電纜局部放電檢測的研究現狀

對電力電纜（lǎn）的現場局部放電檢測，目前主要有在線和離線兩種檢測方（fāng）式。在（zài）線局部放電（diàn）檢（jiǎn）測（cè）是在電（diàn）纜（lǎn）運行（háng）狀態下（xià）進行，這（zhè）樣對局部放電的測定評（píng）估限定在U0水平以下，對（duì）背景噪聲的處理技術上有一定（dìng）的難度。另外，在線局部放電檢測係統還不（bú）能按照IEC的標準（zhǔn）進行校準，PD水平無法量化，也不具備可比性一比。

離線局部放電檢測是使用合（hé）適的高壓電源來對（duì）離線電纜中局部放電進行定量測量，由此評估電纜在運行狀態下的局部放電（diàn）特性。對（duì）電纜進行現場局部放電檢測(定量測量（liàng）)，目前還隻能用離線的檢測方（fāng）法，其（qí）最重（chóng）要（yào）的三個測量參數為：局部放電起始電壓(PDIV)、局部放電熄滅電壓(PDEV)和局部放電（diàn）量。為更加準確的評估電纜中的局部（bù）放電特性，局部放電檢測所加（jiā）電壓的波（bō）形及頻率應盡可能與（yǔ）正常（cháng）運（yùn）行時（shí）電壓波形相近，這（zhè）樣上述測量參數PDIV、PDEV和局部放（fàng）電量就能更準確的反映出運行狀況下的局部放電特性。

研究結（jié）果表明，絕緣薄弱處的局部放電跟所加（jiā）電（diàn）壓波形和頻率有關，相同電壓下，不同的測試頻率（lǜ）在同一點（diǎn）處所誘發的局部放電有很大差別。另一方麵，局部放電檢測時所加的高壓不應對電纜絕緣造（zào）成二次損壞，用於電纜局部放（fàng）電檢測的設備必須按照IEC60270標準進行校準，這樣定量測量的結果才（cái）有可比性。

對於（yú）電力（lì）電纜的離（lí）線檢測，常用（yòng）的（de）技術有：工頻測試方法、直流測試方法（fǎ），超低頻測試方法。

工頻（pín）測試方法，對幾公裏長的電纜進行（háng）充電測試需要很大的能量，該充電係（xì）統（tǒng）包含多個設（shè）備，如發電機、高壓變壓器或諧振器、控製儀器、局部放電探測和故障定位儀（yí）器、耦合電容和高壓連接電纜（lǎn）。同時運輸這些設（shè）備需要大型運輸車輛，大大增加了測試費用，不利於現場條件下的離線檢測。

直（zhí）流測試方法，可以大（dà）大（dà）降低電源的要求，但對XLPE電力電纜，由於其絕緣電阻較（jiào）高，且交流和直流下電壓分（fèn）布差別較大（dà），直流耐壓實驗後，在XLPE電纜中，特別是電（diàn）纜缺陷處會殘留（liú）大量空間電荷，電纜投運後，這些空間電荷常造成電纜的絕緣擊（jī）穿事故。
    
超低頻測試方法，以0.1Hz正弦波形電壓作為為局部放電激發（fā）源，其電源極性轉（zhuǎn）換（huàn）頻（pín）率很低，轉換時電（diàn）壓（yā）曲線斜率也低，這樣就需要加很高（gāo）的（de）電壓並且測試較長的時間（jiān）才能激發並采集到足夠多的局部放電（diàn）數據，因此對電纜的（de）損傷就比較大，並引發電（diàn）纜中的新缺（quē）陷，增加電纜擊穿的幾率。

另外，從局部放電檢測可信度角度來考慮，直流與超低頻測試方法中所（suǒ）施加的電壓與電纜實際運行電壓不具備等效性，因此（cǐ）在這兩種測試條件下電纜局部放電的特性也與工頻運行條件下有較大區（qū）別。

振蕩波實驗係（xì）統，即稱（chēng）為（wéi）Oscillating waveform test system(OWTS)，或Damping AC Voltage (DAC，是近幾年國內外供電單位嚐試使用並替代交流耐壓的一種新興實驗技（jì）術（shù）。上世紀九十（shí）年代初（chū）至九十（shí）年代末期為（wéi）實驗（yàn）室摸索（suǒ）階（jiē）段，2000年至（zhì）2007年之間為通過現場試點而不斷完善的時期。近幾年，由於快速關斷開關等技術（shù）得到解決（jué），美國、荷蘭、日本、新加（jiā）坡及中國北京、濟南、上（shàng）海等地的（de）電力部門才開始引入這種方法，也先後證明該方法在檢測電力電纜尤其是中壓電纜係統絕緣狀態的有效性。目前（qián），關（guān）於OWTS的產品基本依托（tuō）高校（xiào）作為技術支（zhī）撐。其中，荷蘭達夫科技大（dà）學高壓實驗室的E.Gulski，F.J.Wester，J.J.Smit等人是研究振蕩波實驗技術的代表者。振（zhèn）蕩波測試係統（tǒng）電源與交流電源等效性好，作用時（shí）間短、操作方便、易於攜帶，可有效檢測XLPE電力電纜中的各種缺陷，且實驗（yàn）不會對電纜造成傷害。

振（zhèn）蕩（dàng）波檢測技術基於LCR阻尼振蕩原理，在完成電纜直流（liú）充（chōng）電的基礎上，通過內置的高壓電抗（kàng）器、高壓實時固態（tài）開關與試品電纜形成（chéng）阻尼振蕩電壓波，在試品電纜上施加近似工頻的正弦電壓（yā）波，激發出電纜潛在缺陷處的放電信號。基於脈衝電流（liú）法高靈敏度檢測局部放電信號，配合高速數據采集設備（bèi）完成局部放電信號的檢測、采集、上傳。該技術具有以下突出優勢：

1)對電纜無損壞。單次測試過程一分（fèn）鍾左右，測試（shì）效率高，對被測電纜無傷（shāng）害；
2)局部（bù）放電（diàn）檢測可行度高。通（tōng）過LC阻尼振蕩對電纜試品施加近似於工頻的正弦電壓，在近似（sì）電纜運行狀態的條件下完成局部放電信號（hào）的（de）檢測，且符合IEC及相關國家標準，局部放電檢測結果具有很強的真實性；
3)適合現場（chǎng）巡檢。該技術（shù）通過無源諧振（zhèn）技術取代（dài）傳統的交流實驗電源，係統體積及重量顯著減小，實現了檢測係（xì）統的便攜（xié）性，極大降（jiàng）低並簡化了電纜現場檢測的難度與結構，可適用於現場大規模的巡檢與普測；
4)判別局部放電類型並（bìng）定位故障位置。該技術在近似工頻狀態下基於脈衝電流法高靈敏（mǐn）度檢測局部放電（diàn），在此礎上（shàng）提取局部放電脈衝的指紋信息（xī），結合故障模式（shì）庫判別實測故障類型；基於脈衝信號在（zài）電纜中傳播的行波原理完（wán）成脈衝對的匹配，根據時問差算（suàn）法精確計算故障點所在位置。

北京市（shì）電力公司自2008年（nián）1月份以來利用OWTS振（zhèn）蕩波局部放電檢測設備進行10kV電纜狀態監測，先後發現排（pái）除潛在（zài）性（xìng）隱患多起，積累的大量實踐（jiàn）經驗。目前，北京市（shì）電力公司（sī）己（jǐ）經製定了應用振蕩波測試係統進行電力電纜局（jú）部放電（diàn）實驗的相關標準，耐壓與局部放電實驗結合（hé）成為判定中壓電纜的絕緣狀況（kuàng）的主要手段。