目前,交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜以其合理的結(jié)構(gòu)、工藝以及優(yōu)良的電氣性能等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)內(nèi)外被廣泛使用,在中低壓領(lǐng)域幾乎替代了油浸紙絕緣電纜。10kV的XLPE電纜在出廠試驗(yàn)要做局部放電檢測(cè),一般都是在屏蔽室進(jìn)行,干擾小,要求其局部放電量在10pC以下,但是在電纜出廠之后,由于施工工藝、人為破壞及絕緣老化等原因會(huì)造成絕緣特別是電纜附件的缺陷;并且XLPE在電、熱、機(jī)械外力、水、油、有機(jī)化合物、酸、堿、鹽及微生物等惡劣環(huán)境下,常常會(huì)老化。而這些老化可使材料的特性產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的改變,進(jìn)而影響其絕緣性能。
國(guó)際大電網(wǎng)(CIGRE)對(duì)電纜不同故障進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,提出9種最常見(jiàn)的故障原因;包括第三方造成的電纜絕緣破壞,第三方造成的外護(hù)套破壞,第三方造成的金屬屏蔽層破壞,絕緣層受潮,外部機(jī)械應(yīng)力,敷設(shè)過(guò)程引起的局部電應(yīng)力增加,熱膨脹引起的電纜錯(cuò)位,互聯(lián)箱進(jìn)潮及冷卻系統(tǒng)故障(如果有)。調(diào)查研究表明,XLPE電力電纜的接頭容易發(fā)生事故,且事故大多是因?yàn)榻宇^的施工條件和施工技術(shù)不佳。
以上各類(lèi)典型缺陷大多會(huì)產(chǎn)生局部放電(PD),而PD的進(jìn)一步發(fā)展則會(huì)造成XLPE電力電纜絕緣失效,電力電纜的PD參數(shù)與電力電纜絕緣狀況密切相關(guān),PD的變化一定程度上反映電纜絕緣潛在隱患缺陷的存在,PD檢測(cè)是定量分析絕緣老化程度的有效方法之一。因此IEEE及CIGRE等國(guó)際電力權(quán)威機(jī)構(gòu)均在討論將PD試驗(yàn)作為XLPE絕緣電力電纜現(xiàn)場(chǎng)絕緣狀況方法的可行性,并且IEEE給出了PD現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量導(dǎo)則。
本次研討會(huì)由江蘇省電力科學(xué)研究院組織,我公司參與了本次討論,在會(huì)上我公司率先提出采用交流激勵(lì)的方式產(chǎn)生振蕩波檢測(cè)電纜局部放電的方法,同時(shí)我公司主張振蕩波和分布式兩種方法同時(shí)進(jìn)行對(duì)電纜的狀態(tài)進(jìn)行更加全面的評(píng)價(jià);就我公司提出的以上兩點(diǎn),與會(huì)專(zhuān)家對(duì)其可行性、實(shí)用性進(jìn)行了深入的討論。
電力電纜現(xiàn)場(chǎng)局部放電檢測(cè)時(shí),由于外部噪聲干擾嚴(yán)重,測(cè)量比出廠實(shí)驗(yàn)困難許多。尤其是在離線狀態(tài)下對(duì)電力電纜進(jìn)行檢測(cè)時(shí),就必須有便攜式電壓源對(duì)其進(jìn)行加壓。目前國(guó)內(nèi)外用于開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的電壓類(lèi)型主要有:工頻正弦波電壓,非工頻諧振電壓,超低頻電壓(簡(jiǎn)稱(chēng)VLF)和阻尼振蕩波電壓(Oscillating Wave Voltage,簡(jiǎn)稱(chēng)OWV)。對(duì)于電纜現(xiàn)場(chǎng)局放檢測(cè)方法目前國(guó)內(nèi)主要采用的是振蕩波和分布式兩種方法,兩種方法各有利弊,振蕩波對(duì)于長(zhǎng)電纜的局放檢測(cè)由于信號(hào)的衰減很難準(zhǔn)確的測(cè)量到信號(hào),分布式在每個(gè)電纜接頭部位加裝傳感器,解決了信號(hào)衰減的問(wèn)題,但是現(xiàn)場(chǎng)工作量太大,不方便電纜局放試驗(yàn)大面積的推廣,與會(huì)專(zhuān)家對(duì)這兩種方法對(duì)提出了很多建設(shè)性意見(jiàn)。另外還提出電纜局放試驗(yàn)相關(guān)規(guī)程制定過(guò)程中遇到的問(wèn)題,大家對(duì)各個(gè)細(xì)節(jié)也深入討論了。