中壓電網(wǎng)中電纜局部放電對(duì)于電網(wǎng)的正常運(yùn)行會(huì)造成惡劣的影響,須對(duì)局部放電情況進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)以及定位。文章對(duì)中壓電纜局部放電檢測(cè)技術(shù)的基本原理進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上,對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成及在檢測(cè)工作中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析,并以實(shí)例對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行深入探討。
做好配網(wǎng)中壓(10 kV及20 kV)電纜振蕩波局部放電檢測(cè)工作,對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜及其附件中的缺陷具有重要意義。中壓電纜局部放電是表征電纜絕緣性能的重要指標(biāo),一般在老化的線纜中,電纜絕緣性能下降,會(huì)產(chǎn)生局部放電的情況。采用電纜振蕩波局部放電檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)匣课贿M(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)及精確定位,及時(shí)維護(hù)、更換線纜,對(duì)于保證電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行具有重要意義。
1 檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用準(zhǔn)備事項(xiàng)
1.1 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定
OWTS系統(tǒng)在進(jìn)行局放測(cè)試時(shí),首先由高壓源對(duì)被測(cè)電纜進(jìn)行充電,然后閉合高壓開(kāi)關(guān),系統(tǒng)內(nèi)部和被測(cè)電纜共同構(gòu)成一個(gè)LC振蕩回路,從而產(chǎn)生了低阻尼的交流振蕩電壓。由于交流振蕩電壓加在被測(cè)電纜上的時(shí)間極短(幾百毫秒),不會(huì)對(duì)電纜絕緣造成損害。
電壓幅值衰減過(guò)程中,可測(cè)出局放起始電壓(PDIV)、局放終止電壓(PDEV)及局放水平等參數(shù),是電纜絕緣狀態(tài)評(píng)估時(shí)的重要標(biāo)準(zhǔn)。
OWTS系統(tǒng)中壓電纜震蕩波檢測(cè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)目前國(guó)內(nèi)尚無(wú),本文研究過(guò)程中借鑒國(guó)外相關(guān)檢測(cè)方法,制定并遵循以下標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.1 中間接頭
①新電纜投運(yùn):局放量小于100 pC;②運(yùn)行5年以內(nèi)電纜:局放量小于300 pC; ③運(yùn)行5年以上電纜:局放量小于500 pC。
1.1.2 終端接頭
新制作終端局放量大于3 000 pC,應(yīng)查明原因;大于5 000 pC,不能投入運(yùn)行;注:局放最高測(cè)量電壓,投運(yùn)前新電纜為2U0,運(yùn)行后電纜為1.7U0,U0=8.7 kV。
1.2 檢測(cè)準(zhǔn)備工作分析
在應(yīng)用檢測(cè)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作。
?、侔踩胧?。在檢測(cè)前,將兩端電纜頭拆下并懸空;相間及對(duì)地安全距離足夠(對(duì)于局放測(cè)試,此間距越大越好);避雷器及PT連接拆除(CT和故障指示器不必拆除)并排除明顯的外界干擾源。
?、谠O(shè)備接線。該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)可靠接地,主要接地線及接地方法如下:黃綠色接地線連接OWTS系統(tǒng)高壓?jiǎn)卧拥攸c(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)主接地,確保接地可靠;黃綠色放電棒連接接地棒與現(xiàn)場(chǎng)接地,確??煽拷拥兀缓谏邏洪_(kāi)關(guān)連線為OWTS系統(tǒng)高壓?jiǎn)卧c高壓安全控制盒相連線,確??煽拷拥兀痪G色或灰色直連網(wǎng)線為OWTS系統(tǒng)高壓?jiǎn)卧c筆記本電腦的相連線;高壓測(cè)試連接電纜的線芯連接OWTS系統(tǒng)高壓?jiǎn)卧邏狠敵隹谂c被測(cè)電纜線芯。在接線過(guò)程中,注意使用屏蔽線,保證測(cè)量信號(hào)的準(zhǔn)確性,主要屏蔽有:OWTS系統(tǒng)高壓?jiǎn)卧拥攸c(diǎn)連接電纜屏蔽線;白色電源線連接OWTS系統(tǒng)高壓?jiǎn)卧c220 V穩(wěn)定電源。
?、劢^緣電阻測(cè)量。要求被測(cè)電纜絕緣強(qiáng)度正常,否則試驗(yàn)電壓可能會(huì)導(dǎo)致電纜擊穿,測(cè)試設(shè)備受損。
?、茈娎|長(zhǎng)度測(cè)量。使用脈沖反射儀EasyflexCom測(cè)量電纜長(zhǎng)度,并讀出波形中可見(jiàn)的中間頭位置,作為OWTS系統(tǒng)測(cè)試時(shí)電纜信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2 檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用注意事項(xiàng)
在應(yīng)用該系統(tǒng)對(duì)電纜進(jìn)行局部放電檢測(cè)時(shí),首先需對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,主要參數(shù)包括局部放電最大值,測(cè)試模式選擇多周期模式,點(diǎn)選待測(cè)電纜的相位后,選定局放檢測(cè)范圍,確定檢測(cè)電壓模式,而后進(jìn)行逐項(xiàng)逐級(jí)升壓檢測(cè),待檢測(cè)結(jié)束后操作高壓安全控制盒關(guān)閉高壓,將系統(tǒng)和被測(cè)電纜接地放電,關(guān)閉設(shè)備,拆線。
在系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中,需注意以下幾點(diǎn):
?、俦粶y(cè)電纜絕緣良好,附件完整,已故障電纜無(wú)法進(jìn)行測(cè)試;
?、跍y(cè)電纜需要處于完全獨(dú)立的狀態(tài),斷開(kāi)電纜兩端終端與電網(wǎng)其他設(shè)備的連接,避雷器、電壓互感器等附件需要拆除(電流互感器、故障指示器不必拆除),電纜兩端三相需足夠的安全距離;
?、塾谳^長(zhǎng)的電纜(>3 000 m),為確保獲得完整的電纜局部放電信息,建議在電纜兩端分別進(jìn)行測(cè)試;
?、苡谳^短的電纜(<400 m),需連接輔助降頻裝置進(jìn)行測(cè)試;
⑤試現(xiàn)場(chǎng)備有220 V交流電源,功率在1 kW以上。
?、拊囍?chē)鸁o(wú)明顯的干擾源,如雷達(dá)站、廣播站等。
該系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中,目前國(guó)家、行業(yè)尚無(wú)中壓電纜振蕩波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本文在檢測(cè)過(guò)程中,參照國(guó)內(nèi)外檢測(cè)經(jīng)驗(yàn),制定相應(yīng)的檢測(cè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),具體如下:
?、僦虚g接頭標(biāo)準(zhǔn):新電纜投運(yùn):局放量小于100 pC;行5年以內(nèi)電纜:局放量小于300 pC;運(yùn)行5年以上電纜:局放量小于500 pC。
②終端接頭標(biāo)準(zhǔn):新制作終端局放量大于3 000 pC,應(yīng)查明原因;大于5 000 pC,不能投入運(yùn)行。
3 檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用常見(jiàn)的問(wèn)題分析
在應(yīng)用檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)電纜進(jìn)行局部放電檢測(cè)的過(guò)程中,常會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的問(wèn)題,本文就校準(zhǔn)過(guò)程及加壓測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的典型問(wèn)題進(jìn)行分析。
3.1 校準(zhǔn)過(guò)程
校準(zhǔn)是整個(gè)局放測(cè)試過(guò)程中關(guān)鍵步驟之一,必須正確地進(jìn)行校準(zhǔn),若校準(zhǔn)結(jié)果錯(cuò)誤,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的局放值和局放點(diǎn)定位出現(xiàn)誤差。
正確的校準(zhǔn)波形始端脈沖波峰應(yīng)在80%處,末端有明顯的反射脈沖,由兩個(gè)脈沖的波峰所確定的波速在正確的范圍內(nèi)(交聯(lián)電纜一般在170 m/us左右,紙絕緣電纜一般在160 m/us左右)。
而常出現(xiàn)的異常情況及可能原因包括以下幾種:
?、儆捎谛?zhǔn)儀的電量不足、頻率不正確和連接處脫落導(dǎo)致的波形畸變;
?、诘土砍绦?zhǔn)時(shí)受到背景干擾影響;
?、坌?zhǔn)儀未開(kāi)啟或現(xiàn)場(chǎng)干擾非常大;
?、苄?zhǔn)過(guò)程中原始脈沖波峰調(diào)節(jié)未達(dá)到或超出80%紅線處;
?、蓦娎|長(zhǎng)度讀數(shù)輸入不正確,則會(huì)導(dǎo)致波速不正確(波速:XLPE電纜, 165-175 m/us;油紙電纜,150-160 m/us)。若輸入兩倍電纜長(zhǎng)度,校準(zhǔn)時(shí)波速亦會(huì)在正確范圍內(nèi),但校準(zhǔn)波形會(huì)在1/2長(zhǎng)度位置出現(xiàn)集中局放。
⑥校準(zhǔn)波形原始脈沖極性不對(duì),應(yīng)檢查校準(zhǔn)儀紅黑線是否接反。
3.2 加壓測(cè)試過(guò)程
加壓測(cè)試是逐相逐級(jí)加壓測(cè)試的過(guò)程,在此過(guò)程中,常出現(xiàn)的異常情況及可能原因包括如下幾種:
?、偌訅撼隽砍蹋霾糠窒到y(tǒng)分析時(shí)不會(huì)自動(dòng)選取,可能會(huì)導(dǎo)致信息丟失;
?、谌艏訅簳r(shí)出現(xiàn)異常的類(lèi)似始端局放信號(hào),則應(yīng)在測(cè)試過(guò)程中盡量排除,否則會(huì)影響結(jié)果精度,可能的原因?yàn)椋憾私K端頭間距不足;電纜或地線連接不穩(wěn)固;電纜終端連接設(shè)備未完全拆除;高壓連接電纜接觸其他金屬;T型靴套的應(yīng)力錐被拔出導(dǎo)致局部電場(chǎng)集中。