北京市电力公司自2008年从德国引进首台10kV电缆振荡波测试设备以来,已有效排除了多起已投运10kV电缆的潜在性绝缘故障,提高了北京地区配电网的状态检修水平。振荡波局部放电检测技术作为一种重要的电缆缺陷检测技术,它能够对现场电缆局部放电进行有效检测并对故障点进行精确定位。

目前,在10kV电缆振荡波局部放电检测系统的使用中,存在两项关键性技术问题,一是局部放电检测过程中的干扰问题,二是局部放电缺陷类型的识别问题。首先,为满足现场测试条件下对系统便携性的要求,振荡波局部放电检测系统将振荡高压发生部分和局部放电检测部分集成为一体,强电系统对弱电系统的电磁干扰问题尤为突出,致使局部放电检测灵敏度偏低。

其次,目前的10kV电缆振荡波局部放电检测系统,在对局部放电数据的分析过程中,只能基于行波原理计算缺陷点所在的位置,无法对检测到的大量局部放电信号进行统计特征分析,统计特征数据的确实导致无法在已知缺陷点位置的基础上识别缺陷类型,造成对被测电缆绝缘状态评估的不全面性。

本文在深入分析振荡波检测系统干扰产生原理的基础上,通过屏蔽、滤波和接地等措施,抑制了本体放电干扰、背景噪声和外部干扰,大大提高了系统整体的抗干扰性能。实际测量中发现,振荡波检测技术对中等长度电缆(1000m～3000m)的检测准确度较高,对长度小于500m的短电缆检测精度较差。

本文针对短电缆的局部放电测量准确性的问题,研究了放电脉冲在电缆中的传播过程,阐述了电缆长度小会造成局部放电脉冲在传播中发生入射-反射脉冲在时域上的混跌,进而导致故障点定位的失败。通过优化设计检测阻抗及放大器的参数,增强了放电脉冲在时域上分辨能力,提高了短电缆局部放电故障定位的准确性。提出了在被测电缆端部并联补偿电容器的方法,降低了阻尼振荡波频率,使振荡波试验具有可比性。

实验室的研究表明,震荡波方法可以准确定位10kV交联聚乙烯短电缆(长度分别为390m和129m)上的局部放电点,可以发现针尖故障、悬浮故障、外半导电层破损故障、以及中间接头线芯压接管错用绝缘胶带等故障。现场的实验研究表明,震荡波方法可以准确定位lOkV交联聚乙烯短电缆(长度分别为383m和260m)上的局部放电点。

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