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用振荡波电压法检测10kV电缆局部放电的试验研究 ???? 　　陆国俊　熊　俊　王　劲　黄炎光　饶　锐 　　(广东电网公司广州供电局试验研究所　广州　白云区　510410) 　　本文对近年广州地区配网10kV电缆的运行总体现状进行了概述，指出配网10kV电缆的技术监督重点应该放在通过引入各项行之有效的新技术来降低绝缘故障率；简要介绍了振荡波电压法测试系统的主要原理、 HYPERLINK /z/a/index_57_1.html \t _blank 设备构成及局部放电定位技术的原理；基于振荡波电压法检测技术对一条退运10kV交联聚乙烯短电缆，通过人工设置各种模拟缺陷，对该系统的检测效果进行了初步分析，得出振荡波电压法对某些类型的缺陷如错用绝缘胶带等效果十分明显，而对其他一些缺陷如压接管表面存在毛刺等效果有待进一步研究；研究也表明电缆终端缺陷的检测可能会由于高压线夹表面放电引入干扰受到影响，建议采取其他辅助检测手段如开关柜局部放电检测技术或对高压线夹进行防电晕处理以提高全范围检测效果；最后，论文结合运行现状对广州地区配网电缆绝缘状态的技术监督开展方式进行了初探。 　　配网　电缆　振荡波电压法　局部放电 　　0　引言 　　随着城市化进程的加快，社会对城市环境的要求在不断提高，送电线路入地化已成为未来城市供电的必然发展方向。据统计，截止到2009年8月底，广州地区10kV电缆线路的总长度已经达到两万公里。预计未来一段时间内，电缆线路的需求量将进一步加大。据悉，2002年～2005年广州配电网电缆线路年均故障原因主要包括外力破坏或动物造成短路事故、本体绝缘击穿及电缆接头爆炸分别占60%、25%、15%。根据了解，广州配电网2009年仅8月份10kV交联聚乙烯电缆故障一共发生了8起，其中7起为附件绝缘故障(全部为中间接头)，且有相当部分的故障电缆投运时间不超过3年。外力破坏等因素造成电缆故障需要有关部门通过与政府协调、立法等手段解决，配网10kV电缆的技术监督重点应放在如何尽早发现绝缘缺陷，降低绝缘故障率，预防事故发生这方面。 　　目前，国内外针对10kV电缆绝缘性能方面考核，相对有效地解决途径是耐压试验。但是耐压试验仍存在几个问题：一是需要持续施加高于运行电压数倍的电压，很可能对电缆造成损伤而引入新的缺陷；二是耐压试验结果只有通过和击穿两种，某些隐蔽缺陷不易被发现，也不利于绝缘状态的评估；三是现有耐压设备试验过程可视化做得不够，无法将局部放电与其发生位置联系起来。由于存在上述三个问题，因此，从技术上来说不利于运行单位工作的有效开展，10kV电缆绝缘状态的评估需要寻找新的突破口[1-5]。 　　振荡波电压法检测系统，即称为Oscillating waveform test system(OWTS)，或 Damping AC Voltage(DAC)，是近几年国内外供电单位尝试使用并替代交流耐压方法的一种新兴试验技术[2-6]。Oscillating waveform technology(OWT)出现至今约二十年的时间。具体来说，上世纪九十年代初至九十年代末期为实验室摸索阶段，2000年至2007年之间为通过现场试点而不断完善的时期。近几年，由于快速关断开关等技术得到了解决，美国、荷兰、日本、新加坡及中国北京、济南、上海等地的电力部门才开始引入这种方法，也先后证明该方法在检测电力电缆尤其是中压电缆系统绝缘状态的有效性。其中，荷兰达夫科技大学的E. Gulski，F.J. Wester，J.J. Smit等是研究振荡波试验技术的代表者 [6-18]。 　　为切实将状态监测工作落到实处，根据主网稳定、配网可靠的电网资产管理思路以及全面施行创先工作的有关要求，广州电网近期引进了10kV振荡波电压电缆局部放电检测与定位系统，专门用来解决当前10kV电缆的绝缘状态诊断问题，目前各项工作正有序展开。本文首先简要说明了振荡波电压法的基本原理和主要部件构成，并利用该系统对一条退运短电缆，通过人工设置若干常见绝缘缺陷，对该系统的检测效果进行了初步分析，以期为今后振荡波电压法检测技术在广州地区的使用提供一定参考。 　　1　基本原理和部件构成 　　1.1　试验原理 　　振荡波电压试验方法的基本思路是利用电缆等值电容与电感线圈的串联谐振原理，使振荡电压在多次极性变换过程中电缆缺陷处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器测量该信号从而达到检测目的。振荡波电压试验接线图如图1所示，整个试验回路分为两个部分：一是直流电源回路;二是电缆与电感充放电过程，即振荡过程。这两个回路之间通过快速关断开关实现转换。 　　1.2　部件构成 　　OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位装置如图2所示。检测过程中可以根据情况施加从0至28kV的直流电压，合上半导体开关后，被试