凌偉方 陳世鵬 郭營(yíng)生 張永申 李永生
摘 要:當(dāng)電纜線路發(fā)生缺陷和故障時(shí),常常無(wú)法用肉眼直觀發(fā)現(xiàn),增大了電纜故障時(shí)巡視人員的巡視難度。針對(duì)這一現(xiàn)象,本文以平頂山市育英路#1環(huán)為例,介紹了振蕩波的工作原理,通過(guò)對(duì)振蕩波試驗(yàn)結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)了電纜的缺陷情況,制定了合理的解決方案。
關(guān)鍵詞:電纜線路;振蕩波;缺陷定位
近年來(lái),電纜線路的增長(zhǎng)速度十分迅猛,其中10kV及以下配電電力電纜線路所占比例最大,架空配電線路逐漸被地下電纜所替代。
電纜線路帶來(lái)便利的同時(shí)也帶來(lái)了一些問(wèn)題。比如當(dāng)電纜線路發(fā)生缺陷和故障時(shí),常常無(wú)法用肉眼直觀發(fā)現(xiàn),增大了電纜故障時(shí)巡視人員的巡視難度。針對(duì)這一現(xiàn)象,對(duì)電纜線路進(jìn)行振蕩波試驗(yàn)顯得很有必要,通過(guò)試驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)電纜的缺陷并對(duì)缺陷定位,為電纜的維護(hù)帶來(lái)了極大方便。
本文以平頂山市育英路#1環(huán)為例,介紹了振蕩波的工作原理,通過(guò)對(duì)振蕩波試驗(yàn)結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)了電纜的缺陷情況,制定了合理的解決方案。
1 振蕩波工作原理
振蕩波電壓試驗(yàn)方法的基本思路是利用電纜等值電容與電感線圈的串聯(lián)諧振原理,使振蕩電壓在多極性變換過(guò)程中電纜缺陷處會(huì)激發(fā)出局部放電信號(hào),通過(guò)高頻耦合器測(cè)量該信號(hào)從而達(dá)到檢測(cè)目的。
系統(tǒng)由高壓恒流電源、高壓開(kāi)關(guān)、高壓電感、分壓器/局放耦合器和測(cè)控主機(jī)組成,若按電壓發(fā)生裝置等效電路動(dòng)態(tài)元件儲(chǔ)能時(shí)工作狀態(tài)區(qū)分,屬于直流激勵(lì)振蕩式。阻尼振蕩波電壓釋放作用過(guò)程基于RLC串聯(lián)欠阻尼振蕩原理,恒流電源首先通過(guò)線性連續(xù)升壓方式對(duì)被測(cè)電纜進(jìn)行逐步充電蓄能(充電電流恒定)、加壓至預(yù)設(shè)電壓值Umax。整個(gè)充電過(guò)程電纜絕緣中無(wú)穩(wěn)態(tài)直流電場(chǎng)存在。從對(duì)交聯(lián)電纜充電到預(yù)設(shè)電壓值至振蕩波衰減為零的整個(gè)過(guò)程,稱為一次阻尼振蕩波電壓作用。通過(guò)合理配置系統(tǒng)中高壓電感以產(chǎn)生符合IEC60840和IEC60270等標(biāo)準(zhǔn)要求的20~300Hz的阻尼振蕩波;在振蕩電壓作用下,電纜內(nèi)部潛在缺陷激發(fā)局部放電;測(cè)控主機(jī)整體協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行,并采集、存儲(chǔ)和分析分壓器/耦合器采集的阻尼振蕩波信號(hào)和局放信號(hào)。
2 10kV電纜振蕩波試驗(yàn)
2.1 加壓流程(表1)
2.2 判斷標(biāo)準(zhǔn)
依據(jù)《DL/T 1576-2016 6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測(cè)試方法》,10kV配電交聯(lián)聚乙烯電纜(XLPE)局放判斷標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表2:
新投運(yùn)及投運(yùn)1年以內(nèi)的電纜線路:最高試驗(yàn)電壓2U0,接頭局部放電超過(guò)300pC、本體超過(guò)100pC應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換;終端超過(guò)3000pC時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。
已投運(yùn)1年以上的電纜線路:最高試驗(yàn)電壓1.7U0,接頭局部放電超過(guò)500pC、本體超過(guò)100pC應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換;終端超過(guò)5000pC時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。
2.3 育英路#1環(huán)至宏圖路#1環(huán)電纜振蕩波試驗(yàn)
(1)電纜信息。育英路#1環(huán)至宏圖路#1環(huán)電纜于2016年投運(yùn),額定電壓8.7kV,電纜型號(hào)為3*400,電纜長(zhǎng)度為1320米,測(cè)試端地點(diǎn)為育英路一環(huán)2開(kāi)關(guān),遠(yuǎn)端地點(diǎn)為宏圖路一環(huán)1開(kāi)關(guān)。
(2)絕緣電阻搖測(cè)。使用5000V絕緣搖表測(cè)量電纜絕緣阻值:試驗(yàn)前絕緣電阻值分別為:A相10.3MΩ,B相71.6MΩ,C相76.2MΩ;試驗(yàn)后絕緣電阻值分別為:A相/,B相41.2MΩ,C相73.3MΩ。
注:振蕩波試驗(yàn)要求電纜相對(duì)地絕緣阻值不小于50MΩ,相差不大于1.5倍。
(3)試驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,A相(L1)電纜接頭絕緣過(guò)低。
3 結(jié)論
現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果,發(fā)現(xiàn)電纜溝內(nèi)積水過(guò)多,建議對(duì)電纜溝內(nèi)的積水進(jìn)行排水,A相(L1)電纜接頭絕緣過(guò)低,已做耐壓試驗(yàn)擊穿接頭,并重新制作電纜接頭,一年后進(jìn)行復(fù)測(cè)。