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论检测110千伏桦林变电站35千伏托林线3540电力电缆终端放电

1、案例简介
110千伏桦林变电站 35千伏托林线3540电力电缆，型号 ZR-YJV22，生产厂家：宝胜科技创新股份有限公司，投运日期：2013年 10 月。2020年 3 月 25 日国网阿勒泰供电公司变电检修中心人员对110千伏桦林变电站35千伏开关柜开展带电检测工作;利用带电检测仪器采用暂态地电压、超声波、测得35千伏托林线3540开柜后柜下超声波数值达到最大值28dB,暂态地电压数据无异常。带电检测人员进一步采用高频局放检测发现110千伏桦林变电站35千伏托林线3540 10kV 开关柜在内部放电信号。频率主要集中在4.7~6.0MHz 及 8.0~10.0MHz，最大幅值为 58mV。2020 年 5 月 19日安排停电对开关柜内部进行检查，对其电缆进行绝缘电阻试验时绝缘B相绝缘电阻为1500MΩ，其他两项为无穷大。对相电缆进行耐压试验B相电缆升到32千伏时电流开始波动。同时对电缆头解剖检查发现该电缆头 B 相应力管制作工艺不符合要求，应力管压接触未将外半导电层与主绝缘断口处包裹，且导电带在缠绕过程中未完全拉伸，缠绕范围过大，不圆滑有棱角，造成该处电场生产畸变，对应力管表面放电。后期处理，检修人员对电力电缆终端进行更换，并进行电气试验合格后，对电缆进行复测合格。
2、检测技术及分析方法
2.1超声波对开关柜放电位置的分析
110千伏桦林变电站 10kV 开关柜超声波局部放电检测时在超声波探头平移发现声音最大的地方在开关柜后柜下部，并且达到最大值28dB(图1)。根据超声波检测情况来看放电现象存在开关柜后柜下部

图1、开关柜超声波检测相位图
2.2 高频局放对电缆的分析
110千伏桦林变电站 10kV 开关柜进行测试高频局部放电检测，其间开关柜后柜放电谱图存在两组典型放电信号， 其最大最大幅值为 58mV，具体图谱如下（图 2-3）。

图2、PRPD 谱图

图3、放电谱图
根据图 1可以看出：有典型的放电信号。在一个放电信号周期内，正负半周都存在明显的区域型放电信号，且两个区域放电信号覆盖范围大小不一致。由图3 放电图谱可以看出放电信号有聚团特征，且区域分界明显，放电信号分别集中在 4.7~6.0MHz 及 8.0~10.0MHz 范围内， 最大幅值为 58mV，初步判定为沿面放电，但不排除内部放电可能。
2.3 常规试验检测分析

2020 年 5 月 19日安排停电对开关柜内部进行检查，对其电缆进行绝缘电阻试验时绝缘B相绝缘电阻为1500MΩ，其他两项为无穷大。对相电缆进行耐压试验B相电缆升到32千伏时电流开始波动。基本可以排除开关柜内部存在缺陷。放电部位只会发生在电缆终端上或电缆本体上。
2.4电缆解剖分析
2020 年 5 月22日，变电检修人员会同厂家技术人员对该电缆终端进行解剖分析。在对 B 相应力管进行解剖时发现有放电痕迹。

图4、电缆终端头放电痕迹
由图4以看出应力管内，电缆主绝缘层、铜屏蔽层以及半导层呈现出梯形分布，应力疏散胶未起到疏散电场的作用。因该断口处存在空气与绝缘材料两种介质（空气介电常数 1，绝缘材料的为 2.3，），在电场的作用下形成电场不均匀，造成该处发生局部放电。该电缆头导电带在缠绕过程中未完全拉伸，缠绕范围过大，不圆滑有棱角，在该棱角处电场产生畸变，造成该处发生尖端放电，并形成击穿点。
3. 经验体会
（1）加强电缆验收管理。制定电缆头制作、隐蔽性环节验收标准化作业卡，并要求验收人员持卡验收；在电缆头制作时开展旁站工作，严格执行旁站工作则不投运。
（2）对已投运超过 10 年以上的电力电缆应加强带电检测，必要时缩短检测周期，采用多种手段提早发现电缆中可能存在的隐患或缺陷。
(3)对于开关柜内设备，应使用多种带电检测手段对其进行带电检测，包括接触式超声波、高频等综合判断放电类型及放电位置。
(4)超声波局放检测对机械振动信号检测较为灵敏，对电信号检测较为差；特高频局放检测对电信号检测较为灵敏，对机械振动信号检测较差。

-全文完-