簡析10kV電纜線路震蕩波局放檢測

劉 昊，李福生

（國網北京市電力公司平谷供電公司，北京 平谷 101200）

長期以來電纜線路狀態檢測是10 kV 配電網運維管理的重難點，且工作量大，缺陷定位精度不足，大量研究和實際經驗表明，震蕩波局放檢測技術用于電纜狀態檢測中具有良好的效果，可快速、準確定位電纜線路故障，有利于開展針對性檢修，提升10 kV配電系統運行的安全性和穩定性。

10 kV 電纜線路可通過外接電感來實現對外放電，在對外放電過程中，線纜芯線和接地層之間會產生類似于工頻的震蕩電壓波，從而激發出絕緣薄弱位置的局部放電，此時通過脈沖法可檢測到局部放電的位置，通過行波法準確定位故障點的位置。

1 電纜線路震蕩波局放檢測技術的優勢分析

和傳統電纜線路檢測技術相比，震蕩波局放檢測有非常顯著的優勢，主要體現在以下幾個方面：（1）可實現無損檢測，而且測試的時間非常短，能達到ms級，對電纜線路造成的損失幾乎為零。（2）體積小，便于攜帶，震蕩波局放檢測儀器體積小，功能強大，在復雜的環境可進行精確測試。（3）抗干擾能力強，震蕩波局放檢測有時域和頻域兩種濾波方法，可排除絕大部分外界干擾因素。

2 10 kV電纜線路震蕩波局放檢測現場測試

2.1 檢測設備

震蕩波局放檢測系統由前臺檢測單元、筆記本電腦、安全控制盒等組成。在電纜線路檢測中，最高的充電電壓為30 kV，局放檢測靈敏度不低于10 pC，故障定位精度不超過10 cm，檢測電纜長度為50 m～5 km之間。選擇QH-OWTS-MV-V1.1型震蕩波裝置，所用的電源為AC220 V+/-10%，50 Hz，3 A。

2.2 現場測試電纜

選擇的電纜線路絕緣類型為交聯聚乙烯絕緣，額定電壓為15 kV/8.7 kV，規格為3×240 mm2，長度為400 m。缺陷位置距離開關柜終端約230 m處，在中間接頭制作中受到制作工藝缺陷的影響，使此條電纜線路在接頭位置存在缺陷[1]。

2.3 現場試驗步驟

本次10 kV 電纜線路震蕩波局放檢測具體試驗步驟如下：

第一步，完成所有電纜的接線工作，將震蕩波裝置的高壓輸出端和接好電纜的終端相互連接，并確保穩定接地。

第二步，使用局放校準儀對試驗電纜線路注入一定放電量的方波信號，完成視在放電量的校準工作。

第三步，對震蕩波裝置進行加壓測試，撤掉局放電校核儀后，在12 kV和21 kV兩個電壓等級下對試驗電纜逐相加壓測試，得到試驗數據。

第四步，分析處理試驗數據，選擇和震蕩波裝置配套的數據分析軟件，分析試驗數據，形成放電相位譜圖，完成故障定位。并將測試結果和德國SEBA M28型震蕩波檢測裝置獲得的檢測結果進行對比。

2.4 現場測試結果分析

選擇滿足IEC 標準的局放校準儀向試驗電纜線路中注入1000 pC 的校準脈沖信號，須注意注入到電纜線路中的校準脈沖信號傳輸到電纜線路的終端后會出現一定程度的發射[2]。因此，須在一定時間內，同時采集到入射和反射校準脈沖波形，找到入射和反射脈沖的峰值，以便精確計算出放電量的校準系數，通過測量入射脈沖和反射脈沖之間的時間差，再結合波速，成對電力線路全長的校核。

國產QH-OWTS-MV-V1.1 型震蕩波裝置和德國SEBA M28 型震蕩波裝置，在相同電壓下，對相同電力測試的實際波形如圖1所示。

圖1 2種震蕩波裝置波形對圖

從圖1可以看出，2種震蕩波裝置在相同電壓下檢測到震蕩波形和局部放電檢波信號基本相同。而且局部放電視在放電量的水平也基本相同，此結果充分說明我國自主生產的QH-OWTS-MV-V1.1 型震蕩波裝置在局放信號檢測靈敏度上能夠達到國際先進水平。

為進一步研究2 種震蕩波裝置入射和反射脈沖的匹配性，通過相應的分析軟件得到2 種裝置入射和反射脈沖的匹配結果，但由于實際測量到的波形數據比較多，無法通過軟件一一分析出來，只能給出大量匹配的樣本，再通過人工干預的方法得到最為準確的匹配結果。軟件可自動測量入射脈沖和反射脈沖之間的時間差，再通過波速和電纜線路的實際長度，能準確確定缺陷的位置，試驗結果表明，2種裝置的脈沖匹配準確度也基本一致。

通過分析2 種裝置的定位結果譜圖，發現二者電纜線路定位結果誤差為2 m，QH-OWTS-MV-V1.1裝置定位結果為228 m，德國SEBA M28定位結果為226 m，表明這2 套裝置在10 kV 電纜線路震蕩波局放檢測中，缺陷定位的結果基本一致，而2 m誤差，可能來自于電纜長度的測量值。試驗結果證實國產10 kV 配電電纜線路震蕩波局放檢測缺陷定位精度高，效果好[3]。

從缺陷定位結果能夠看出，在10 kV 電纜線路的始端也存在比較集中的放電點，主要原因是震蕩局部放電檢測設備的高壓輸出和試驗所選擇電纜線路在連接位置存在一定的電暈放電，但在現場測試中并沒有采取合理的方法消除。

2.5 試驗結論

通過現場同步測試結果可知，我國自主研發的10 kV 電纜線路震蕩波局放檢測裝置和國際先進的測試裝置有幾乎相同的靈敏度。針對10 kV 電纜線路中存在的接頭缺陷，2 種測試裝置都能實現精確定位，我國自主生產的檢測裝置能夠準確定位電纜線路缺陷，達到國際先進水平，可進行大范圍推廣。