通电情况下检测电力电缆绝缘性能的方法

    实践证明，大部分经常发生的电力电缆故障是由电缆绝缘层发生劣化引起的，对电力电缆的检测很有必要，业内也广泛展开了带电检测方法的研究。电力电缆带电检测的方法有很多种,如直流电压迭加法,直流电流法, 交流电压迭加法,,低频交流迭加法等等。

1、直流电压迭加法

直流电压迭加法主要针对电力电缆中水树枝长度与绝缘电阻的关系进行研究。直流电压迭加法因散杂电流的变化或端部表面泄露电阻变低而产生较大的测量误差。且直流电压是经中性点接地的电压互感器旋加于电力电缆的,若互感器中长期流过直流电源会发生磁饱和现象而产生零序电压,可能使变电所内继电器误动作。

2、直流电流法

电力电缆在交流电压作用下,若发生水树枝劣化,则电流中含有直流成分,且树枝劣化长度与直流分量电流存在一定关系,故研究采用直流电流分量监测法。但由于直流分量电流极小(一般为nA级),因此容易受到杂散电流的干扰。且在电缆端部表面泄露电阻因胀污或因雨而下降时,测量误差很大,故此必须要清拭端部且要在天气晴好时测量,所以这种方法的使用受到很大的限制。

3、交流电压迭加法

交流电压迭加法的测量原理是:在电缆的屏蔽层上迭加101 Hz(即2倍工频+1Hz)的交流电压,监测树枝劣化而产生1Hz的劣化信号。由于树枝劣化的电缆上迭加工频+约1 Hz电压时,被测的劣化信号最大,可采用这种方法检测出1 Hz的劣化信号的强弱来判断电缆劣化的程度。这种监测方法的优点是:①可从电缆接地线处迭加电压,测定简单方便,不仅可作为在线监测,也可作带电监测,用一套设备监测多条电缆;②因迭加电压检测的是已知劣化信号,即1 Hz信号,故检测精度高,抗干扰能力强;③受铠装绝缘电阻及端部污损等因素影响较小。

4、低频交流迭加法

针对电缆中水树枝长度与绝缘电阻的关系,研究了低频交流迭加法。低频交流迭加法是一种较好的方法,所监测的交流损失电流在原理上随着劣化的发展而变大的。但在使用中应认真确认电缆端部的工作状态,例如为调整端部电场分布而装有应力环时,即使电缆绝缘良好,交流损失电流也较大,那么仅根据在线监测的信号,就可能作出”绝缘不良”的误判断。

经过分析比对我们可以发现，在带电检测的方法中,交流电压迭加法是目前比较好的一种方法。虽然带电检测的方法还不很成熟,比如对绝缘劣化程度的判断等方面,还需要做大量的研究工作,但是这是电力电缆检测的一种发展方向。