基于振蕩波的10kV電纜缺陷定位分析

凌偉方　陳世鵬　郭營生　張永申　李永生

摘 要：當電纜線路發生缺陷和故障時，常常無法用肉眼直觀發現，增大了電纜故障時巡視人員的巡視難度。針對這一現象，本文以平頂山市育英路#1環為例，介紹了振蕩波的工作原理，通過對振蕩波試驗結果的分析，發現了電纜的缺陷情況，制定了合理的解決方案。

關鍵詞：電纜線路;振蕩波;缺陷定位

近年來，電纜線路的增長速度十分迅猛，其中10kV及以下配電電力電纜線路所占比例最大，架空配電線路逐漸被地下電纜所替代。

電纜線路帶來便利的同時也帶來了一些問題。比如當電纜線路發生缺陷和故障時，常常無法用肉眼直觀發現，增大了電纜故障時巡視人員的巡視難度。針對這一現象，對電纜線路進行振蕩波試驗顯得很有必要，通過試驗，可以發現電纜的缺陷并對缺陷定位，為電纜的維護帶來了極大方便。

本文以平頂山市育英路#1環為例，介紹了振蕩波的工作原理，通過對振蕩波試驗結果的分析，發現了電纜的缺陷情況，制定了合理的解決方案。

1 振蕩波工作原理

振蕩波電壓試驗方法的基本思路是利用電纜等值電容與電感線圈的串聯諧振原理，使振蕩電壓在多極性變換過程中電纜缺陷處會激發出局部放電信號，通過高頻耦合器測量該信號從而達到檢測目的。

系統由高壓恒流電源、高壓開關、高壓電感、分壓器/局放耦合器和測控主機組成，若按電壓發生裝置等效電路動態元件儲能時工作狀態區分，屬于直流激勵振蕩式。阻尼振蕩波電壓釋放作用過程基于RLC串聯欠阻尼振蕩原理，恒流電源首先通過線性連續升壓方式對被測電纜進行逐步充電蓄能（充電電流恒定）、加壓至預設電壓值Umax。整個充電過程電纜絕緣中無穩態直流電場存在。從對交聯電纜充電到預設電壓值至振蕩波衰減為零的整個過程，稱為一次阻尼振蕩波電壓作用。通過合理配置系統中高壓電感以產生符合IEC60840和IEC60270等標準要求的20～300Hz的阻尼振蕩波;在振蕩電壓作用下，電纜內部潛在缺陷激發局部放電;測控主機整體協調整個系統的運行，并采集、存儲和分析分壓器/耦合器采集的阻尼振蕩波信號和局放信號。

2 10kV電纜振蕩波試驗

2.1 加壓流程（表1）

2.2 判斷標準

依據《DL/T 1576-2016 6kV～35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》，10kV配電交聯聚乙烯電纜（XLPE）局放判斷標準見下表2：

新投運及投運1年以內的電纜線路：最高試驗電壓2U0，接頭局部放電超過300pC、本體超過100pC應及時進行更換;終端超過3000pC時，應及時進行更換。

已投運1年以上的電纜線路：最高試驗電壓1.7U0，接頭局部放電超過500pC、本體超過100pC應及時進行更換;終端超過5000pC時，應及時進行更換。

2.3 育英路#1環至宏圖路#1環電纜振蕩波試驗

（1）電纜信息。育英路#1環至宏圖路#1環電纜于2016年投運，額定電壓8.7kV，電纜型號為3*400，電纜長度為1320米，測試端地點為育英路一環2開關，遠端地點為宏圖路一環1開關。

（2）絕緣電阻搖測。使用5000V絕緣搖表測量電纜絕緣阻值：試驗前絕緣電阻值分別為：A相10.3MΩ，B相71.6MΩ，C相76.2MΩ;試驗后絕緣電阻值分別為：A相/，B相41.2MΩ，C相73.3MΩ。

注：振蕩波試驗要求電纜相對地絕緣阻值不小于50MΩ，相差不大于1.5倍。

（3）試驗結果。通過對試驗結果進行分析，A相（L1）電纜接頭絕緣過低。

3 結論

現場勘查結果，發現電纜溝內積水過多，建議對電纜溝內的積水進行排水，A相（L1）電纜接頭絕緣過低，已做耐壓試驗擊穿接頭，并重新制作電纜接頭，一年后進行復測。