毛傳峰，王科，項恩新，黃禾

(1.云南電網公司昆明供電局，昆明 650000;2.云南電網有限責任公司電力科學研究院，昆明 650217)

0 前言

10 kV 振蕩波局放測試系統(tǒng)廣泛應用于10 kV交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜耐壓試驗、局部放電試驗［1－3］，其優(yōu)點在于與交流電壓等效性好，作用時間短、操作方便、便于攜帶運輸，可發(fā)現(xiàn)XLPE 電力電纜中的各種缺陷，試驗中不會對電纜造成損傷［4－8］，10 kV 振蕩波局放測試系統(tǒng)性能參差不齊，部分產品在使用過程中無法正確反映電纜的故障情況，有些故障誤判甚至造成了生產單位的重復停電，但目前針對此類產品缺乏有效評測方法，對10 kV 電纜的安全穩(wěn)定運行造成了不良影響［9－10］。以下介紹10 kV 振蕩波局放測試系統(tǒng)測評平臺搭建、實測評價兩方面的內容。

1 測評平臺搭建

1.1 相同電纜型號試驗段

試驗段具有固定的波速度［11］，固定的中間接頭數，主要用于衡量10 kV 振蕩波局放測試系統(tǒng)測量長度和中間接頭數的準確性。

相同電纜型號的10 kV 電纜試驗段基于云南電網公司超高壓試驗研究基地10 kV 考核場的自10 kV 配變10 kV 側到主變進線柜10 kV 側一段大循環(huán)繞設的約35 m 長電纜，將一側A 相和B 相短接、一側B 相和C 相短接構成單相約100 m 長的電纜。

搭接后該電纜段型號為ZR－YJV22－8.7/15 kV 3×120，全長測量約100 m，有兩個中間接頭，中間接頭的位置大概在電纜段的35 m 和78 m 處。

1.2 不同電纜型號電纜試驗段

纜試驗段利用廢舊電纜段，具有多處故障點和可能局放點，用于衡量10 kV 振蕩波局放測試系統(tǒng)對故障點判斷的準確性和局放測量的實用性。

不同電纜型號的10 kV 電纜試驗段基于5 段不同型號的廢舊電纜，以首尾相接、蛇形排布的形式構成，5 段電纜及附件參數見表1，整個電纜段結構見圖1，

圖1 電纜段結構圖

試驗段約299 m，含25 個中間接頭，2 個終端接頭，試驗段回路電阻值62.4 MΩ，可耐受17.4 kV (2 U0)/1 min 工頻電壓。為了更好體現(xiàn)10 kV 振蕩波局放測試系統(tǒng)的測試結果，在本段電纜設置了工藝制作差、毛刺較多的中間接頭，便于衡量測試結果的準確性。

1.3 雙施加源

雙施加源具備通流升壓功能，能夠真實模擬實際電纜運行工況。利用絕緣支柱瓷瓶對地絕緣的10 kV 電纜段通過升流器產生目標電流，并通過試驗變壓器給10 kV 電纜段施加目標電壓，10 kV 電纜段即具備等效的電壓、電流雙施加工況，電流回路具備100 A 的通流能力，20 kV/1 A 的工頻電壓源滿足10 kV 電纜段電壓測試要求，電壓電流雙施加試驗平臺［12－13］如圖2 所示。

圖2 電壓、電流雙施加試驗平臺示意圖

2 實測評價

10 kV 振蕩波局放測試系統(tǒng)測試是利用電纜等值電容與電感線圈的串聯(lián)諧振原理，振蕩電壓在多次極性變換過程中使電纜缺陷處激發(fā)出局部放電信號，通過高頻耦合器測量該信號從而達到檢測目的［14－15］。因此，在搭建了兩段10 kV 試驗電纜段后，開展了針對三套試品的兩次實測對比試驗并進行了試品一對應產品的驗收測評。

2.1 相同電纜型號試驗段評價

兩套產品除試品三最高電壓、補償電容有區(qū)別外，軟件及其他應用基本相同，兩套試品的實測過程基本一致，如下圖3 所示:

圖3 測試過程流程圖

由于試品二與試品三測距采用同一型號脈沖反射儀(測距儀)，因此測量電纜長度的數值完全相同，均為95 m，而實際電纜段長度為100 m，測試結果基本吻合，測試后局放分布圖如下圖4、5 所示:

圖4 試品二局放分布圖

由圖4、5 比較得出:

1)試品三局放分布圖局放位置集中在測距點39 m 和測距點75 m 處，基本對應試驗電纜段35 m 和78 m 的兩處電纜連接頭，發(fā)生局部放電的可能性大，較為符合實際情況。

2)試品二局放分布圖局放點較為分散，未形成典型局放集中點，經多次測量后，局放分布圖趨同，基本判別試驗電纜段40 m 處存在一定局放現(xiàn)象，但對試驗電纜段75 m 左右處的第二處電纜連接頭的局放現(xiàn)象未有效采集，測試表現(xiàn)較試品三相比存在一定差距。

圖5 試品三局放分布圖

2.2 不同電纜型號試驗段評價

基于不同電纜型號的10 kV 電纜試驗段的實測評價選取了各方面性能有差異的試品一與試品二，兩套系統(tǒng)測試功能差異集中于以下幾點:

1)試品二具備耐壓試驗功能，試品一不具備此功能;

2)試品二具備測量局部放電起始電壓和熄滅電壓功能，試品一不具備此功能;

3)試品二數據分析軟件需配合加密鑰匙使用，較試品一復雜;

4)試品二進行數據手動分析的過程中，可實時調出標準校準波形與測試波形進行比對查看，并具備測試波形的放大和縮小查看功能，方便應用分析，試品一不具備此功能。

在測量過程中發(fā)現(xiàn)，試品一的測距功能采用軟件系統(tǒng)內嵌式設計，而試品二采用脈沖反射儀(測距儀)，測量結果表明，試品一測量10 kV 試驗電纜長度僅為240 m，并且數據振蕩不穩(wěn)定，與試品二脈沖反射儀(測距儀)測量值289m 及實際長度299 m 誤差較大。同時試品一內嵌式測距系統(tǒng)未能有效測定試驗電纜段的電纜接頭數，不利于故障判斷，存在一定設計缺陷。

由試品一、二電纜測距圖及局放分布圖比較得出

1)試品一與試品二電纜振蕩波局放測試系統(tǒng)均可用來檢測局部放電信號、定位異常放電點和確定電纜絕緣狀態(tài)。

2)在測試電壓、測試范圍、降頻裝置參數上試品二測試系統(tǒng)稍優(yōu);耐壓試驗、自動放電、局放起始和熄滅電壓測量等實用功能上試品二測試系統(tǒng)更豐富;在手動分析時試品二測試系統(tǒng)可實時調出標準校準波形與測試波形進行比對查看，并具備測試波形的放大和縮小查看功能，方便應用分析。

3)通過兩套試品的分析報告可以看出，試品二的測量結果更能反映試驗電纜段的實際情況，產品性能更優(yōu)。

2.3 試品一對應產品的驗收測評

1)電纜長度及中間接頭測距不準確。

2)測試加壓過程不穩(wěn)定。

3)輸出電壓周期不可調節(jié)。

3 結束語

通過搭建相同電纜型號和不同電纜型號的兩段試驗電纜段，對三套試品開展了兩次實測對比試驗并進行了試品一對應產品的驗收測評。提煉出振蕩波局放測試系統(tǒng)測距與實際長度對應的典型分析、振蕩波局放測試系統(tǒng)局放集中點與實際電纜頭對應的典型分析，振蕩波局放測試系統(tǒng)功能的現(xiàn)場測評的綜合測評方法，測評結果表明不同廠家生產的10 kV 振蕩波局放測試系統(tǒng)在性能、精度、實用性上存在一定差距。

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