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XLPE电力电缆安全检测评估技术综述 Overview of Safety Detecting and Evaluating Technology for XLPE Cable 翁道磊 Weng Daolei （厦门红相电力设备股份有限公司研发中心 厦门 361001） (RD Center of Xiamen RedPhase Instruments Incorpration,361001) 摘要：电力电缆安全检测评估技术将交流耐压试验技术与局部放电测量、定位和诊断技术相结合Abstract：with partial discharge decteting ,locationg and diagnosing technology,which become new direction of maintenance for power cable.Based on the consideration of experience on overseas production and current condition of domestic cable maintenance, this essay presents a kind of power cable detecting and evaluating system based on Series Resonance technology. Keywords：; Series Resonance; Location; Full-Eveluation 0 引言 随着国家经济和城市电网建设的发展前,仅与耐压试验配合一起,作为试验结果参考[1]。 直流耐压试验主要对油纸电缆有效，而XLPE电缆具有电荷“记忆”效应，采用直流耐压试验不仅无效而且对电缆绝缘有极大损伤。据统计:在1962～1999 年间,直流耐压试验合格后投入运行的电缆在短期内发生故障的次数约占电缆运行故障总次数的43.18 %。因此国际大电网会议(CIGRE)第21.09工作组在《高压挤包绝缘电缆竣工验收试验建议导则》中对直流耐压试验方法提出疑义，并推荐使用工频及近似工频(30-300Hz)的交流试验方法。交流耐压试验长期的工作经验表明，试验与局测量定位技术“局部放电Mapping系统”）在国外已有20余年的历史，将试验技术与局测量国内外的运行经验表明：XLPE电力电缆的局部放电现象与其绝缘状况密切相关，是定量分析电缆绝缘状况的有效方法之一，如电缆绝缘介质的树枝化引发初期，局部放电量约0.1pC；当树枝发展到介质击穿临界状态时，其局部放电量可达到1000pC。因此，对XLPE电缆绝缘的局部放电进行检测并对局部放电定位是及时发现故障隐患，确保电力电缆安全可靠运行的重要手段。 从国外来看，比较知名的试验设备制造商已经广泛地将电缆的局部放电检测技术、定位技术与试验技术整合起来，开发出能够利用低压试验数据评估电缆质量的新方法和新设备。 英国局定位，更加科学地评判被试电缆的绝缘状态，科学地指导电缆的更换和维护工作。但是， VLF试验技术最高电压等级仅为40kV，远远不能满足国内。 图1　采用VLF电源的电力电缆安全检测评估系统结构图 德国两家公司的产品则是使用衰减振荡波(OWTS)技术产生试验电压，如图2所示，同时集成局部放电定位和测量功能。但是，由于输出电压频率不稳定，幅值衰减比较严重，局部放电现象不能稳定地再现，试验结果往往不具有通用性[3]。 图2 采用OWTS电源的电力电缆安全检测评估系统结构图 从国内来看，国内试验设备制造商目前还没有开发出采用电力电缆安全检测评估系统技术的设备进行应用。相比国外存在一定的差距。目前我国电网的电缆验收交接和检修的质量保证主要还是采用《电力设备预防性试验规程处理线路故障将试验技术与局测量定位技术整合在一起一条既满足高压电缆交接和预防试验要求，也能够对电缆绝缘性能进行安全检测与评估的新型技术路线系统的如图所示谐振电抗器与电缆的分布电容产生谐振电缆上形滤波器模块，阻塞高频局部放电信号流向变频电源所在的支路和变频电源产生的高频干扰信号流向检测阻抗所在的支路传播。电容式分压器将试验电压，用于测量或反馈控制 图3 基于串联谐振技术的电力电缆安全检测评估系统结构图 图4 局部放电正弦和三维图谱 系统的局部放电定位原理是利用脉冲正反向传播产生的时间差来计算。如图3所示。假设放电点靠近近端的距离为。当发生局部放电时，会在导体上产生一个很窄的放电脉冲，此脉冲产生的正向行波和反向行波分别以同样的速度向近端和远端传播。以局部放电的发生时刻为，正向行波到达近端的时刻为，则有： 反向行波到达对端后会产生全发射，反射波此后沿正向近端传播，并在时刻到达近端，则有： 综合上述两式，可得： 因此，在电缆长度已知