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摘 要： 摘要：高壓電纜作為電力中繼，其承載著高負(fù)荷的電力傳輸，其設(shè)備絕緣在電力轉(zhuǎn)送過程中不僅受到電、熱的直接影響，還會因使用時間不良環(huán)境等多種因素導(dǎo)致性能逐漸弱化，因此必須定期不定期對之進行放電檢測，及早發(fā)現(xiàn)存在的隱患。 關(guān)鍵詞：高壓電纜;局部放電;
摘要：高壓電纜作為電力中繼，其承載著高負(fù)荷的電力傳輸，其設(shè)備絕緣在電力轉(zhuǎn)送過程中不僅受到電、熱的直接影響，還會因使用時間不良環(huán)境等多種因素導(dǎo)致性能逐漸弱化，因此必須定期不定期對之進行放電檢測，及早發(fā)現(xiàn)存在的隱患。
關(guān)鍵詞：高壓電纜;局部放電;檢測技術(shù)
我們常用的電是從發(fā)電廠發(fā)出，之后通過輸電線路傳輸?shù)阶冸娬荆詈笤儆勺冸娬据斔偷礁鱾�用戶。從中不難看出高壓電纜作為電力中繼，其承載著高負(fù)荷的電力傳輸，其設(shè)備絕緣在電力轉(zhuǎn)送過程中不僅受到電、熱的直接影響，還會因使用時間不良環(huán)境等多種因素導(dǎo)致性能逐漸弱化，甚至是出現(xiàn)缺陷，一旦發(fā)生故障，將直接影響電力傳輸，因此必須定期不定期對之進行放電檢測，通過絕緣檢測和診斷技術(shù)能夠更早的發(fā)現(xiàn)其中的故障，從而第--時間進行解決，以保障其正常運行。
1局部放電的原理
電纜的絕緣體內(nèi)部，容易受到外界干擾因素影響，尤其在制造、加工中，多少都會存在氣泡等各樣的雜質(zhì)，使該區(qū)域的擊穿電壓大幅度的降低，繼而容易出現(xiàn)放電現(xiàn)象。電纜在使用時，受到電場作用影響，絕緣體內(nèi)部，出現(xiàn)部分區(qū)域放電，但是并沒有貫穿施加電壓導(dǎo)體間的，稱為局部放電。在相關(guān)局部測量規(guī)范中，對其局部放電的定義，也做出了一系列的描述，即部分橋接的放電現(xiàn)象，在導(dǎo)體附近發(fā)生，也可以不發(fā)生;但是這種情況的出現(xiàn)，無疑是一種安全隱患，電纜出現(xiàn)老化、絕緣擊穿的情況，不利于電力系統(tǒng)的長壽命發(fā)展。針對電纜局部放電檢測工作的展開，是為了更好的通過檢測局部放電信息的收集、分析，對存在的早期問題、風(fēng)險、隱患，進行發(fā)現(xiàn)、處理，從而更好的推動電力系統(tǒng)的良性發(fā)展。局部放電現(xiàn)象，主要發(fā)生在絕緣內(nèi)部，受到電場作用影響，內(nèi)部缺陷附近形成了局部電容，此時正負(fù)電荷，會集結(jié)在不同極性的兩端，局部電場場強增大，最后電容擊穿放電，形成局部放電現(xiàn)象，并伴隨著脈沖電流的產(chǎn)生。
局部放電作為-種電氣放電現(xiàn)象，其產(chǎn)生的最主要原因是絕緣介質(zhì)外施電壓高到-定程度時產(chǎn)生電離的電氣放電，歸根結(jié)底是由于變電設(shè)備絕緣內(nèi)部的一些氣泡、空隙、雜質(zhì)和污穢等缺陷造成的。變電設(shè)備絕緣中常常容易出現(xiàn)局部放電，時間久了則易造成電介質(zhì)的局部損壞，這樣就會因局部小問題帶來整個變電設(shè)備的運行問題。如果長期存在局部放電，極易出現(xiàn)絕緣擊穿和沿面閃絡(luò)的問題，這是對變電設(shè)備的致命打擊。所以必須定期不定期地對電力設(shè)備進行局部放電試驗，全面檢測設(shè)備的絕緣狀況，確定絕緣故障的原因及其受損程度。
2高壓電纜局部放電檢測的必要性
高壓電纜作為電力傳輸?shù)闹匾橘|(zhì)，同時擁有良好電氣性能、耐熱性和強機械性能等諸多優(yōu)點，近年來在電力系統(tǒng)的輸配電中廣泛應(yīng)用;但是高壓電纜難以避免其自身存在的缺陷，尤其是在高壓電纜制作過程中難以保證其絕緣的絕對完好，在安裝鋪設(shè)電纜時，容易因機械力導(dǎo)致絕緣受到擠壓等損害，更重要的是長時間使用后因為濕潮、土壤侵蝕等導(dǎo)致絕緣被腐蝕受損，這些隱患最終會引起高壓電纜絕緣的擊穿。高壓電纜因其鋪設(shè)的特殊性而導(dǎo)致故障排查和檢修難度相當(dāng)大。隨著我國高壓特高壓系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電壓等級在不斷升高，隨之而來的是對高壓電纜接頭的絕緣要求更加嚴(yán)格，電纜附件制作也將更加復(fù)雜，其故障的風(fēng)險也隨之提高，因此必須對高壓電纜接頭給予足夠的重視，做好其故障排查，以保障整個電纜系統(tǒng)的正常運行。
為保證高壓電纜正常運行，就要定期不定期的對高壓電纜開展絕緣檢測。過去的多年，我國廣泛通過預(yù)防性試驗的方法進行電力檢修，這種檢修易造成停電，帶來了極大的不便;為在不影響正常的電力使用情況下進行高壓電纜檢修，近年來對于高壓電纜接頭的絕緣檢測日益成為新的研究熱點。通過對在線檢測技術(shù)的不斷研究，實現(xiàn)了通過電纜絕緣良好程度的特征信號及其判據(jù)對運行中的電纜絕緣是否存在被擊穿的隱患進行有效判定。
3高壓電纜接頭局部放電檢測方法
3.1電纜局部放電定位法
在對電纜放電進行檢測時，如果能找出局部放電源的位置，那么將大大提高放電檢測的效率和精確性，為了達(dá)到這一目的，通常采用時域反射法進行放電位置的判定。該方法的運用原理如下：將脈沖檢測裝置架設(shè)在電纜的一端，利用局部放電脈沖在電纜中傳播造成的反射原理，獲取同一脈沖在電纜中來回傳播的情況和時間差數(shù)據(jù)，然后利用找出脈沖位置來判定局部放電源的位置。如果將局部放電信號耦合裝置架設(shè)在電纜近端，那么可以利用脈沖電流法檢測阻抗。當(dāng)然也可以通過高頻電流傳感器等方式來找尋檢放電脈沖信號位置。一旦電纜接頭發(fā)生局部放電，那么產(chǎn)生的脈沖會形成幅值相等的兩個信號，并以相反的方向在電纜線路內(nèi)傳播，不同的信號會具有不同的傳播時間，利用兩個信號到達(dá)的時延差，參考電纜中脈沖的傳播速度等參數(shù)，能夠大致確定局部放電脈沖發(fā)出的區(qū)域。同樣，對電力電纜進行帶電檢測時，傳感器也能檢測到類似的脈沖群信號，利用其方向可初步確定局放源的位置，只有找出局部放電源的位置，才能找出故障所在，并進一步采取故障排除措施，從而保障電纜的正常運行。
3.2超高頻電容藕合法
超高頻電容藕合器，主要由金屬屏蔽層、電容藕合器、導(dǎo)線芯、外半導(dǎo)電層、XLPE絕緣組成。該方法的優(yōu)點為設(shè)計有電容耦合器，極限頻率為500MHz，常用作電纜、附件局部放電的超高頻傳感器，照比以往的局部放電測量，自身的靈敏度要更高。但同時也存在超高頻信號衰減問題，需要在其電纜接頭、端部，借助傳感器的安裝，實現(xiàn)局部放電測量工作，容易對其電纜表層，造成不同程度的破壞。
3.3Rogowski線圈電流傳感器檢測法
高壓電纜的局部放電信號幅值很小，另外持續(xù)時間很短，僅為ns數(shù)量級，但是卻有較寬的頻譜。因此為了進行高壓電纜局部放電檢測，必須配備寬頻帶、靈敏度高、線性度好、輸出失真小且穩(wěn)定的耦合器。Rogowski線圈電流傳感器作為一種I/V轉(zhuǎn)換器型電流傳感器應(yīng)用廣泛。通常將Rogowski線圈制作成圓形或矩形，選擇空心或帶有磁性的骨架，在骨架上均勻纏繞螺線圈。在Rogowski線圈的原邊是一匝線圈，副邊則是多匝線圈，被測脈沖電流會產(chǎn)生磁通，磁通會與副邊線圈相交鏈。當(dāng)Rogowski線圈有脈沖電流通過時，螺線管的每一匝中就會產(chǎn)生磁通，整個Rogowski線圈N匝中產(chǎn)生大小與導(dǎo)體中脈沖電流大小的磁鏈成正比，電動勢會因磁鏈的變化而變化，且電動勢與電流成正比。這種傳感器檢測方法能夠較好的找出局部放電源之所在，為快速排出故障奠定基礎(chǔ)，應(yīng)用較為便捷。
3.4電磁藕合法
應(yīng)用由羅氏線圈、前置放大器、頻譜分析儀等組成的電纜局部放電監(jiān)測系統(tǒng);檢測的原理是當(dāng)局部放電信號存在時，金屬屏蔽層會對其脈沖電流進行感應(yīng)，當(dāng)有脈沖電流傳遞到傳感器時，會在其二次繞組部位，感應(yīng)出存在的異樣放電信號，從而檢測到局部放電信號。
3.5超聲波檢測法
該檢測系統(tǒng)，以壓電晶體為傳感器，壓電晶體具有信號、電荷量轉(zhuǎn)換的性質(zhì)，通過前置放大器，經(jīng)過光電元件轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)光、電信號的轉(zhuǎn)換;最后在示波器上，顯示出放大后局放電信號。本檢測法具有簡單安全的優(yōu)點，但存在靈敏度較低的缺點。
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4結(jié)語
絕緣在電力轉(zhuǎn)送過程中不僅受到電、熱的直接影響，還會因使用時間不良環(huán)境等多種因素導(dǎo)致性能逐漸弱化，甚至是出現(xiàn)缺陷，一旦發(fā)生故障，將直接影響電力傳輸，因此必須定期不定期對之進行放電檢測，通過絕緣檢測和診斷技術(shù)能夠更早的發(fā)現(xiàn)其中的故障。——論文作者：1 周亭亭 2 孫野