中不可避免的会存在很多的缺陷和问题,会给整个系统的电力供应造成不良的影响。因此,对于电力电缆实施局部放电检测处理,可以使得电力设备处于正常工作状态之下,提升供电质量。
        2 局部放电的机理
        局部放电是指在绝缘介质电极间发生且未击穿整个绝缘介质的放电现象。局部放电通常发生在绝缘介质局部电场畸变严重或电场强度较高,且介质绝缘强度较低的绝缘介质的表面、内部或两种绝缘介质的交界面。常见局部放电现象主要包括:绝缘介质内杂质的击穿;高场强条件下绝缘固体或液体介质内部的局部击穿;光滑金属表面的边缘,毛刺,附着颗粒物等部位由于局部场强过于集中造成的局部绝缘介质击穿的放电现象等。通过局部放电原理及试验室试验得出产生局部放电的条件主要有以下两点。(1)均匀强电场或稍不均匀电场条件下,绝缘强度不够的绝缘介质内部或表面,如固体绝缘介质中的空腔,裂隙;液体、胶体(液溶胶)绝缘介质中的气泡,或不同绝缘介质间存在的弱绝缘强度介质。(2)不均匀电场或及不均匀电场条件下,在导体边缘、尖端等电场集中的部位或受损的绝缘介质表面,如带电金属构件边缘,尖角,毛刺,或直径过细的导线表面等。
        3 电力现状
        近几年电力开展了对网内电力电缆的缺陷分析工作,发现网内电力电缆故障较多,但有效的带电检测技术欠缺。2016年,利用局部放电带电检测系统,在网内首次开展了电力电缆状态带电检测。为进一步扩大带电检测范围,加强对检出缺陷的电力电缆解体分析,建立了电缆局部放电指纹型特征图谱库,以便掌握缺陷分析技术,提升缺陷诊断水平。同时,修编《输变电状态检修试验规程》,对带电检测相关技术作出明确要求和规定,指导基层单位开展相应的带电检测工作,从而大大提高了电力(集团)有限责任公司电力电缆运行维护水平。


        4 电力电缆局部放电带电检测技术分析
        4.1超声法
        超声法主要是借助超声传感器进行局部放电带电检测的,一般使用压电晶体传感器,大多数情况下是监测电缆接头的局部放电情况。电力电缆在发生局部放电时会产生一定的声音信号,这种信号的频带较宽,超声传感器可以接收一定的超声信号,将其转化为电量。在超声传感器的外端还存在分离放大器,超声传感器和放大分离器一般放在电缆附件,分离放大器可以将声音信号进行放大处理,之后信号会经过光电转化模块,模块里面的光纤会将转化之后的信号信息传送到专门的数据采集卡中,数据采集卡与工控机进行相连,工控机会将数据采集卡里的信号信息反映出来,形成波形数据。超声法可以有效的降低外界环境对于监测的干扰,提高电力电缆局部放电带电检测的精准度。超声信号具有非常小的波速,因此,技术人员也可以实行很好的故障定位,这些都是的超声法在电缆运行的现场可以实现有效的电缆局部放电检测。但是超声法也存在一些局限性,因为超声信号的产生是有限的,一般来说比较小,在超声传感器性能不优的情况下不容易实现超声信号的采集与反映。
        4.2特高频法
        电力电缆在局部放电时会产生一定的电磁波信号,特高频法是根据这一特点进行局部放电带电检测的。技术人员对于电缆局部放电产生的高频电磁波进行监测,可以达到电缆的在线监测,也可以达到对于电缆放电位置的有效定位。电力电缆在发生局部放电时产生的放电脉冲波具有非常小的时间段,这使得超高频法的使用具有一定的实用性。电力电缆局部放电监测现场会存在一定的放电干扰,这对于测量会产生不利影响,使得测量的准确性下降,但是超高频法可以有效的防止现场的放电干扰,有效提高测量的精确度。超高频传感器在安装的时候一般距离电缆故障点很近,这可以有效的降低信号衰减带来的影响,实现对电缆的有效监测,非常适合电缆接头的检测。特高频法的主要装置是超高频传感器,根据传感器安装位置的不一样,可以分为外置式以及内置式。外置式传感器一般比较常见的是天线传感器,具有安装简单的优点,可以有效的节省传感器的安装时间。外置式传感器具有较强的抗干扰能力,可以减少其他设备的干扰。
        4.3高频电流法
        高频电流法在多种电力电缆局部放电带电检测技术中具有独特的优势。使用高频电流法,技术人员对于各种传感器的安装较为方便,并且可以实现快速的调整,具有一定的灵敏性。在高频电流法下,技术人员可以根据现实需要进行信号带宽的调整,并且可以提高数据采集的范围。但是高频电流法也具有一定的缺点。技术人员在现场实行高频电流法,耦合信号需要从接地线上进行,这种方式下,现场的一些外界干扰以及电磁的干扰会相对较大,对检测产生不利影响。高频电流法还会受到广播干扰的影响,相对于其他电力电缆局部放电带电检测技术来说,高频电流法的抗干扰性能较弱。高频电流法对于安装过程的要求也较高,因为一旦技术人员在安装时将传感器与高通滤波的放大器没有进行适当的匹配,测试的灵敏度就会受到严重影响。
        5 结束语
        局放检测对于电缆施工有着积极的影响作用,其对于整个行业发展也是非常有利的,这是因为其可以更加准确的判断出电缆的绝缘性是否达标,从而可以确保电力供应的安全性。局部放电检测是目前比较先进的技术,操作简单且灵敏度高。但是因为检测信号比较弱,也容易受到现场环境的干扰,导致了很多检测数据精确度不高,这与大量电子设备投入使用也存在直接的关系。因此,应该积极的研发先进的局部放电检测技术,提升技术水平,使得电缆工程的实施顺利进行。
        参考文献:
        [1]李学斌,康激扬,鲁旭臣,隋东硼,韩洪刚.高压电缆带电检测有效性评估系统研究[J].电气应用,2016,35(02):50-53.
        [2]韦永忠,沈海平.电力电缆局部放电带电检测技术及其应用[J].科技创新导报,2011(01):61-62.
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