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高压电缆交接试验中分布式局部放电检测技术的应用

2018-08-20吴昊赵睿王瑞王孜旭廉斌周傲雪

山东工业技术 2018年14期
关键词:高压电缆检测技术

吴昊 赵睿 王瑞 王孜旭 廉斌 周傲雪

摘 要:高压电缆的处理涉及较多环节,除了安装基础性的附件之外,还需要对运输、敷设这两个过程加强控制,同时还需要进一些还需要完成一系列的试验,试验的目的在于了解电缆的电气性能是否正常。此外,尽管部分电缆能够通过试验,但这并不意味着其电气性能完好,并且一旦出现问题,就会严重影响电网的正常供电,为了避免发生此类问题,必须完成交接试验,必须了解放电信号在传输过程中所表现出的特点,进而在此基础上明确检测方法及要点。

关键词:高压电缆;交接试验;分布式局部放电;检测技术

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.161

0 引言

交接试验的作用在于可尽快明确电缆的性能及质量,及时发现一些较为明显的缺陷,但其检测范围十分有限,难以发现局部放电缺陷。这就使得一些问题无法及时得到处理,进而会变得越发严重,导致电缆正式投运之后故障较为严重,影响了电网的正常供电。因此除了将交接试验落到实处之外,还应合理应用局部检测方法及技术,及时明确一些较为隐蔽的绝缘缺陷并加以控制,本文就对此问题进行了具体分析。

1 信号传输特性

(1)传输规律。在计算波阻抗时所采用的公式为=,在该式中,G、C、L、R分别指代的是等效电导、电容、电感以及电阻。此外,为了能够完全掌握局部放电信号的规律,可运用这一公式,这样就可得出电缆的传播系数,该公式又可进行转化,最终的表达形式为,这样就可得出信号输入及输出之间的关系,即=×=×=,在该式中指的是信号输出,指的是信号输入,L指的是电缆的总长度。通过观察上式可明确传播系数会决定信号相位变化的实际情况。此外,信号的频率会直接影响传播系数的值,并且信号的衰减情况与信号传输的距离直接相关,随着距离的增大,衰减幅值会逐步下降。但如果在传播过程中距离没有任何变化,这时频率则会起主要作用,并且随着频率的增加衰减速度会逐步降低[1]。另外,在线路传输时频率、距离等一系列的因素会对信号造成一定的影响,甚至会出现信号失真的状况。为避免出现此类问题,必须应用检测系统,否则如果电缆传输距离较长,就难以检测出放电信号的衰减情况。

(2)电路模型。如果电缆内部本身就存在绝缘缺陷,那么在这种状况下进行交接试验必然会影响绝缘电阻的值,并且电阻会持续下降。在此过程中,电流的损耗会越发严重,并且存在局部放电现象,此时必须运用等效电路加以分析。另外,在此过程中电阻的数量级较高,并且电感值的影响程度十分之小。另外,如果电缆内部完好,并且波阻抗的匹配程度较高,则不会出现反射信号[2]。但如果缺陷较为严重,则会使原本就存在问题的波阻抗不匹配现象越发严重,进而出现反射信号,而这些缺陷正是故障检测的要点,这样就能准确定位故障并加以处理。

2 检测系统

(1)检测方法。TA法优势在于检测电流时可利用电磁耦合,并且在检查过程中可避免出现电气连接的现象,这样便能将噪音降低至最小。另外,相对实验室内部的检测工作,现场检测的难度较高,受到外部因素的干扰也更为严重,并且在受到干扰的状况下很难通过屏蔽室加以处理,电缆在传播时也会夹杂着其他的干扰信号,这就使得局部放电现象无法得到控制,并且检测结果的准确性也会受到影响。针对此问题,必须应用抗干扰设备,避开干扰较为严重的频段。结合当前的检测情况来看,选频技术应用效果較好,因此可选择该技术抵抗干扰信号。该技术的作用在于可调控测量频率,进而有效控制外界因素的影响。另外,如果测量频率低于800kHZ,则能够有效控制信号衰减现象,但在这种状况下干扰也较为严重,导致电缆中容易流入干扰信号[3]。为避免出现此类问题,在测量过程中必须确保测量频率较高,并控制好监测点的位置,进而再次基础上选择合适的检测频率,促使检测结果更加准确。

(2)检测系统。通过检测系统能够提取信号并完成定位,在此基础上就可为接头配置检测单元。另外,在检测时可以串联的方式连接电缆,之后通过测量软件就可完全掌握每个接头的状况,进而了解放电的实际情况。另外,在测量过程中测量人员可实时检测各接头能否识别干扰,如果不符合测量要求,则必须及时加以调整。在调整之后系统可自动监测,一旦出现故障就可发出警报,并在短时间内准确识别局部放电信息,了解信号的可靠性。在信号足够可靠的状况下就可分析放电缺陷的特点并加以归类[4]。如果缺陷较为严重,则可通过检测系统连接并监测信号,在获取数据的基础上可完全掌握放电特性,这时就可准确识别电缆放电缺陷并加以处理,进而及时对故障加以控制,避免其演变成更大的问题。

3 检测技术的应用

为了能够更加明确检查技术的应用特点及效果,可以某电缆的敷设为例,其长度为10千米,电压为220千伏。在进行交接试验的过程中使用了不同类型的检测单元,并且以放电检测单元数量最多。在检测过程中线路的不同相位均符合耐压试验的要求,没有发生绝缘击穿问题。另外,在检测过程中共存在ABC三个相位,AC相位在检测不存在放电现象,而B相却存在此问题,并且信号位于B相终端,但在实验过程中并未发生击穿现象。另外,当试压电路适当降低时,B相放电量及信号幅值较高。当电压处于190千伏以上时,放电信号较为明显。在这种状况下,检测人员立即拆卸了终端,发现问题在于屏蔽罩被严重划伤,因此相关人员在短时间内对该缺陷进行了处理,进而使得电缆尽快恢复了正常。

4 结语

总而言之,局部放电缺陷通常情况下较为隐蔽,难以被及时发现,但这也就提高了电缆故障的概率,进而对电网供电造成严重影响。因此为了能够准确识别局部缺陷,必须合理应用局部检测方法并对故障加以处理,进而有效保障电缆的敷设质量,本文就对此问题进行了深入探究。

参考文献:

[1]胡玉林.电线电缆绝缘检测技术的研究[J].电力系统及其自动化学报,2013(12):72-75.

[2]陈志雄,沈良平.XLPE电力电缆局部放电检测技术综述[J].湖北电力,2015,28(08):28-29.

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