電力電纜是供電公司最重要的資產(chǎn)之一。隨著對供電可靠性要求的不斷提高，目前對電力基礎(chǔ)設(shè)施基于事故的維護(hù)已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足要求，而基于狀態(tài)的維護(hù)即“狀態(tài)檢修”日益受到重視。“狀態(tài)檢修”即提前掌握設(shè)備的運(yùn)行情況，及時消除設(shè)備隱患，以免事故的發(fā)生。

在我國，北京電力公司一直非常重視電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修，在奧運(yùn)會供電保障任務(wù)中，“狀態(tài)檢修”被列入重點(diǎn)工作，各種先進(jìn)的檢測技術(shù)和設(shè)備被大量應(yīng)用，包括2007年從德國引進(jìn)的4臺振蕩波電纜局放系統(tǒng)，用于奧運(yùn)場館和重要設(shè)施的電纜檢測，取得了良好效果。

國際上已經(jīng)有數(shù)百臺振蕩波電纜局放檢測系統(tǒng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)。在歐洲，德國、荷蘭、波蘭等國家已很好地開展應(yīng)用。在亞洲，新加坡新能源電網(wǎng)有限公司利用振蕩波電纜局放檢測系統(tǒng)對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行狀態(tài)檢測，使供電可靠性得到了很大提高。

2、電纜局放檢測

對電力電纜的現(xiàn)場局放檢測（on-site PD Diagnosis）目前主要有在線和離線兩種檢測方式。在線局放檢測是在電纜運(yùn)行狀況下進(jìn)行，這樣對局放的測定評估限定在U0水平以下，對背景噪聲的處理技術(shù)上有一定的難度。另外，在線局放檢測系統(tǒng)還不能按照IEC的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，PD水平無法量化，也不具備可比性。

    離線局放檢測是使用合適的高壓電源來對離線電纜中局放進(jìn)行定量測量，由此評估電纜在運(yùn)行狀態(tài)下的局放特性。對電纜進(jìn)行現(xiàn)場局放檢測（定量測量），目前還只能應(yīng)用離線局放的檢測方法，其最重要的三個測量參數(shù)為：局放起始電壓（PDIV）、局放熄滅電壓（PDEV）和局放量。

  局放起始電壓Ui（PDIV）：當(dāng)施加于電纜上的電壓從某一測量不到局放的較低值逐漸增加到初次測量到電纜中局放時的最低電壓。測試系統(tǒng)的精度及背景噪聲直接影響到局放起始電壓的測量。

  局放熄滅電壓Ue（PDEV）：當(dāng)施加于電纜上的電壓從某一測量到局放的較高值逐漸減小，直到電纜中停止出現(xiàn)重復(fù)性局放時的電壓。Ue一般小于Ui，是評估電纜局放點(diǎn)危險(xiǎn)性的一個重要參數(shù)。

局放量：測量到的局放脈沖值。局放量也是反映局放點(diǎn)危險(xiǎn)性的一個重要參數(shù)。

研究表明，絕緣薄弱處的局部放電跟所加電壓波形和頻率有關(guān)，相同電壓下，不同的測試波形和頻率在同一點(diǎn)處所誘發(fā)的局放有很大差別。為了更準(zhǔn)確地評估電纜中的局放特性，局放檢測所加電壓的波形及頻率盡可能與正常運(yùn)行時電壓的相似，這樣上述測量參數(shù)如PDIV，PDEV和局放量就能更準(zhǔn)確地反映出運(yùn)行狀況下的局放特性。另外，局放檢測時所加的高壓不應(yīng)對電纜絕緣造成二次損傷。

    用于電纜局放檢測的設(shè)備必須按照IEC60270標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，這樣定量測量的結(jié)果才具有可比性。

3、振蕩波電纜局放檢測系統(tǒng)

根據(jù)電工學(xué)原理可知，充電的電容器和電感器形成閉合回路時將產(chǎn)生振幅按指數(shù)衰減的正弦電壓和電流振蕩波。振蕩波電纜局放測量裝置就是利用電壓振蕩的前幾個衰減不大的波對電纜（等效于電容器）施加交流電壓并完成局部放電量測量的（由于回路無源，所以不存在電源干擾）。經(jīng)過計(jì)算機(jī)分析測試數(shù)據(jù)，我們還能進(jìn)一步得到集中度、位置等局放特征量，更加有效地評估電纜的絕緣狀態(tài)。

現(xiàn)有的振蕩波局放測量裝置如SebaKMT公司的OWTS系統(tǒng)用直流電源給電容器充電，達(dá)到預(yù)定電壓后導(dǎo)通電子開關(guān)形成LC回路，電容器放電在被試品上產(chǎn)生振蕩（試驗(yàn)）電壓。在這個系統(tǒng)中的電子開關(guān)須承受振蕩（試驗(yàn)）電壓，因此受目前固態(tài)電子器件及相關(guān)控制技術(shù)水平的限制，試驗(yàn)電壓只能達(dá)到150kV。

針對現(xiàn)有的直流充電型振蕩波局放檢測系統(tǒng)試驗(yàn)電壓較低以及被試電纜承受直流電壓的缺點(diǎn)，本項(xiàng)目提出研制一種基于變頻諧振的振蕩波電纜局放檢測系統(tǒng)，試驗(yàn)電壓將達(dá)到1000kV甚至更高，并且滿足局放試驗(yàn)要求。由于被試電纜在試驗(yàn)過程中始終承受交流電壓，所以不存在直流極化效應(yīng)等對電纜的不利影響。

4、基于變頻諧振的振蕩波電纜局放檢測系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)工作原理

     該系統(tǒng)由諧振電感和電纜電容組成LC回路，再利用一個變頻電源串聯(lián)接入回路進(jìn)行激勵，通過調(diào)節(jié)激勵電壓的頻率使回路達(dá)到諧振狀態(tài)。提高激勵電壓使諧振電壓達(dá)到預(yù)定值，進(jìn)行交流耐壓。需要測量局放時關(guān)斷變頻電源的輸出并迅速將其短路，LC回路中將產(chǎn)生電壓和電流振蕩波，在電纜上得到振幅按指數(shù)衰減的正弦振蕩電壓，用前幾個衰減不大的波進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。對于串聯(lián)諧振，振蕩電壓高于激勵電壓Q倍，因此對只承受激勵電壓的電子開關(guān)的耐壓要求很低（最多2.5kV），器件容易獲得。

根據(jù)被測電纜電容的不同，振蕩電壓的頻率會在幾十到上百赫茲的范圍內(nèi)變化，接近于50Hz工頻。

振蕩電壓（可以高于交流耐壓值）加在被測電纜上的時間極短（幾百毫秒），因此不會對電纜造成損害。在電壓幅值衰減過程中，可以很容易地測定PDIV、PDEV、局放量等參數(shù)和局放集中程度。

系統(tǒng)加壓后誘發(fā)局放故障點(diǎn)產(chǎn)生的局放信號會分別向電纜的兩端傳遞，先后到達(dá)測量端并被捕獲。根據(jù)脈沖信號在電纜中的傳播速度和局放信號先后到達(dá)的時間差可以得到局放點(diǎn)的位置。局放的校準(zhǔn)保障了局放故障點(diǎn)定位的精度，多個局放故障點(diǎn)的定位亦可同時完成。4.3系統(tǒng)應(yīng)用及特點(diǎn)

    對于電纜的局放檢測目前還未形成統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)。在歐洲一般參照荷蘭電纜公司的推薦參數(shù)（見下表），這一依據(jù)是否適合中國國情還需在實(shí)踐中檢驗(yàn)修改完善。這里要強(qiáng)調(diào)的是，對電纜中局放故障點(diǎn)的評估不僅僅要考慮局放量，局放起始電壓Ui和局放熄滅電壓Ue,，局放集中程度也是評估的重要參數(shù)之一。

基于變頻諧振的振蕩波電纜局放檢測系統(tǒng)在對電纜進(jìn)行交流耐壓后再行局放檢測，可以對電纜的絕緣狀態(tài)做出更全面的評估。由于測試過程沒有直流加壓，所以對電纜無損傷；由于不受開關(guān)器件耐壓的限制，試驗(yàn)電壓可以做得很高（1000kV），理論上講，目前電力系統(tǒng)所有電壓等級都適用。另外該系統(tǒng)不僅能測量局部放電，還能準(zhǔn)確定位缺陷點(diǎn)的位置，為電纜故障的判斷和處理帶來極大便利。