广州南方投资集团有限公司电力建设分公司
摘要：目前电缆局部放电的检测技术，作为国际上运用较为广泛的方法，可以有效检测以及定位10kV电缆的局部放电位置，且检测本身对于电缆不会造成伤害。该篇文章简要描写出电缆局部放电产生原因以及引起电缆的局部放电典型的缺陷，还叙述了OWTS振荡波测试系统技术与操作。
关键词：10kv电缆；局部放电；震荡波测试系统
1引言
随着现代经济不断的进步，城市的规划逐渐完善，地埋的电力电缆逐渐的替代了架空的电力线路，目前高压的电力电缆成为城市电力网主要的构架而且获得广泛的应用。然而对于供电水平需要的提升，推进国内外的供电单位在不断地改善对于配网设备检测的方法，已经从之前的粗放式巡检与故障抢修的模式，逐步升级变成对于电力设备状态监测的模式，就是经过在线或者离线监测方式，提前找到电力设备缺陷，并对其潜在的缺陷实行检修与维护。
2电缆局放的产生原因与典型的缺陷
电缆绝缘的介质于高电场的强度作用之下，在电极间发生的未贯穿放电，因为电缆绝缘的内部存有弱点以及生产过程当中产生的缺陷，于高电场的强度作用之下重复击穿与熄灭发生的现象就叫做电缆的局部放电。该放电形式只在绝缘局部的位置存在，所以不会马上产生贯穿性的通道。这种现象是普遍存在的，通常表现，绝缘内的气体击穿，在小范围内液体或固体介质局放击穿或者金属表面边缘与尖角部位的场强集中造成局部的击穿放电。这类放电能量很小，因此它在短时内存在并不会对设备绝缘的强度产生影响。不过假如运行电压之下绝缘介质不断的发生局部放电，而这些微弱放电将会产生累积的效应，使得绝缘介电的性能逐步劣化并使得局部的缺陷扩大，进而导致全部绝缘击穿。精准测量XLPE绝缘的电力电缆局部的放电是用来判断电缆的绝缘品质一种有效、直观的方式。造成电缆的局部放电典型的缺陷主要是以下几个：
（1）在绝缘之中或者绝缘层和半导电层的界面位置的气隙，涵盖绝缘层的裂缝、磨损、刀痕，放电一般比100pc小。
（2）电缆和接头连接位置的空腔，其可分成三阶段：早期时候，放电量与重复率全部较小；伴随着电痕的扩展，重复率与放电量都增大；最终失效之前，放电量将减小，放电的重复率将增加。
（3）高阻绝缘屏蔽与中性线的破损，放电一般在几百至几千pC间，不过很少造成电缆的击穿。
（4）由水树、气隙、凸出物所引起的电树，其一旦引发，导致电缆的击穿是非常快的，一般是几分钟至几周的时间。而水树能够因为过电压或者现场测试从而引发成电树，并且最终使其击穿。
3OWTS系统技术
OWTS还叫做振荡波的测试系统，其作为电缆状态的检修手段，能运用在新电缆的投运之前、电缆在更换接头以后与日常定期的跟踪检测、测量、评估电缆的主绝缘情况与附件安装的工艺等；还有，如果发生局部放电，评估局部放电水平，进而定位局部放电故障，如果有必要，要对附件实行针对性维修与更换。
OWTS系统一般由一个控制单元与一个高压单元构成。一般控制单元是一台携有无线局域网性能的电脑。在高压单元当中有晶闸管开关、谐振电感、高压源，可以有测试所需的阻尼振荡的电压产生。嵌入式的控制模块与高压分压器被集成在高压单元当中，它们一起来完成局部放电信号处理与数据采集。局放信号分析、存储以及评估都在电脑上来完成，然而数据的分析与评估能在现场或者办公室来做。
OWTS系统测试的原理如图1。局部放电测试时，先使用高压源来对被测的电缆实行充电，再闭合开关来加压。被测电缆与系统内部共同组成LC振荡回路，进而有一个阻尼比较低、正弦振荡的电压产生。依照被测电缆的电容不一样，电压频率将会在几十至几百赫兹范围之内变化。且测试电压频率将接近工频的频率，所以我们能够对全部测量的局部放电活动实行有效的评估。而采样单元将会于振荡过程的中完整记录所收集的数据，经过系统一次的加压便会采集到许多数据。在采集数据后，经人工或者系统自动的进行数据的分析，得到局放沿整个电缆分布详细的信息，进而提前对于有着严重漏洞的电缆实行修复，预防出现意外的断电事故。
图1OWTS系统测试原理图
振荡电压施加于被测电缆之上的时间很短，所以不会损害电缆。电压幅值的衰减过程当中，能容易地测出局放水平、局放的起始电压与局放的终止电压等参数，这些都是电缆的绝缘老化重要的评估标准。
对于典型的局放参数分析评估与对局放的故障点定位，能为维修与维护计划制定供给可靠的根据，以提升管理水平与电网运行。OWTS系统的特征主要有以下几点：第一，有效性：局部放电试验时加的电压波形与频率尽量和正常运行的时候电压形状相似，重要的参数像局放的起始电压、局放的终止电压与局部放电的等级就会和正常运行的时候一样。第二，无损性：所加的电压需要接近正常的运行电压，因为这样就能在局部放电诊断之中把电压值给限定在0.5-1.7Uo内，预防较高电压所引起的新缺陷。第三，抗干扰的能力：系统能够有效的排除环境的干扰。第四，有效性：能够有效的判断局部放电类型，产生清晰的局部放电波形图，便于确定局部放电的类型，观测电压曲线和局部放电发生之间相位的关系。第五，便携与安全性：便携式的设计，能应用在各种测试的环境，有着较好安全性能。
4振荡波的电压法检测和定位精度影响的因素
影响到OWTS振荡波的电缆局放检测与定位装置的检测精准度的因素有以下几个：第一，测试数据精准度，主要是因为外界的随机脉冲形干扰进到检测系统，还有就是加压端子的连接不好，造成放电脉冲；第二，分析判断的时候入射波与反射波选择的不对；第三，测试过程当中没有及时的改变量程；第四，高压试验的电缆长度。
对于上述四个影响的因素，需要认真的做好下述几个内容的工作：
（1）为保证测试数据精准度，在试验之前，要注意到试验端子的安全距离能否足够，其表面是否光滑、清洁；试验的时候，在测量环境的噪声时，GIS电压的指示器能否对测量造成干扰。
（2）对数据实行判断分析时，所选用的反射波的波形要比入射波宽，其幅值要小于入射波，波形的形状大体相似。
（3）测试时要及时的改变实验量程，对于超量程而保存下的数据做处理时，要手动调节入射波起点，免得发生误判情况。
（4）当50m或者25m的试验电缆因为接线造成局放时，将会错误的判断出离电缆的对端二到三倍的试验电缆长度处有局放。假如该电缆的确存有局放现象，这个信号将会使得真正信号的波形畸变进而遗漏重要的信息或者误判。如图2.
图2现场解剖图片
5结束语
对投运之前的电缆与运行时间比较长的旧电缆实行检测，能够促使安装工艺提升，免于电缆因为长期的运行逐步损坏而引起突发事故。经过该状态的监测手段，可以有效提升电缆网运行的可靠性，还能准确、及时地了解电力电缆的绝缘健康水平，树立电缆线路健康的档案，为今后电缆网的运行管理供给可靠的依据。OWTS系统是世界上最为先进的局部放电检测的设备之一，还和工频有着很好的性能，已获得越来越多的国家认可。
参考文献:
[1]孙波,黄成军.电力电缆局部放电检测技术的探讨[J].电线电缆,2009,24(10):27-30.
[2]罗俊华,马翠姣,邱毓昌等.35kV及以下XLPE电力电缆试验方法的研究[J].电网技术,2000,24(12):58-61.
[3]冯义,刘鹏,涂明涛.振荡波测试系统在电缆局部放电检测中的应用[J].供用电,2009,04(08):11-15.