基于螺线管高压线的电力电缆局放定位系统及检测方法与流程

本发明涉及一种用于电力电缆振荡波试验的检测系统及测试局部放电的方法，尤其涉及一种基于螺旋管高压线的电力电缆终端局部放电定位系统及检测方法。

背景技术：

阻尼振荡波检测技术是近年来国内外密切关注的一种用于电力电缆现场状态检测及诊断的一种新技术，具有与工频电压等效性好、作用时间短、无损测试、易于携带等优点，随着电力系统的发展和用户对供电可靠性要求的提高，阻尼振荡波技术在电力电缆尤其是配网电力电缆的状态检测领域得到广泛应用。国内针对阻尼振荡波在配网电力电缆上的应用已有相应的电力行业标准。

目前应用于配网电力电缆阻尼振荡波试验重要的考察指标之一为电缆和附件的局放，电缆行业标准详细规定了35kv及以下电压等级的配网电力电缆本体、中间接头以及终端的局放合格标准。现场实际应用表明：应用于配网电力电缆试验的阻尼振荡波设备可有效对被测的配网电力电缆本体和中间接头的局放准确检出和定位；而由于应用于配网电力电缆的阻尼振荡波设备对局放的定位采用行波定位法，电缆测试端终端和远端终端的行波波形一致，因而现有的单端采样的阻尼振荡波设备对于配网电力电缆终端处的局放存在定位盲区，仅可在终端处检出局放，而无法有效的分辨和定位局部放电位于近端(测试端)终端还是远端终端。

技术实现要素：

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于螺线管高压线的电力电缆局放定位系统及检测方法，可以检测到位于电缆终端的局放定位盲区内的局部放电情况。

技术方案：本发明所采用的技术方案是一种基于螺线管高压线的电力电缆局放定位系统，该系统包括阻尼振荡波设备和螺旋管高压线，阻尼振荡波设备包括高压电源模块、产生阻尼振荡波的电路模块、进行局部放电分析的数据处理模块以及数据存储模块；阻尼振荡波设备还包含有输出标准脉冲信号的标准脉校准器；阻尼振荡波设备的高压源输出端连接螺旋管高压线，螺旋管高压线的另一端连接被测电缆的近端，均采用快速连接件进行连接。

进一步的，所述阻尼振荡波设备的地线连接被测电缆近端屏蔽层，被测电缆的近端屏蔽层接地，被测电缆的远端屏蔽层接地或者悬空。

进一步的，所述被测电缆的两端还设有均压装置。

进一步的，所述螺旋管高压线长度不超过7米，在阻尼振荡波设备的输出电压下无局部放电。

本发明还提供一种使用上述局放定位系统进行盲区局放定位的方法，包括以下步骤：

(1)对系统接线进行检查确认，使用标准脉冲校准器向被测电缆中注入标准脉冲信号进行校准并保存校准波形，再进行局放测试；如果试验中检测到位于定位盲区的疑似局放信号，则保存局放测试波形并进入下一步骤；

(2)通过阻尼振荡波设备中的局放脉冲分析软件对校准波形和局放测试波形进行波形展开分析，识别出直达脉冲和反射脉冲，直达脉冲为局放源点的直达波，反射脉冲为直达脉冲因接入螺旋管高压线后产生的反射波；通过比对校准波形与局放测试波形的直达脉冲、反射脉冲波形特征，从而定位局放发生在近端终端或者远端终端。其中，所述通过比对校准波形与局放测试波形的直达脉冲、反射脉冲波形特征，判断定位局放发生在近端终端或者远端终端的方法如下：

当满足以下波形特征时，判断局放发生在被测电缆的近端终端处：当校准波形和局放测试波形的直达脉冲谷值重合时，局放测试波形的反射脉冲的幅值和频率同校准波形的基本一致；

当满足以下波形特征时，判断局放发生在被测电缆的远端终端处：当校准波形和局放测试波形的直达脉冲谷值重合时，局放测试波形的反射脉冲的幅值比校准波形的反射脉冲幅值明显减小，且局放测试波形的反射脉冲的频率明显低于校准波形的反射脉冲频率。

有益效果：与现有技术相比，本发明所述的局放定位系统以及检测方法能够在最小限度的增加检测配件和现场工作量的前提下，有效的检测到位于电缆终端的局部放电情况，解决了现有局放检测技术在该区域无法定位的问题。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明所述无局放螺旋管高压线的结构示意图；

图3是本发明的终端局放定位方法操作流程图；

图4是近端终端局放波形图；

图5是远端终端局放波形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图1所示为本发明用于实际现场的连接示意图，本发明所述的基于螺线管高压线的电力电缆局放定位系统包括阻尼振荡波设备和螺旋管高压线。阻尼振荡波设备包括高压电源模块、产生阻尼振荡波的电路模块以及局部放电分析的数据处理模块，数据处理模块含有局放脉冲分析软件，该软件具有波形展开分析功能。阻尼振荡波设备还包含有标准脉校准器。阻尼振荡波设备的高压源输出端连接螺旋管高压线，螺旋管高压线的另一端连接被测电缆的近端，采用无局放快速连接件进行连接；阻尼振荡波设备的地线连接被测电缆近端屏蔽层，被测电缆的近端屏蔽层接地，被测电缆的远端屏蔽层接地或者悬空；被测电缆的两端设有均压装置，防止高压端电晕放电。

如图2所示，为本发明主要配件无局放螺旋管高压线的结构图，主要包括：导体1，金属螺旋管2，快速连接件3和快速连接件配套组件4。导体1需要满足阻尼振荡波试验最大电流的需求，金属螺旋管2和导体1两端直接相连，金属螺旋管2套设在导体1外部，满足在振荡波最高电压下无局放要求。配套组件4具有均压作用，快速连接件3和配套组件4配合使用，可以可靠的同阻尼振荡波设备进行无局放可靠连接。

如图3所示，为使用本发明所述局放定位系统进行盲区局放定位的详细操作流程图。

包括以下步骤：

(1)振荡波局放试验设备按照上述系统结构进行现场接线。

(2)振荡波试验。完成第一步后，对系统接线进行检查确认，在被测电缆加压前采用低压时域反射仪测试电缆长度和中间接头，然后使用标准脉冲校准器在测试端向被测电缆中注入标准脉冲信号进行校准，最后对被测电缆进行局放测试。具体操作步骤可以参照行业标准《dl/t1576-20166kv～35kv电缆振荡波局部放电测试方法》。

(3)试验中检测到超过背景的疑似局放信号，如信号位于可定位区，则通过振荡波软件自带分析功能，采用常规测试方法对局放位置定位即可。如果局放信号位于定位盲区，无法定位属于被测电缆的近端终端还是远端终端，则进入第三步盲区局放信号定位。

(4)运行阻尼振荡波设备中的局放脉冲分析软件，按照软件的操作步骤载入已获取的带有疑似局放的试验数据以及校准波形，采用波形展开分析功能展开，通过对二者波形的典型特征的比对来确认局放发生在近端终端或远端终端。

(5)如图4所示为近端终端局放波形图。其中虚线波形为加压前使用标准脉冲校准器进行校准的校准波形，实线波形为实测的局放信号波形。直达脉冲a1为局放源点的直达波，反射脉冲a2为直达脉冲a1因接入辅助定位螺旋管高压线后产生的反射波。当局放发生在近端终端处时，反射脉冲的主要特征为：当标准校准脉冲信号和局放测试波形的直达脉冲谷值重合时，局放测试波形的反射脉冲a2的幅值和频率同校准波形的基本一致，无明显偏差。

(6)如图5所示为远端终端局放波形图。其中虚线波形为加压前使用标准脉冲校准器进行校准的校准波形，实线波形为实测的局放信号波形。直达脉冲b1为局放源点的直达波，反射脉冲b2为直达脉冲b1因接入辅助定位螺旋管高压线后产生的反射波。当局放发生在远端终端处时，反射脉冲的主要特征为：当标准校准脉冲信号的直达脉冲和局放测试波形的直达脉冲峰值重合时，局放测试波形的反射脉冲b2的幅值比标准校准脉冲信号的反射脉冲幅值明显减小；实测信号的反射脉冲b2的频率明显低于标准校准脉冲信号的反射脉冲频率。

以上盲区局放定位的方法可以形成软件模块集成到阻尼振荡波设备中，实现自动化检测。软件程序存储在计算机存储介质中。