马鞍山钢铁股份有限公司能控中心 曾文清 袁军芳

　　1 引言

　　马钢110kV输电网中，采用了大量的110kV交联聚乙烯电力电缆，电缆总长接近100km、各种电缆接头（包括GIS终端头、户外终端头、电缆中间头等）总数接近200个。这些电缆及其接头在制造、安装及运行过程中都可能产生缺陷，并因此引发局部放电。从马钢多年的运行经验来看，电缆接头的故障概率要高于电缆本体发生的故障概率。因此，加强电缆接头的局部放电检测，及时发现设备缺陷，防止电缆接头由于局部放电加速绝缘老化造成绝缘击穿事故，是电缆运行监控和维护的重要项目。

　　2 电缆头局放测试方法比较和选择

　　局放的检测方法目前主要有高频检测法、特高频检测法以及超声波检测法等。

　　传统的高频检测法抗干扰能力差，能够在现场采集的信号频率范围窄，难于达到电缆局放检测所需的精度。另外，高频检测方法需要将传感器安置在接地线上，而许多架空线路和电缆结合处的电缆终端接地箱都处于较高的位置，这对高频检测也造成了很大的困难。

　　特高频检测法主要是检测特高频电磁波信号，检测范围较大，可以比较精确地采集到频率在1MHz～1GHz范围内的全频段信号，并且采用电容式传感器直接检测电缆或电缆附件，而不是从接地线中获取信号，提高了原始信号采集的准确性，也方便信号的采集。另外，特高频检测法不受空气中电晕干扰影响，对各种放电性缺陷均具有较高的敏感度，检测灵敏度可达几个PC。

　　超声波检测法抗干扰能力较好，对电气干扰不敏感，但易受机械或电磁振动的影响；对自由颗粒缺陷具有较高的检测灵敏度，但对固体绝缘表面及内部的缺陷敏感度较低；传播衰减很大，检测范围小，适合缺陷定位。

　　综合三种局部放电检测方法的优缺点，马钢电缆头局放测试项目选择了特高频局放检测装置进行测试。

　　3 特高频局部放电检测原理和接线示意图

　　特高频局部放电检测装置采用独立双通道同步采集待测电缆（电缆附件）和现场环境信号，通过差分算法排除环境干扰，可进一步提高对现场局放信号的辨别。特高频局放检测技术具有超高的信号采样率，通过合理布置传感器即可有效辨识信号的来源方向，实现对局放信号的预定位。

　　特高频检测装置的接线示意图如图1所示，数据传感器安装在接近待测电缆附件的电缆本体上，工频传感器安装在同一相电缆上，用来检测该相50Hz工频信号，环境传感器放置在现场环境中。

　　设备接收到双通道同步采集的信号后，系统进行分析出理，经过置信区间分离局放信号和噪声干扰信号，得到去噪后局放信号谱图以及放电量、周期放电概率和放电可信度三个标准参数。装置通过神经网络等算法，从五个不同维度对比现场局放检测数据样本，给出准确的待测电缆及电缆附件状态评价结果。