基于红外和高频局放检测的电缆故障分析

孙伟

（国网新疆电力公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

随着中国电力工业的快速发展，对城市输电和输电质量的需求越来越高。城市电网中各种电力设施的导电测试可以保证电力系统安全稳定运行，减少停电的发生，从而减少电力系统维护造成的经济损失。

随着红外检测技术不断成熟和发展，这项检测技术越来越受电力行业的青睐，且发展速度较快，该技术是能够保证各项电力设备安全稳定运行的主要技术。 利用红外检测技术可以发现输电电缆的故障点，通过电缆温差的梯度大小，判断电缆的故障点和故障程度。高频PD检测具有很强的抗干扰性和高灵敏度，在电缆故障检测和GIS PD检测中有广泛的应用。

本文通过红外检测技术和高频检测技术，对运行异常的电缆进行了故障分析，对比了两种方法的测量结果，对电缆发生异常的原因进行了分析。

1 电缆异常概况

2018年12月3日，对35kV输电电缆进行带电检测，电缆运行温度为7℃，相对湿度为70%。发现1#塔外侧电缆高频信号均存在异常，通过观察发现外侧电缆均存在绝缘性放电。初步判定1#塔外侧电缆均存在异常放电。

2 红外精确检测

FLIR T660用于精确检测1#塔的外部。红外检测结果表明，外侧三相接触处的温度分别为4.8℃、4.7℃和16.4℃。对比红外参考标准可知，1#塔的外侧不存在因接触不良或者生锈而引起的局部接触电阻过大，而导致局部发热过于严重。

图1 1#塔红外检测结果

3 高频局放检测

电缆接头处的高频局部放电检测主要是获得PRPD频谱、放电频谱、单时域脉冲频谱和单频域脉冲频谱。通过 PRPD谱图和频域脉冲谱图的相关性、重复性和相位的变化，对电缆异常工作的程度进行分析，1号塔内外两侧的 PRPD谱图放电谱图、单个时域脉冲谱图和单个频域脉冲谱图如图2-5所示。在局部放电分析过程中，PRPD谱被广泛使用，谱是二维模式可以描述局部放电的工频相位的变化与放电的幅度之间的关系。

图2 PRPD谱图

图3 放电谱图

图4 单个时域脉冲谱图

图5 单个频域脉冲谱图

通过对采集数据进行分析可知，外侧A、 B、 C相均存在明显放电波形，波形相似，此外，该线的1#塔外C相的值显着高于其他相的值。初步判定：1#塔外C相有明显的局部放电，放电幅度大。

4 电缆停电试验验证

停电后对1#塔外侧C相进行处理，发现外侧C相伞裙表面存在明显放电灼烧痕迹。输电电缆外测C相伞裙表面状况如图6所示。

图6 外侧C相

通过对高频局放检测和红外装置测试以及实验验证分析，研究结果表明，户外电缆终端因长期裸露在室外，表面易沾染灰尘及水分，容易引起电晕或沿面放电等，在起初不会引起故障，但因长期存在局部放电，很容易造成绝缘损坏或故障，造成事故，影响人员和设备的安全。

5 运维建议

1#塔电缆：外侧电缆C相表面由于长时间未清理及周围环境湿气较大，产生沿面放电。采用多种手段进行检测可以发现设备的运行缺陷，及时进行处理，有效减少事故的发生。