交接試驗(yàn)中高壓電纜交流耐壓及局放檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 要：近幾年，城市的快速發(fā)展對(duì)高壓電纜長(zhǎng)度提出了更高的要求，并且在該過(guò)程中，電纜對(duì)地電容也進(jìn)一步擴(kuò)大。在此背景下，也就對(duì)高壓電纜交接耐壓試驗(yàn)期間，采用的各項(xiàng)設(shè)備的性能提出了更高的要求，因此，應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的分析工作，為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供支持。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)交接；電流交流；局放檢測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）29-0065-02

電力系統(tǒng)由多個(gè)部分共同構(gòu)成，高壓電纜是其中最為重要的一部分，為了確保高壓電纜在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)高壓電纜交流耐壓和局部放電測(cè)量技術(shù)的研究，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)技術(shù)上，對(duì)交流耐壓和局放檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行深入探究，從而為我國(guó)電力行業(yè)的健康發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。

1 電纜交流耐壓試驗(yàn)技術(shù)存在的問(wèn)題

耐壓試驗(yàn)是直接考驗(yàn)電纜質(zhì)量的一種合理方法，但是，在具體操作過(guò)程中，電纜中一些局部非貫穿性缺陷無(wú)法通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，耐壓試驗(yàn)下，高電壓會(huì)導(dǎo)致電纜局部缺陷進(jìn)一步惡化，從而將會(huì)導(dǎo)致新竣工高壓電纜投運(yùn)后出現(xiàn)故障。針對(duì)新工竣的電纜，要通過(guò)耐壓試驗(yàn)、局部放電檢測(cè)對(duì)其進(jìn)行檢查。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)的案列分析，發(fā)現(xiàn)電纜交流耐壓試驗(yàn)技術(shù)在具體應(yīng)用過(guò)程中存在的不足主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

（1）只關(guān)注電纜整體能夠承受試驗(yàn)電壓，將其作為評(píng)判的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在具體試驗(yàn)過(guò)程中，缺少對(duì)電纜破壞，以及局部損傷的具體檢測(cè)措施。

（2）雖然電纜局部出現(xiàn)了放電情況，但是并不會(huì)影響電纜通過(guò)耐壓檢測(cè)，這就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部存在的問(wèn)題的電纜會(huì)帶病運(yùn)行，存在安全隱患，可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

2 高壓電纜耐壓試驗(yàn)采用的具體方式

2.1 直流耐壓

直流耐壓試驗(yàn)期間，針對(duì)電纜上的電壓應(yīng)當(dāng)依據(jù)電阻的具體分布情況而定，交流電壓下，絕緣體通常都是依據(jù)電容的具體部分決定電壓分布，在該期間難以對(duì)交流電壓存在的各項(xiàng)絕緣缺陷情況進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)[1]。直流電壓試驗(yàn)結(jié)束后，電纜會(huì)出現(xiàn)空間電荷積累，此時(shí)如果電纜被投入應(yīng)用，殘留的電荷會(huì)疊加在交流電壓峰值上，進(jìn)而會(huì)致使電纜運(yùn)行電壓超出實(shí)際的額定電壓大小，加快電纜絕緣老化速度，縮短其壽命。

2.2 工頻諧振法

在試驗(yàn)期間，通過(guò)調(diào)感方式完成相應(yīng)的調(diào)諧操作，確保試驗(yàn)頻率可以滿足工頻的具體要求。利用電纜展開(kāi)相應(yīng)的工頻耐壓試驗(yàn)，進(jìn)而能夠全面、準(zhǔn)確掌握電纜的具體運(yùn)行情況，但是，在實(shí)際試驗(yàn)期間，由于高壓電纜的電容量較大，這就會(huì)導(dǎo)致工頻諧振法，無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)距離、高電壓電纜耐壓試驗(yàn)，這也是相關(guān)作業(yè)人員需要特別注意的一項(xiàng)內(nèi)容。

2.3 變頻串聯(lián)諧振法

該方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中采用的試驗(yàn)回路，通常由高壓串聯(lián)諧振回路和變頻調(diào)壓回路共同構(gòu)成。通常都是電抗器被試電纜兩者相結(jié)合，從而構(gòu)成高壓串聯(lián)諧振主回路，通常采用變頻器對(duì)勵(lì)磁變壓器的具體電壓頻率進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，保證回路能夠達(dá)到諧振的狀態(tài)，完成上述操作后，再調(diào)節(jié)變壓器，保證被試電纜在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，能夠達(dá)到最終期望的耐壓值。

3 局放檢測(cè)技術(shù)的具體分析

針對(duì)高壓電纜來(lái)說(shuō)，在電纜檢測(cè)期間經(jīng)常對(duì)局部放電技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，通?？梢栽谳^寬頻帶區(qū)域內(nèi)獲取到電纜在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，呈現(xiàn)出的各項(xiàng)信息內(nèi)容，并且在基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，最終獲取到精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果。在電纜局部放檢測(cè)期間，通常都會(huì)地基信號(hào)耦合方法加以應(yīng)用，在該過(guò)程中的重點(diǎn)內(nèi)容，是將絕緣裂化期間，產(chǎn)生的放電信號(hào)，利用合理的手段，直接將其耦合到相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng)之中。電纜局放檢測(cè)期間，常用的方法有以下幾種。

3.1 聲發(fā)射（AE）檢測(cè)法

電纜在是應(yīng)用期間，若內(nèi)部出現(xiàn)局部放電，在該過(guò)程中，將會(huì)出現(xiàn)不同程度的聲波發(fā)射現(xiàn)象，因此，可以利用超聲波傳感器，完成相應(yīng)的檢測(cè)工作，通過(guò)該方式，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜中存在的局放現(xiàn)象。從實(shí)際情況來(lái)看，科學(xué)利用超聲波檢測(cè)法，能夠有效減少高壓電纜在應(yīng)用期間的直接連接現(xiàn)象，也正因?yàn)槿绱?，該方法在高壓電纜局放檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。

3.2 傳感器

3.2.1 電容型帶狀傳感器

通常情況下，將其安裝在電纜終端或電纜接頭處。一般來(lái)說(shuō)，高頻局部放脈沖可以有效穿透半導(dǎo)體材料層，這就可以使具體試驗(yàn)過(guò)程中的檢測(cè)效果得到進(jìn)一步提高[2]。在采用電容型帶狀傳感器期間，涉及到的靈敏度與帶狀金屬片的具體面積，始終都應(yīng)當(dāng)保持正相關(guān)，同時(shí)，其所在的具體安裝環(huán)境會(huì)制約最終的檢測(cè)結(jié)果，因此，在實(shí)際作業(yè)期間，應(yīng)當(dāng)同外屏蔽層保持一定距離，從而完成相應(yīng)的檢測(cè)工作，使提高檢測(cè)信號(hào)的有效性能夠得到進(jìn)一步提高。

3.2.2 HFCT（高頻電流傳感器）

HFCT在具體應(yīng)用過(guò)程中，具有安裝便利特點(diǎn)，同時(shí)，信號(hào)帶寬可以依據(jù)獲取到的檢測(cè)結(jié)果展開(kāi)相應(yīng)的調(diào)整工作，該方法簡(jiǎn)單、快速，通常不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。但是，需要相關(guān)人員在工作中注意的是，HFCT在具體應(yīng)用期間，只能被安裝在電纜外屏蔽層的引出接地線上，而對(duì)于完全屏蔽高壓電纜，在具體試驗(yàn)過(guò)程中，則無(wú)法準(zhǔn)確、及時(shí)的檢測(cè)到相應(yīng)局放信號(hào)。該方法在實(shí)際試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)得到推廣，安裝示意圖如圖1所示。

3.2.3 電感型帶狀傳感器

通常情況下，在高電壓電纜中對(duì)電感型帶狀傳感器進(jìn)行應(yīng)用，都是將其放置在電纜保護(hù)套外層。該方法在具體應(yīng)用期間，具有較寬的信號(hào)耦合頻帶帶寬，并且靈敏度較低。

3.3 脈沖電流法

該方法在實(shí)際應(yīng)用期間，具有統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并且有著較高的靈敏度，這也使該方法在高壓電纜離線局放檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用，并且從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。與此同時(shí)，脈沖電流法通常會(huì)同高壓試驗(yàn)點(diǎn)段進(jìn)行合理連接，因此，無(wú)法進(jìn)行在線或帶電檢測(cè)，但是可以在離線局放檢測(cè)中應(yīng)用。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)期間，高壓電纜交流耐壓及局放測(cè)量技術(shù)有著不錯(cuò)的應(yīng)用前景，在實(shí)際作業(yè)期間，一方面可以完成對(duì)高壓電纜中局部損傷和破壞情況的科學(xué)檢測(cè)，另一方面也有效的避免了電纜帶傷運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]韓宇澤，儲(chǔ) 強(qiáng)，周 平，等.封閉式變電站中高壓電纜交流耐壓同步局放測(cè)量的試驗(yàn)引線系統(tǒng)研究[J].電線電纜，2017（02）：41～46.

[2]羅容波，詹清華，王 巖.局放測(cè)試技術(shù)在高壓電纜交流耐壓試驗(yàn)中的應(yīng)用[J].絕緣材料，2013，46（03）：76～79.

收稿日期：2018-8-20

作者簡(jiǎn)介：鄧 輝（1980-），男，高級(jí)工程師，研究生，從事電力工程電氣試驗(yàn)技術(shù)研究工作。