振荡波电压法在10 kV电缆故障查找中的应用

赵崇幸

摘 要：针对目前10 kV电缆故障定位研究方法的不足，文章介绍了振荡波电压法的基本原理，结合该方法在江门新会供电局10 kV电缆局部放电测试中的应用，从故障定位和缺陷查找二个方面分析了该方法的局部放电测试波形，分析结果表明，该方法对10 kV电缆的故障查找和定位具有较好的效果。

关键词：电力电缆；故障定位；振荡波电压法

中图分类号：TM247 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）30-0054-01

1 震荡波的电压方法理论依据

震荡波的电压方法是被广泛的用于对电缆故障进行检测检测的冲击的高压闪络方法之中，其理论依据主要根据其电感线圈的串联谐振以及电缆等值电容等原理，使发生故障的部位在谐振的过程中产生局部的放点。而发生故障的点在被击穿之前，其储存的能量电容的值与电流的电源值是相通的，与此同时对于较高频率的行波信号出现短路的转台。电流波在发生反射的情况下系数为1，但是在电缆的远端开路现象过程中，其系数为负1，并且信号会出现全反射的现象直至到最终其能量消耗。在10 kV电缆之上高压的信号的振幅的值远远的大于在故障点出现临界击穿现象时的电压值，而电压的波的穿过存在故障的点一定的时间之后，该故障点出现电离，并且击穿放电。

并且在行波法中震荡波电压法也被广泛的应用，其根据局部的放电所发生信号对其位置跟踪。在对于电缆的长度为L进行电缆缺陷的检测以及故障排除的工作中，脉冲将以速度V沿着进行测试的终端进行传播。若我们假设在距离测试端X点发生局部放电现象，在此时脉冲不仅仅继续向前传播并且直至最末端，还在X点处发生了局部的反射。如果假设在局部放电发生之后第一个反射波再回到测试点所用的时间为t1，而第二个返回时间为t2，就能够根据公式得出

t1=x/v，t2=[L+（L-X）]/v。

由t1和t2可以得出局部放电处的位置。

2 10 kV震荡波的电压电缆放电的相关监测定位系 统应用

为了消除配电网的安全隐患，新会供电局联合广东电网公司电力科学研究院、江门供电局的实验研究所成功运用10 kV震荡波的电压电缆放电的相关监测定位系统，对其管辖范围中的10 kV电缆开展大量的实验以及缺陷检测工作。现在对缺陷查找以及故障定位具体的工作运用过程进行简要分析。

2.1 故障定位应用

在进行故障定位的过程中，选取了110 kV元山站10 kV临港线#19塔至10 kV臨港线#20塔的电缆震荡波的局部放电现象检测的相关实验作为范例进行仔细研究。根据实验的具体内容，此次电缆型号为YJV22，其工作电压为8.7 kV以及15 kV，3芯，每个芯其截面的面积为240 mm2，进行测试的全场930 m，投入运行的时间为12 a。

2.1.1 波形的校正

在进行该实验的准备阶段，相关人员应首先根据信号发射器对即将要进行检测的系统进行校正准备工作，并且始端对其所施加的幅值为100PC标准脉冲曲线。系统所接收到的反射波和入射波信号衰减程度较大。

2.1.2 局部放电测试

按照0.1 U0（U0为电压的额定值）、0.3 UO、0.5 UO、0.7 UO、 0.9 UO、1.3 UO、1.5 UO、1.7 UO的加压顺序依照次序进行施加电压，并且准确的记录每次实验测试波形。在试验过程中产生振荡频率约为394 Hz。局部放电定位图，如图1所示。

2.1.3 分 析

在试验结束之后，相关人员应再一次的测试该电缆的绝缘电阻是否合格。然后对于实验过程中所采集到的数据分析。电缆处于在不同的施加电压的环境之下，电缆L1相、L2相、L3相进行计算所得到介质损耗的因数tanδ=0.1%，而介质损耗的情况基本因为电压变化产生变化。从上述分析可发现：对该电缆进行振荡波局部放电试验发现，A相电缆在835 m附近存在绝缘缺陷，B、C相电缆本体局放量超过要求值，建议对该电缆进行停电处理，对上述位置进行检查，查明电缆本体故障原因并进行更换。

2.2 在缺陷查找和定位中的运用

选取220 kV新会站10 kV高压室至10 kV同和线#1接线箱电缆的震荡波的局部放电的检测试验作为范例进行仔细研究。此范例中被检测的电缆的型号为YJV22，此电缆的工作电压分别为8.7 kV以及15 kV，3芯。每个芯的横截面积为240 mm2。电缆被检测全长为357 m，投入运行的是时间长达13 a。在对其进行干扰波测试以及波形校准所得到数据均符合相关的测试要求。

2.3 结果分析

试验结束后，对于采集数据到的进行研究分析。该电缆处于不同的施加的电压环境之下，电缆L1相、L2相、L3相进行计算所得到tanδ=0.1%，并且电缆介质损耗在通常情况下的基本不会因电压变化而发生变化。局部放电定位图，如图2所示。

从上述的实验分析可以得出以下结论：此电缆距离测试端约326 m处存在集中性局部放电。运行人员检查时发现上述1处附近确实存在电缆绝缘缺陷情况。

3 结 语

通过实验检验，对于电缆进行缺陷查找以及故障测试的实际操作过程中，运用10 kV震荡波电压法实用简单，便于操作，并且故障的定位精确度较高。需要注意的是，从科学发展宏观的角度来看，不断提升电缆在线监测的理论和实践水平，并且能够准确及时的发现电缆中所发生的故障并且能够对其进行故障缺陷的排查将成为今后主要的发展方向。

参考文献：

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