電纜在線局部放電檢測技術簡介

來源：揚州國浩電氣有限公司 2025年05月11日 07:37

XLPE電力電纜

由于電纜敷設于地下，可充分利用土地資源，且不影響美觀、不易被外力破壞，因而電力電纜在城市電網中得到了廣泛的應用。城市中電纜覆蓋率越來越高，如珠三角城市電纜化率超過90%。據不統計，已投入運行的35kV及以下電壓等級多達50萬公里之多，且大部分為交聯聚乙烯(XLPE)三芯電纜。

XLPE電力電纜一般敷設在電纜溝或直埋于地下，其壽命受敷設環境及使用狀態的影響較大，一般認為其壽命在20年至30年之間。在經濟發達的沿海地區，如長三角、珠三角等地，近幾年因絕緣損壞導致的電纜故障時有發生，嚴重影響供電可靠性。究其原因是因為這些地區的電纜運行環境惡劣，電纜線路負荷一般較重，長期受高溫、高電壓、潮濕等作用，并且目前電纜附件的制作及安裝過程存在較多問題。電纜由于敷設于地下，帶來了很多好處，但同時也帶來了一些不變，如發生故障后，對于故障的尋找極為困難，需要浪費大量的人力及物力，對供電可靠性造成極大的沖擊，并帶來難以估計的社會影響和經濟損失。因而為提高直接面對用戶的中壓電纜運行的可靠性，如何快速有效地通過各種檢測手段判斷電纜絕緣的劣化狀態有著重要的現實意義。

出廠試驗合格的電纜在搬運及運輸、現場敷設、電纜終端及中間接頭的安裝與制作過程、以及運行中，均可能因各種原因而形成缺陷。目前，除出廠耐壓試驗外，電力電纜狀態的檢測方法有：PD檢測、介質損耗因素檢測、接地電流測量、絕緣電阻和泄漏電流檢測、運行溫度監測及檢測、電纜絕緣水樹監測的直流法等。大量試驗研究表明：絕緣狀態通過常規的非破壞性試驗參數都不能很好的反映，而PD或與PD有關的參量對于電纜絕緣老化狀態有著很好的指示作用。IEC，CIGRE等國際機構認為電纜的PD量與電纜絕緣狀況密切相關，是判斷電纜絕緣品質的最直觀、理想、有效的方法，并推薦PD檢測作為XLPE電纜絕緣狀況評價的方法。

隨著經濟的發展和高溫天氣的持續，電網負荷持續攀升，2011年6月21日廣東電網統調負荷創下歷史新高，同比增長超過10%。東莞地處珠三角，經濟發達，中壓電纜線路負荷重。直接面對用戶的中壓電纜一旦發生故障，將中斷供電，影響人民群眾生活，造成不良影響。因而如何快速有效地通過各種檢測手段判斷電纜絕緣的劣化狀態有著重要的現實意義。雖然PD的檢測和評價是絕緣狀態監測的重要手段，且已廣泛應用于各類電氣設備的絕緣狀態檢測與監測中，但國內對中壓電纜PD的測量主要還采用離線式，其測量需要停電數小時，且需要打開連接，在目前用電可靠性要求越來越高的情況下，難以實現對直接面對用戶的中壓電纜一年一檢或者定期巡檢。隨著供電可靠性要求的提高及相關檢測技術的發展，在線檢測及在線監測成為絕緣檢測的發展方向。為減小直接面對用戶的中壓電纜的停電時間，提高供電可靠性，保證用戶正常供電，有必要開展中壓電纜在線PD檢測相關技術研究，以適應PD檢測策略從離線檢測為主逐步向在線檢測為主、離線試驗為輔的監督模式。

現階段電纜PD在線檢測的重點和技術難點主要集中在兩個方面：一是所檢測到信號的的干擾噪聲抑制問題，二是信號所屬缺陷類別的識別問題。在線檢測中，電氣設備處于帶電運行狀態，現場電磁干擾嚴重;而絕緣缺陷產生的PD信號通常非常微弱，容易淹沒于嚴重的背景噪聲中。隨著數字信號處理技術的不斷進步，PD檢測抗干擾技術已經有了很大提高，但隨著科技的發展，PD檢測現場的電磁干擾也愈發嚴重，因此干擾的抑制是PD在線檢測的關鍵問題也是一大熱點、難點問題。模式識別是噪聲去除之后的另一大難點問題。目前，PD檢測的狀態診斷還是以閩值分析為主，其主要思想是放電量達到某一閾值時發出警告信號，并判斷該電纜處于正?；虍惓顟B，但檢測到的放電脈沖可能來自電纜本體、電纜終端頭、也可能來自與其連接的其他設備（如開關柜等）。由于不同來源的PD信號，對設備的危害不同，其判斷標準也有所不同，所以對信號的識別亦顯得十分重要，是目前電纜PD在線檢測的另一個研究重點。

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