高压电缆局部放电检测及实例分析
高压电缆局部放电检测方法分析
高压电缆局部放电检测方法分析摘要：对高压电缆接头局部放电进行在线检测，能够及时发现绝缘的受损情况，是保障电力电缆可靠运行的重要手段，具有非常重要的意义。
本文对高压电缆接头局部放电检测方法进行分析。
关键字：高压电缆；局部；放电检测高压电缆由于长时间与空气、水分、土壤等发生接触，电缆绝缘层容易受到腐蚀，出现绝缘老化现象。
此时电缆的电容和电阻都已发生改变，在物理和化学效应下，出现局部放电现象。
在高压电缆运行维护过程中，对局部放电故障点进行排查和检测是一项重要工作，而且具有较高难度，如果选择方法不当，会消耗大量时间，容易导致故障升级。
因此，有必要对其具体检测方法进行研究，提高高压电缆局部放电检测效率和检测结果的准确性。
1高压电缆局部放电的基本原理局部放电是指当外加电压在电气设备中产生的场强足以使绝缘部分区域发生放电，但在放电区域内未形成固定放电通道的一种放电现象，高压电缆的绝缘劣化主要就是由于这个原因。
电缆的绝缘性能决定着其局部放电量，而电缆能否安全、无缺陷地运行一定程度上也正是由其局部放电量的变化决定的。
这种电气设备绝缘内部存在缺陷的局部放电现象放电能量虽然并不大，短时间内不会引起整个绝缘的击穿，但是在长期工作电压的作用下，局部放电会使绝缘缺陷变大，进而会使整个绝缘都发生击穿。
局部放电主要有表面放电、内部放电和尖端放电等。
电缆系统局部放电的基本原理大体相同：当电缆的绝缘本体、电缆接头存在一定缺陷时，有可能会发生局部放电现象，产生脉冲电流信号。
这种信号由于绝缘介质不同特性的原因，所表现的频率大小也各不相同，一般产生高频脉冲信号，其频率在300 kHz以上，会在电缆线路的回路中传播，可以沿高压电缆带电检测有效性评估系统研究着电缆的屏蔽层传播，这样就可以在电缆外层屏蔽的接地线上，通过高频电流互感器来耦合这类高频电流信号。
引起电缆局部放电的原因主要包括：微空穴或不同介质交界面接触不良而产生局部放电、径向不对称而产生局部放电、热效应产生脱层、接头处半导体均压层处理不良、处理半导体均压层时对绝缘产生损伤及外皮接地不良等。
PDCheck高频局部放电检测仪讲解
（一）、电缆局部放电类型诊 断识别关键技术
• 1、有效排除干扰：
• 白噪或正弦干扰（由电台或其他设备产生）
• 脉冲干扰（如电晕或表面放电）
• 2、有效识别放电类型：
•
区分不同放电的严重性与危害性
•
对电树等报警
• 3、能区分不同信号的来源即信号分离
• 4、能采集足够信息以区分信号（波形特征）
在不停电的状态下对设备进行测量；
• 3、专家库系统：
•
在多年的现场实践基础上，收集了大量电力设备实
际中故障放电脉冲波形指纹特征，建立了强大的专家库系
统和模糊逻辑诊断方法，能够分别对以上分离出来的每一
类放电进行识别
（三）、信号分离与分类技术
• 1、脉冲信号采集如下图：
2020/3/3
• 2、脉冲信号的分离分类：
PD CHECK
电缆局部放电检测技术介绍
2020/3/3
电缆高频局放分析诊断检测 系统
• 电缆是电力系统的重要组成部分，如何保证电力电缆 安全稳定运行是电力系统中长期研究的一个多因素、非常 复杂的课题。
• 电缆常规预防性试验需要停电测试，而且两次试验间 隔时间过长，所以不易及时发现电力电缆的绝缘缺陷，而 且停电还要造成一定的经济损失。因此对压电缆线路进行 局放检测显得极为迫切和极为重要，通过对电缆进行带电 局放检测，可以缩短检测周期，提高及时发现绝缘缺陷的 概率，从而降低绝缘事故。带电局放检测在网内电缆的应 用已经有了多年的经验，但是仍然存在检测技术手段单一 ，检测技术不够先进，自动化和智能化程度不高，没有制
2020/3/3
电缆局放的几个原因
2020/3/3
局放定义
•
在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电
高压电缆终端局部放电案例分析
缆终端运行方式和条件各异， 致使电缆终端发
生故障的原因也各不相同。
A
B
常见故障
机械损伤
安装时碰伤
运行时外力破坏
环境恶劣老化
在电缆终端的制作安装过程中，应配备电缆终端安装专用工具，严格控制电缆终 端防止受到机械损伤，杜绝盲目施工。
常见故障
施工工艺
1
铜屏蔽断口处理不好
2
接地线处理结合不紧密
3
半导电层环切工艺不好
THANK YOU
对更换后的 10kV 电缆头进行各项试验，数据合格，处理后如图3。送电后对开关柜进行了 局部放电检测，检测数据合格，如表 3。
检测案例 案例经过
图 3 电缆处理后
检测案例
从上面的分析可以发现电缆终端发生故障的主要
原因时电缆终端的制作工艺存在问题，是一起典
型的因制作工艺不到位引起的事故，因此在制作 电缆终端 时应严格把握电缆的切剥尺寸，保证
常见故障4主绝缘表面处理丌好结语目前施工工艺和产品质量为电缆终端薄弱环节01不同类型设备故障原因差异较大针对不同的电力设备其运维策略应有侧重02电缆终端应加强防外力破坏管理产品品控检测和施工安装质量管理等特定故障原因与运行年限存在一定的关联03在线路投运早期可加强局放等试验以检测产品质量和施工安装是否满足要求对于老旧电缆可加强介损检测等检测其密封受潮绝缘劣化等情况
常见故障
2
接地线处理结合不紧密
在处理三相终端分叉线接地线时，应用恒力弹簧将接地线进行固定，钢带铠 装应与铜 屏蔽分开接地，不得一点接地，两条接地线应错开一个角度。钢带 铠装接地后，在恒力弹簧与钢带铠装外绕包#23 绝缘胶带，使铜屏蔽与钢带 铠装接地部分保持 绝缘。此外，接地线 应被防水密封条紧密包裹，防止水分 沿接地线渗入内部。
高压电缆验收标准 局部放电检测与评估
高压电缆验收标准局部放电检测与评估高压电缆是大型电力工程中常用的重要设备，其质量和安全性直接影响到电力系统的运行和供电可靠性。
为了确保高压电缆的质量符合规定标准，必须对其进行验收。
本文将重点介绍高压电缆验收标准中的局部放电检测与评估。
一、局部放电概述局部放电(PD)是高压电缆中常见的故障形式之一，指的是在电缆绝缘中的局部区域发生间歇性放电现象。
这种放电不仅会引起电缆绝缘材料的老化和劣化，还可能导致绝缘击穿，从而造成电缆的故障和事故。
因此，在高压电缆验收中，对局部放电进行检测与评估具有重要意义。
二、局部放电的检测方法常见的局部放电检测方法有多种，包括频域分析法、时域分析法、相位分析法等。
其中，频域分析法是较为常用的方法，通过测量电缆敷设后的局部放电特性，来评估电缆绝缘材料的质量和绝缘状态。
此外，还可以利用电缆封闭直流电荷法(DC Voltage-Step)和交流脉冲法(AC Voltage-Withstand)等验证电缆的质量。
三、局部放电的评估参数局部放电评估的参数主要有放电量、放电能量、频率特性、放电模式等。
放电量和放电能量是衡量故障严重程度的重要指标，频率特性可以分析出放电源的类型，而放电模式则能表征电缆绝缘的状况。
通过这些评估参数的分析，可以判断电缆的安全性和可靠性。
四、局部放电的评估标准根据国家相关标准和行业规范，高压电缆的局部放电评估标准一般包括放电量、放电能量、频率特性和放电模式等参数的限定范围。
超过这些范围的数值，则可能代表电缆存在质量问题。
同时，还需要注意不同类型的高压电缆在局部放电评估标准上可能存在差异，有针对性地进行评估。
五、局部放电的检测设备局部放电的检测设备主要有高压电缆局部放电在线监测系统和离线检测仪器。
在线监测系统能够实时监测电缆的放电情况，并提供警报和故障诊断等功能。
离线检测仪器可以对电缆进行定期的检测和评估，是电力工程部门常用的检修设备。
六、局部放电的处理方式当检测到高压电缆存在局部放电问题时，应及时采取相应的处理方式。
基于高压电缆局部放电检测技术分析 彭亮
基于高压电缆局部放电检测技术分析彭亮摘要：随着电网的不断扩大，电力电缆局部放电检测越来越重要，并且地方电力电缆领域的施工工艺也在不断的提高，目前，电力电缆局部放电检测是最有效的检测方法，它不仅灵敏度高，而且时间长。
然而，对于目前的情况，局部放电的高压电力电缆只是一个微弱的信号，因此，容易受到干扰，对电缆的局部放电检测有一定的难度。
为此，在未来的发展中，有必要研究干扰因素及电力电缆局部放电的测试，这是用来减少干扰信息对测试结果的影响。
因此，对电力电缆局部放电的研究需要深入而全面地研究关键词：高压电缆；局部；放电检测技术1局部放电的基本原理众所周知，交联聚乙烯绝缘电力电缆的绝缘皮在制造和生产过程中将会产生气泡，而这些气泡也就是交联聚乙烯绝缘电力电缆产生局部放电的原因所在。
而放电的原理是：交联聚乙烯绝缘电力电缆中所存在的气泡及其他的杂质区域击穿场强水平低于平均击穿场强，因此在通电的情况下，这些区域首先将会发生放电现象。
而在电场的作用下，就这种单一的放电现象将会成为区域放电。
于是我们将没有贯穿施加电压的导体之间，也就是尚未击穿的这种现象称之为局部放电。
而在《局部放电测量》标准中将局部放电现象界定为：局部放电（局放），导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。
这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。
因此我们在交接试验给出了局部放电的界定，目的是通过局部放电信息进行检测，尽早的发现绝缘缺陷和潜在的故障，以此为基础，尽可能的减少事故的发生。
根据以上的原理分析，我们可以确定局部放电的发生部位是绝缘内部。
在放电过程中电荷将会产生强烈的脉冲电流，其表面可能会产生放电和电晕放电等现象。
2电缆局放在电缆检测中的作用中压交联电缆产生的微小放电，在电缆投运的初期，不会造成电力中断事故，但这种放电是持续不断存在的，它们对电缆的破坏是一个不断累积的过程。
随着时间的推移，这种缺陷周围的绝缘材料在这种微小放电的光、电辐射作用下，逐渐发热、老化，逐渐失去绝缘性能，最终导致电缆的击穿，造成断电事故，对运行中的设备造成很大的破坏，严重影响正常的工作需要，造成较大的经济损失。
高压电力电缆局部放电检测技术
高压电力电缆局部放电检测技术沈㊀盼摘㊀要：随着社会经济的不断发展进步，国民生活水平的大幅度提升，城市化进程的不断加快，城市规模日益扩大，城市电网建设也不断发展，为了有效满足人们日常生产生活过程中日益旺盛的电力需求，电力行业要加强电网建设，而电缆作为电网建设中最基本的元素，其对电力运输有着至关重要的作用㊂文章根据自身相关从业经验并具有广泛的社会实践调查与研究，就高压电力电缆局部放电检测技术展开了相关的探讨，希望能提供借鉴㊂关键词：高压电力电缆；局部放电；在线检测；检测技术；探讨一㊁引言高压电力电缆局部放电检测技术主要是指以局部放电所引发的不同的物理现象作为实际的检测依据，通过对不同的物理现象对局部放电的状态进行检测及反应，高压电力电缆局部放电检测技术有利于电力系统的安全稳定运行，能够满足人们日常生产生活中稳定的供电需求㊂现阶段，电力电缆局部放电检测技术绝大多数是由高频脉冲电流法㊁超声波法㊁化学检测法以及光学检测法等㊂二㊁局部放电的基本原理分析交联电缆结缘体内部在制造或者在安装施工过程中会留下一些气泡残留，甚至会有其他物质渗入，而有气泡或者其他物质存在的地方，击穿场强会比一般的击穿场强更低，这很有可能会出现局部放电的现象㊂而在电场的不断作用之下，绝缘系统中也会存在部分区域放电的问题，但是并不会在电压的导体之间贯穿，将这种没有击穿的问题称只为局部放电㊂局部放电的数量级虽然不大，但一旦发生局部放电现象，则很有可能会造成绝缘更加快速的老化，最终导致绝缘击穿的问题，所以通过局部放电检测技术来检测交接试验中的局部放电现象，在发现局部放电问题时，及早采取有效措施进行解决，进而有效避免或减少事故的发生㊂局部放电现象绝大多数情况下发生在绝缘的内部，并且在电场的充分作用之下，气泡中含有的空气分子会出现游离的现象，气泡中的正负电子两端不同的极性会有效集结起来，其会随着气泡中长长的不断扩大，极有可能会导致气泡被击穿的问题，进而会产生比较强烈的电荷，并且会形成脉冲电流，而且还很有可能会导致表面放电问题㊂三㊁局部放电检测技术分析（一）脉冲电流检测方法脉冲电流检测是针对变压器壳体接电线㊁壳体的接电线以及铁芯的接电线及绕组局部放电引起的脉冲电流的现象，这是在电流检测中应用最为广泛的检测方式之一㊂电流传感器可以根据其具体应用划分为窄带与宽带两种形式，窄带传感器多是１０ｋＨｚ的，其非常的灵敏，而且有一定的抗干扰能力，但在具体的传输过程中传输出的波形会出现比较严重的畸变，畸变过程中的宽频带传感的宽带大概是１００Ｈｚ，其分辨率非常高，但噪声比较低，利用这种方式进行检测，最大的缺点是检测的灵敏度及测量准确性不够，当样品中的电容超过其标准值时，则非常有可能会导致耦合阻抗问题出现，进而使其灵敏性受到影响㊂一般测试的频率都会比较低，在离线状态下，灵敏度虽然比较高，但也很容易受外界环境因素的干扰㊂（二）高频电流法高频电流法是常见的局部放电检测方式，但其只可以在电缆和电缆接地电缆两个方面进行有效检测，当电缆出现局部放电现象时，会有电流通过外屏蔽不断地流入到地球，在这过程中就可以在接地线上对高频电流传感器进行科学的设计，根据地线局部放电电流的情况，对局部放电问题进行合理的判断㊂由于电缆的功能和作用与感应天线非常类似，因此在整个检测过程中非常容易受到广播的干扰，会影响到整个检测结果的准确性，而进行一定的数据处理，有利于更加准确的分辨出电缆中的部分放电脉冲问题出现位置㊂（三）超声波法超声波法是电力电缆出现了局部放电问题时，能够根据电力电缆不断出现的局部放电问题，通过对超声波传感器的有效利用，对局部放电问题进行合理㊁有效的检测㊂超声波法是能够借助和高压电缆直接接电的方式进行局部放电检测，其比较适用于在线检测㊂因为变压器的内部绝缘结构相当复杂，当超声波不断衰减与声速的影响存在一定的差异，但超声波传感器在检测过程中抗电磁干扰能力比较弱，其灵敏度也比较低㊂这一定程度上有利于增加检测的难度㊂随着检测效益的不断提升，以及电子放大技术的不断进步，超声波检测技术的灵敏度也不断提升，其在高压电力电缆局部放电检测过程中越来越广泛㊂（四）化学检测技术分析化学检测技术主要是指变压器产生局部放电问题时，其对周边用于绝缘的各式各样的材料具备破坏性分解作用，并且在这过程中能够形成新的合成物，可以比较精准的判断电压出现的局部放电问题㊂化学检测技术在变压器在线故障检测过程中应用越来越广泛，其实检测比较准确，而且操作相对方便的检测方式㊂化学检测技术在故障判断具体过程中能够对不同气味和不同浓度的气体进行有效的检测，并能够构建识别系统，有利于对故障进行自动识别，但现阶段并没有统一的标准及态度，其对早期潜伏型的故障反应比较灵敏，对突发性的故障反应速度比较慢㊂四㊁结语综上所述，随着电力行业的不断发展进步以及人们用电需求的日益增长，电网建设规模越来越大，这对高压电力电缆局部放电检测提出了更高的标准与要求，要加强高压电力电缆局部放电检测技术的研究，进而不断提升局部放电检测效益，尽可能地减少用电安全事故的发生㊂参考文献：［１］宋作光，袁芳凌．电力电缆局部放电检测技术的探讨［Ｊ］．工业设计，２０１６（１１）：１６６－１６７．［２］徐阳．高压电缆局部放电检测技术应用及发展［Ｃ］／／国家能源智能电网．国家能源智能电网，２０１６．［３］李宇烽，才英博．高压电力电缆局部放电检测技术研究［Ｊ］．民营科技，２０１７（４）：５４．作者简介：沈盼，江苏宏源电气有限责任公司㊂０８１。
高压电缆附件局部放电检测技术分析
高压电缆附件局部放电检测技术分析发布时间：2021-12-06T02:48:24.788Z 来源：《中国电业》2021年第19期作者：张恒东胡少华段海南李赛张士巧[导读] 电缆是电网输电的主体，电缆线路主要包括电缆本体和电缆附件，电缆附件又包含着中间接头、接地线、终端接头等。
电缆附件由于安装难度大，并且自身结构比较复杂，因此很容易发生故障。
张恒东胡少华段海南李赛张士巧北京卓越电力建设有限公司 100027摘要：电缆是电网输电的主体，电缆线路主要包括电缆本体和电缆附件，电缆附件又包含着中间接头、接地线、终端接头等。
电缆附件由于安装难度大，并且自身结构比较复杂，因此很容易发生故障。
借助局部放电检测技术能够帮助人们提前发现绝缘潜在的故障，进而做好防范措施，避免故障发生。
基于此，本文介绍了局部放电检测技术，并结合实例探究局部放电检测技术的应用措施，仅供大家参考。
关键词：超高频；高压电缆附件；检测技术；局部放电引言：电缆本体与电缆附件共同构成了电缆线路，电缆线路使电网输电的主体，直接关乎着电网运行的安全性与可靠性。
高压电缆附件中，电缆中间接头和电缆终端接头故障率较高，并且常规手段难以检测出微小绝缘缺陷，因此需要借助局部放电检测技术进行检测。
局部放电检测技术能够帮助人们提前发现电缆绝缘微小缺陷，进而提前做好处置，更好的规避故障，保障电网输电的安全性与稳定性。
1高压电缆附件局部放电检测技术局部放电检测技术主要包括电容耦合法、特高频法、电感耦合法以及超声波法等，不同的方法有着不同的检测原理，同时检测方式和特点也不相同。
1.1电容耦合法这种方法是指借助高压电缆附件自带的金属护层构建容性电极，容性电极与电缆导体形成分压电机，在此基础上，再借助传感器来提取因局部放电而产生的高频脉冲电流信号。
这种检测方法可靠性更高，主要是因为应用电容耦合法需要将在电缆附件内部安装传感器，这样一来，传感器便不会受到外部信号干扰，或者受到的干扰较弱，可以保障检测结果的可靠性。
高压电缆局部放电高频电流检测法典型特征图谱、缺陷案例分析、定位方法
附录D（资料性附录）局部放电高频电流检测法的典型特征图谱D.1主绝缘电树缺陷附图D.1主绝缘电树缺陷D.2主绝缘气泡缺陷附图D.2主绝缘气泡缺陷D.3主绝缘刀痕缺陷附图D.3主绝缘刀痕缺陷D.4悬浮放电缺陷附图D.4悬浮放电缺陷D.5主绝缘半导电电尖刺缺陷附图D.5主绝缘半导电电尖刺缺陷附录E（资料性附录）典型局部放电缺陷的案例分析E.1电缆本体外半导电层放电缺陷电缆本体外半导电层放电缺陷如附图E.1示。
（a）PRPD谱图（b）铜编织网放电烧蚀附图E.1外半导电层放电缺陷的谱图及解体情况E.2电缆终端尾管位置电缆外半导电层爬电缺陷（a）PRPD谱图（b）解体发现的爬电缺陷附图E.2电缆终端尾管位置电缆外半导电层爬电缺陷E.3电缆本体气隙放电缺陷（a）PRPD谱图（b）解体发现的缺陷附图E.3电缆本体气隙放电缺陷E.4电缆终端漏油引发的局部放电缺陷附图E.4电缆终端漏油引发的局部放电缺陷E.5电缆终端应力锥内部裂痕引发的局部放电缺陷附图E.5电缆终端应力锥内部裂痕引发的局部放电缺陷附录F（资料性附录）局部放电高频电流检测的定位方法F.1光纤同步测量法光纤同步测量法是在一段电缆线路上的每个接头处架设HFCT传感器，并同时采集各个传感器上的局放信号。
由于每个传感器信号采集点具有时间同步刻度，通过比较各个接头上局放信号判断出局放源的位置。
其同步性通过在各个接头之间架设光缆实现。
这种方法能够对长距离电缆进行局放定位，且较为精确，但要求每个检测点都能够实现信号同步采集，需要特定的同步方法。
通过测量局部放电电磁波信号到达两个测量点的时间差来计算局部放电位置，公式为：l1=[L-（T N1-T M1）v]/2（F-1）l2=[L-（T M1-T N1）v]/2（F-2）式中：L——相邻两个测试点间的距离；l1、l2——局部放电点分别与两个测试点的距离；T M1、T N1——局部放电信号到达两个测试点的时间；v——局部放电信号在电缆的传播速度。
高压电缆局部放电检测及实例分析
高压电缆局部放电检测及实例分析摘要：在高压电缆运行过程中，电缆故障前会出现局部放电现象，且危害性较大，需要掌握有效的检测方法。
本文首先对高压电缆局部放电特征及危害、高压电缆局部放电检测原理进行分析，在此基础上，结合某220kV工程实例，探讨具体的高压电缆局部放电检测试验，为今后电力运行和实践提供参考。
关键词：高压电缆；局部放电检测；实例分析前言高压电缆由于长时间与空气、水分、土壤等发生接触，电缆绝缘层容易受到腐蚀，出现绝缘老化现象。
此时电缆的电容和电阻都已发生改变，在物理和化学效应下，出现局部放电现象。
在高压电缆运行维护过程中，对局部放电故障点进行排查和检测是一项重要工作，而且具有较高难度，如果选择方法不当，会消耗大量时间，容易导致故障升级。
因此，有必要对其具体检测方法进行研究，提高高压电缆局部放电检测效率和检测结果的准确性。
一、高压电缆局部放电及检测原理（一）高压电缆局部放电特征及危害高压电缆局部放电通常是指高压设备绝缘介质处于高电场强度下，受电场作用发生在电极间的未贯穿放电现象。
这种放电现象只出现在绝缘部位，不会马上形成贯穿性的通道，所以被称为局部放电。
目前采用的交联聚乙烯（XLPE）电缆，其绝缘层材料属于固态塑料结构，但制造过程中容易混入金属等杂质，或因内外半导体层的不规则凸起、出现气孔等，导致高压场强不均匀，或是在绝缘中存在电树。
这些原因都可能导致高压电缆出现局部放电现象。
从实际情况来看，在电缆制造工艺的快速发展下，其自身质量问题已经得到了有效控制，因此目前局部放电现象一般出现在交联聚乙烯电缆的中间接头或终端头部位。
一般情况下，局部放电产生的能量较小，不会影响电缆正常运行，但如果局部放电现象长期存在，会对绝缘层造成累积损害，最终导致绝缘层被击穿。
而且交联聚乙烯电缆的自身材料化学性质决定其耐局部放电性较差，会加速绝缘劣化，最终导致绝缘失效，引发故障事故[1]。
（二）高压电缆局部放电检测原理当高压电缆出现局部放电现象时，耦合电容Ck会对被试电缆Cx进行瞬间充电，从而形成高频脉冲电流波形。
高压电缆局部放电高频电流检测法典型特征图谱、缺陷案例分析、定位方法
附录D（资料性附录）局部放电高频电流检测法的典型特征图谱D.1主绝缘电树缺陷附图D.1主绝缘电树缺陷D.2主绝缘气泡缺陷附图D.2主绝缘气泡缺陷D.3主绝缘刀痕缺陷附图D.3主绝缘刀痕缺陷D.4悬浮放电缺陷附图D.4悬浮放电缺陷D.5主绝缘半导电电尖刺缺陷附图D.5主绝缘半导电电尖刺缺陷附录E（资料性附录）典型局部放电缺陷的案例分析E.1电缆本体外半导电层放电缺陷电缆本体外半导电层放电缺陷如附图E.1示。
（a）PRPD谱图（b）铜编织网放电烧蚀附图E.1外半导电层放电缺陷的谱图及解体情况E.2电缆终端尾管位置电缆外半导电层爬电缺陷（a）PRPD谱图（b）解体发现的爬电缺陷附图E.2电缆终端尾管位置电缆外半导电层爬电缺陷E.3电缆本体气隙放电缺陷（a）PRPD谱图（b）解体发现的缺陷附图E.3电缆本体气隙放电缺陷E.4电缆终端漏油引发的局部放电缺陷附图E.4电缆终端漏油引发的局部放电缺陷E.5电缆终端应力锥内部裂痕引发的局部放电缺陷附图E.5电缆终端应力锥内部裂痕引发的局部放电缺陷附录F（资料性附录）局部放电高频电流检测的定位方法F.1光纤同步测量法光纤同步测量法是在一段电缆线路上的每个接头处架设HFCT传感器，并同时采集各个传感器上的局放信号。
由于每个传感器信号采集点具有时间同步刻度，通过比较各个接头上局放信号判断出局放源的位置。
其同步性通过在各个接头之间架设光缆实现。
这种方法能够对长距离电缆进行局放定位，且较为精确，但要求每个检测点都能够实现信号同步采集，需要特定的同步方法。
通过测量局部放电电磁波信号到达两个测量点的时间差来计算局部放电位置，公式为：l1=[L-（T N1-T M1）v]/2（F-1）l2=[L-（T M1-T N1）v]/2（F-2）式中：L——相邻两个测试点间的距离；l1、l2——局部放电点分别与两个测试点的距离；T M1、T N1——局部放电信号到达两个测试点的时间；v——局部放电信号在电缆的传播速度。
局部放电缺陷检测典型案例和图谱库
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例（第一版）案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电（1）案例经过2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。
2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。
更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。
（2）检测分析方法测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。
信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。
高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。
同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。
利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。
图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。
距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来自开关柜内还是线路侧。
a）距电缆终端0.1 m b）距电缆终端1.5 m图1-3 局部放电系统的耦合信号图1-4 不同位置耦合的脉冲信号2010年5月6日，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，在距离1-1路进线电缆0.5 m和1.0 m处分别发现局放信号，测试结果如图1-5及图1-6所示。
电力系统故障---电缆局部放电检测
局部放电的形成原理
电缆运行过程中由于电场的作用，会存在放电现象，但不代表漏电，绝缘层仍然 未出现击穿现象，放电区域与电缆内芯仍然有绝缘层的阻隔，电力电缆仍可以正常运 行，对此种现象的统称叫电缆的局部放电局部放电的过程就像滴水穿石一样，开始阶 段局部放电量很小，放电范围也很窄，对电缆的破坏也很小。但如果放任这种放电的 发生，对绝缘层的破坏会不断加深，放电的范围也会不断变宽，最终就有可能导致电 缆绝缘层的损坏或者击穿，一旦绝缘层击穿就会导致电力系统发生严重事故。
在电力电缆生产中由于生产设备本身或者制作原料的纯度不够会导致电解质密度 分布不均匀，由于电场强度在绝缘层各个部分的场强不同，会导致绝缘层某些区域的 电场强度过大，当施加电压不断增高并持续作用时，绝缘层在随着时间的增加会导致 场强高于物质的游离场强，达到击穿场强从而产生放电现象。这种放电虽然只在某一 区域发生，没有影响其他区域的绝缘特性，但如果放任其长时间的放电，对于电力电
在电缆施加高电压作用下，树枝现象常常出现在绝缘介质中，这种现象是一种预 击穿现象，分为电树枝和水树枝。电树枝是指电极尖端处或微小空气隙、杂质等处电 场较强，发生的放电逐渐发展，形成较细的沟状放电通道的碳化痕迹，电树枝通常笼 廓较清晰。水树枝是指在电场作用下浸入绝缘层的水变换为树枝状物，水树枝通常笼 廓较模糊，电树枝和水树枝图像如下图所示。
超声波局部放电检测
电缆局部放电发生时常常会伴有超声波的产生，因超声波具有波长短和能量集中的特 点，故可以用超声波检测法。超声波法就是利用超声波的产生导致材料变形并且对引 起压力产生的波形变化进行检测，该检测法一般使用压电晶片作为实验传感器，分析 电缆的绝缘状态。超声波检测法是一种非侵入式的方法，无需与高压电缆进行直接的 电气接触，对电缆无任何破坏性，适用于不断电的电缆局部放电检测试验。局放信号 的测量范围为２０ｋＨｚ到１１０ｋＨｚ之间，灵敏度可达到１０ｐＣ左右。该方法 受外界干扰的影响小，操作容易简单，无需提前安装到设备上，只需在测量过程中放 到电缆外壁上进行移动，用于采集声信号，然后将采集到的信号转化到示波器显示， 分析其绝缘状态。但由于当前技术的有限，在声音由固体传到气体的过程中能量衰减 严重，从而导致该测量方法精确度不高，不适于表面粗糙的设备。
高压电缆耐压试验过程中局放测试方法和典型缺陷全面分析
四、典型缺陷分析
110kV雷平联乙线局放测试
雷岗户外场C相在运行电压下没有检测到明显的局部放电信号，但是在解剖时却发现了爬 电痕迹，分析其原因为： 1、电缆放电痕迹是在交接试验时施加2U0的情况下形成的，在进行局放试验时施加，所加1U0 电压未能激发局放，因此未能测到任何局放信号。 2、因此，在交接试验时同时进行局放试验是有必要的。
四、典型缺陷分析
电缆基本情况说明
110kV雷平联甲、乙线电缆由雷岗户外场至益禾户外场，全长都为1.3kM，600M处有一中 间头。
2012年2月中旬，两条电缆同时竣工，通过耐压试验后投入运行，但110kV雷平联甲线B相 电缆的益禾场终端在充电两个小时后发生爆炸。
四、典型缺陷分析
110kV雷平联乙线局放测试
三、高压电缆局放测试的方法
局放测试系统
MPD600 局放诊断系统侧重于由软件实现对信号的分析处理，具备频谱分析功能，在频谱 图上可连续自由选择滤波器中心频率及带宽，屏蔽干扰信号的影响，通过调节触发电平的大 小在一定程度上可排除干扰因素。
三、高压电缆局放测试的方法
局放测试系统
PDCHECK诊断系统与前面两个系统的优势在于没有设置带通滤波器来排除干扰信号的影响 ，而是对超过触发电平的所有脉冲信号进行分析，计算出每个脉冲的脉冲宽度及中心频率， 根据这两个特征量将脉冲进行分类，采取这种方式可以最大限度的排除干扰，得到真实局放 信号的幅值会较大，检测灵敏度好。
2、高电压状态下局放测试的灵敏度高，高压电缆交流耐压时所施加的电压为2U0，利于将电缆内部的缺陷 检出。
高压电缆高频局部放电带电检测技术原理、检测报告、高频电流检测典型干扰信号
附录A（资料性附录）高压电缆高频局部放电带电检测技术的原理A.1电流耦合型传感器方法将电流耦合型传感器直接卡装在电缆金属屏蔽外，或穿过电缆终端、连接头屏蔽层的接地线，通过感应流过电缆屏蔽层的局放脉冲电流来检测局放，也叫电磁耦合法。
电磁耦合法应用于XLPE电缆PD 在线监测比较成功的例子是1998年瑞士研制的170kV XLPE电缆PD在线监测系统，测量位置选在XLPE中间接头金属屏蔽的连接引线上，系统的检测频带在15~50MHz左右，检测灵敏度可低于15pC。
由于宽频带电磁耦合法具有小巧灵活，操作安全，能真实地反映脉冲波形等特点，正在被广泛的研究和应用。
同时XLPE电缆PD信号微弱、幅值很小，外界强电磁场干扰源很多，特别是地线上干扰信号更为复杂，单纯依赖宽频带滤波器和高倍数的放大器很难排除某些类似PD脉冲的干扰，所以电磁耦合传感器关键在于抗干扰技术。
A.2电容耦合型传感器方法在XLPE电缆中间接头两侧，通过耦合剂将2块金属箔分别贴的金属屏蔽上，金属箔与金属屏蔽筒之间则构成一个约为1500~2000pF的等效电容，再在两金属箔之间连接检测阻抗。
金属箔与电缆屏蔽层的等效电容、电缆导体与绝缘间的等效电容与检测阻抗构成检测回路，检测原理如附图A.1所示。
附图A.1电容型电流传感器检测原理图当电缆接头一侧存在局部放电时，由于另一侧电缆绝缘的等效电容的耦合电容作用，检测阻抗便耦合到局部放电脉冲信号。
耦合到的脉冲信号将输入到频谱分析仪中进行窄带放大并显示。
日本电力公司将此原理应用于275kV的XLPE电缆局部放电在线监测中。
该方法的优点是不必加入专门的高压电源和耦合电容，也无需改变电缆连接线，且由于可等效为桥式电路，故能很好地抑制外界噪声。
A.3电磁感应型传感器方法电磁感应型传感器紧贴于电缆本体或附件表面，通过电磁感应的原理，获取局部放电在电缆本体或附件表面的电磁信号。
附录B（资料性附录）检测报告检测单位检测人员检测时间检测环境（温度、湿度）检测线路名称检测仪器型号及规格检测结果序号检测位置测试相位测试方法测试记录检测结论：测试日期工作负责人附录C（资料性附录）高压电缆局部放电的高频电流检测典型干扰信号C.1白噪声干扰信号白噪声一般指线圈热噪声、地网噪声等各种典型随机噪声，在整个频域内均匀分布，幅值变化不大，无工频相关性，无周期重复现象。
高压电力设备局部放电检测
利用超声波传感器接收这些超声波信 号，并将其转换为电信号。通过对电 信号的处理和分析，可以判断局部放 电的位置和严重程度。
红外热像检测法
红外热像仪的应用
红外热像仪能够捕捉物体表面的红外辐射能量分布图形，直观地显示物体表面 的温度分布。在高压电力设备局部放电检测中，红外热像仪可以捕捉设备表面 的温度异常，从而判断设备内部是否存在局部放电。
绝缘材料性能
不同绝缘材料的耐电强度、介 电常数等性能不同，对局部放 电的敏感性也不同。
设备结构
设备结构复杂、电场分布不均 等因素都可能导致局部放电的 产生。
运行环境
温度、湿度、污染等环境因素 都会对设备绝缘造成影响，从 而影响局部放电的产生和发展
。
03
高压电力设备局部放电检测方法
电测法
脉冲电流法
02
过高电压或电流
当设备承受的电压或电流超过其绝缘承受能力时，会导致绝缘击穿，进
而引发局部放电。
03
环境因素
如温度、湿度、污染等环境因素也可能对设备绝缘造成影响，导致局部
放电的产生。
局部放电类型及特点
电晕放电
通常在气体绝缘设备的高压电极 附近发生，表现为蓝色荧光和咝 咝声。电晕放电对设备的危害相 对较小，但长期存在也可能导致
绝缘老化。
火花放电
在气体或液体绝缘中均可能发生 ，表现为明亮的火花和爆裂声。 火花放电对设备的危害较大，可
能导致绝缘击穿。
沿面放电
发生在固体绝缘表面，表现为沿 绝缘表面爬行的放电现象。沿面 放电可能导致绝缘表面碳化、龟
裂，最终导致绝缘失效。
影响局部放电因素
电压等级
电压等级越高，局部放电越容 易产生，且放电强度越大。
局部放电缺陷检测典型案例和图谱库
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例（第一版）案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电（1）案例经过2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。
2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。
更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。
（2）检测分析方法测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。
信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。
高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。
同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。
利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。
图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。
距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来自开关柜内还是线路侧。
a）距电缆终端0.1 m b）距电缆终端1.5 m图1-3 局部放电系统的耦合信号图1-4 不同位置耦合的脉冲信号2010年5月6日，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，在距离1-1路进线电缆0.5 m和1.0 m处分别发现局放信号，测试结果如图1-5及图1-6所示。
高压电缆耐压试验过程中局放测试方法和典型缺陷全面分析
三、高压电缆局放测试的方法
交流耐压试验电源处理
变频谐振系统输出的电源不能直接作为电缆局放试验的电源直接施加于被试对 象进行局部放电测试，必须采取有效措施对试验电源进行预处理，通过设置串联电 抗、防晕导线、均压环进行对试验电源质量进行改善，其电气原理所下图所示。
电抗器
分压杆
屏蔽罩
变频电源
励磁 变
压器
交流耐 压试验
电源
电缆 终端
防晕导线
耦合电容
通道1
通道2
局放诊 断系统
三、高压电缆局放测试的方法
电缆终端局放测试回路
在电缆的中间接头，测试原理如图所示，一侧电缆的铠装与电缆导体之间存在 电容Ca，另一侧电缆的导体与铠装之间存在电容Cb，如果在电缆的中间接头发生局 部放电，那么形成两个电容C1和C2，此时Ca和Cb就会通过导体向C1和C2充放电，从 而形成局放电流回路，在两侧电缆屏蔽层桥接一个高频低阻的电容臂C0和高频电流 传感器，就可以检测到局放的脉冲电流信号。
C1
PD
Ca
C2
Co
外置 传感 电路
Байду номын сангаас
导体
id Cb
绝
缘
环
Co
耦合电容
局放检测器
耐压装置
益杨户外场
雷岗户外场
#1中间头
传感器
局放诊断 系统
三、高压电缆局放测试的方法
高压电缆局放测试的技术难点
测试系统灵敏度要求高 高压电缆发生局放时产生的脉冲信号微弱，要求传感器及测试系统有相当高的检出灵敏度。
现场干扰因素复杂 在现场实施电缆局放试验时干扰信号会严重影响电缆局放的检测和诊断，主要有临近试验
高压电缆耐压试验过程中局放测试 方法和典型缺陷全面分析
高压电缆终端局部放电案例分析
电颗粒污染主绝缘表面。
结语
01 02 03
目前施工工艺和产品质量为电缆终端薄弱环节
不同类型设备故障原因差异较大，针对不同的电力设备，其运维策略 应有侧重
电缆出线的电缆头制作安装工艺不规范，导致外绝缘损坏引起局部放电。处理后 缺陷消除。
检测案例 案例经过
表1 开关柜名称 开关柜 超声波、暂态地电压局部放电检测数据 暂态地电压测试数据(相对金属值) (dB) 前上 前中 前下 后上 后中 1 2 0 4 3 后下 6 超声波局部放电测试数据（dB） 后上 17 后中 3
缆终端运行方式和条件各异， 致使电缆终端发
生故障的原因也各不相同。
A
B
常见故障
机械损伤
安装时碰伤
运行时外力破坏
环境恶劣老化
在电缆终端的制作安装过程中，应配备电缆终端安装专用工具，严格控制电缆终 端防止受到机械损伤，杜绝盲目施工。
常见故障
施工工艺
1
铜屏蔽断口处理不好
2
接地线处理结合不紧密
3
半导电层环切工艺不好
常见故障
3
半导电层环切工艺不好
要求用刀剥除外半导电层时，下刀 2/3 深，不能伤及电缆主绝缘层；半导 电层的切口处要整齐。不能存在尖角，切口处不能有刀痕。去除半导电层 时，应沿圆周方向撕去，半导电层去除完成后，应完全打磨去除电缆绝缘 表面上的刀痕。
常见故障
4
主绝缘表面处理不好
在主绝缘表面处理过程中，如果存在主绝缘层被划伤，或是主绝缘表面残留黑 色半导电颗粒，必须用绝缘砂布打磨净；处理过程应先用 120＃粗砂布打磨主 绝缘，再用 240＃细砂布打磨主绝缘，最后用砂布背面抛光主绝缘表面；在处 理过程中绝对不可以用打磨过半导电层或金属的砂布来打磨主绝缘，以避免导
浅谈高压电缆附件超高频局部放电检测法
浅谈高压电缆附件超高频局部放电检测法前言电力设备绝缘在实际运行中会受到多方面的影响，包括电、机械、热、不良环境等因素，导致电力设备在实际使用中，绝缘性能会逐渐的下降，最后出现故障，影响正常的使用。
绝缘诊断和检测技术就是伴随着电力设备的发展而逐渐发展起来的，其中，超高频局部放电检测技术，作为一种不产生任何破坏作用的检测方法，成为了人们广泛运用的技术。
本文从局部放电检测技术研究的现状出发，探讨局部放电检测技术的应用情况以及对超高频局部放电检测技术进行深入的研究。
一、局部放电检测技术的现状局部放电，在高压电缆附件中广泛存在，是绝缘介质外施电压过高产生的一种电气放电现象，这主要是由于高压电缆附件内部普遍存在的空隙、气泡、污秽和杂质等原因造成的。
尽管局部放电只发生在很微小的空间内，一般情况下不会穿透性击穿绝缘体，但是会对电介质造成一定程度的损坏。
因此，对局部放电的检测技术在很早之前就已经被人们所认知，并积极创造和使用不同的检测方法对局部放电进行检测。
由于局部放电现象是基于声、光、热、电等原因出现的，因此，局部放电的检测技术也就有了相应的方法，大体上分为非电检测法和电检测法。
（一）非电检测法非电检测法主要是基于局部放电现象在很多情况下都是由声、热、光等现象产生的，因此，局部放电检测法也就相应的出现了声测法、红外测法以及光测法等非电检测法，非电检测法的优点则是与式样电容关系不大，而且抗电磁干扰能力强等。
其中声测法，是指绝缘介质中发生局部放电时，放电瞬间释放的效果类似于小爆炸，放电源类似于声源，不断向周围发出声波，利用声-电传感器，以灵敏度和工作频带两个方面为指标，就可以有效的实现检测声信号转变为电信号，从而实现对局部放电的检测。
光测法，是指将声测法和光纤技术相结合而出现的声−光测法。
声−光测法主要是使用光纤传感器，利用由于局部放电所发生的声波压迫改变光纤性质，并改变光纤输出信号的情况，从而实现局部放电的检测[1]。
高压电缆接头局部放电检测方法研究
高压电缆接头局部放电检测方法研究高压电缆接头是输电系统中不可或缺的重要部件，其负责将输电线路连接起来，稳定输电。
随着电缆使用时间的增长，接头可能会出现局部放电现象，严重影响电缆的安全性和稳定性。
对高压电缆接头局部放电进行及时准确的检测就显得尤为重要。
本文将对高压电缆接头局部放电检测方法进行研究，以期提供一种更有效的检测手段，保障输电系统的安全运行。
一、高压电缆接头局部放电的概念和危害局部放电是电气设备中一种普遍的故障形式，当高压电缆接头存在表面缺陷或存在内部绝缘缺陷时，会导致局部电压升高，进而引发局部放电现象。
局部放电产生的能量会在接头内持续积累，导致局部局部绝缘层损伤，甚至引发电缆接头故障。
对高压电缆接头的局部放电进行及时准确的检测十分必要。
2.局部放电的危害局部放电不仅会影响电缆接头的正常运行，还可能引发火灾、爆炸等事故，对电力系统安全造成严重威胁。
局部放电产生的高能辐射还会影响电气设备和人员的健康安全。
对高压电缆接头的局部放电进行有效的检测和监测尤为重要。
1. 电容式检测法电容式检测法是一种常用的高压电缆接头局部放电检测方法，其基本原理是利用电容器的充放电特性，通过充放电过程中的电流、电压变化来检测接头内的局部放电现象。
具体步骤如下：- 将电容器接入待测高压电缆接头电路中，并与示波器接通；- 施加一定频率和幅值的交流电压，观察示波器的输出波形；- 对示波器的波形进行分析，判断是否存在局部放电现象。
电容式检测法能够准确快速地定位接头内的局部放电，但在实际应用中存在一定的局限性，比如对仪器设备的要求较高、对环境条件的要求较严格等。
2. 超声波检测法超声波检测法是利用超声波在不同介质中传播速度不同的特性，通过检测声波的传播情况来判断高压电缆接头内是否存在局部放电。
具体步骤如下：- 利用超声波探头对接头进行扫描，记录超声波传播的距离和时间；- 通过分析超声波的传播速度和衰减情况，判断接头内是否存在局部放电。
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高压电缆局部放电检测及实例分析
发表时间：2018-10-01T13:06:14.327Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：余昌洪
[导读] 摘要：在高压电缆运行过程中，电缆故障前会出现局部放电现象，且危害性较大，需要掌握有效的检测方法。
广东省输变电工程有限公司广东广州 510160
摘要：在高压电缆运行过程中，电缆故障前会出现局部放电现象，且危害性较大，需要掌握有效的检测方法。
本文首先对高压电缆局部放电特征及危害、高压电缆局部放电检测原理进行分析，在此基础上，结合某220kV工程实例，探讨具体的高压电缆局部放电检测试验，为今后电力运行和实践提供参考。
关键词：高压电缆；局部放电检测；实例分析
前言
高压电缆由于长时间与空气、水分、土壤等发生接触，电缆绝缘层容易受到腐蚀，出现绝缘老化现象。
此时电缆的电容和电阻都已发生改变，在物理和化学效应下，出现局部放电现象。
在高压电缆运行维护过程中，对局部放电故障点进行排查和检测是一项重要工作，而且具有较高难度，如果选择方法不当，会消耗大量时间，容易导致故障升级。
因此，有必要对其具体检测方法进行研究，提高高压电缆局部放电检测效率和检测结果的准确性。
一、高压电缆局部放电及检测原理
（一）高压电缆局部放电特征及危害
高压电缆局部放电通常是指高压设备绝缘介质处于高电场强度下，受电场作用发生在电极间的未贯穿放电现象。
这种放电现象只出现在绝缘部位，不会马上形成贯穿性的通道，所以被称为局部放电。
目前采用的交联聚乙烯（XLPE）电缆，其绝缘层材料属于固态塑料结构，但制造过程中容易混入金属等杂质，或因内外半导体层的不规则凸起、出现气孔等，导致高压场强不均匀，或是在绝缘中存在电树。
这些原因都可能导致高压电缆出现局部放电现象。
从实际情况来看，在电缆制造工艺的快速发展下，其自身质量问题已经得到了有效控制，因此目前局部放电现象一般出现在交联聚乙烯电缆的中间接头或终端头部位。
一般情况下，局部放电产生的能量较小，不会影响电缆正常运行，但如果局部放电现象长期存在，会对绝缘层造成累积损害，最终导致绝缘层被击穿。
而且交联聚乙烯电缆的自身材料化学性质决定其耐局部放电性较差，会加速绝缘劣化，最终导致绝缘失效，引发故障事故[1]。
（二）高压电缆局部放电检测原理
当高压电缆出现局部放电现象时，耦合电容Ck会对被试电缆Cx进行瞬间充电，从而形成高频脉冲电流波形。
产生的高频脉冲电流波形为纳秒级别，频谱在百兆以上，其电流幅值大小和频度能够反映出电缆局部放电严重程度。
可以利用局部放电监测系统，对高压电缆局部放电信号进行严密监视，捕捉其电压和时间变化趋势，从而掌握电缆的缺陷程度。
高压电缆局部放电量能够反映出其局部放电严重程度，在测试前，首先应校准测试系统。
在检测过程中，可以向被试电缆Cx注入一个标准局部放电信号Qo，模拟发生局部放电的过程。
注入标准局部放电信号后，对阻抗的输出信号进行检测，获取局部放电幅值、相位分布、频谱特征等关键信息。
在局部放电测试过程中，可参照标准信息对局部放电量进行计算，从而判断局部放电类型和严重程度[2]。
二、局部放电检测常用方法
在高压电缆敷设工程中，局部放电测试一般与耐压测试同时进行。
利用变频谐振装置产生试验电源，将变频柜作为装置核心部件，并通过晶闸管整流、逆变获取试验所需频率。
电源变换过程中引入大量高频脉冲电流成分，但该系统输出的电源不能作为电缆局部放电试验电源直接施加在被试对象上，而应对试验电源进行预处理，通过设置防晕导线、串联电抗、均压环等，改善试验电源质量。
以湛江220kV工程为例，在进行试验前，首先应对试验参数进行估算。
其中，被试设备的电缆电容值每公里为0.25μF，测量分压器电容为0.03μF，总电容量为2.17μF。
实验电压频率计算值为33.43Hz，高压试验电流估算值为81.27A，380V电源电流估算值为600A。
由于电缆耐压试验电源为异频电源，试验电源相位图的工频信号不具有相关性，只有局部放电信号在相位图谱中具有相关性，可利用这一性质排除干扰信号。
在实验过程中，装置自身局放信号主要产生自晶闸管开闭过程，并集中在特定部位，可采用开相位窗法对其进行排除。
对于相同电缆缺陷，电压越高时局放信号也越大，检出灵敏度则更高。
三、高压电缆局部放电检测实例
（一）工程概况
湛江220kV送电线路工程起始于湛江电厂，终止于观桥站220kV进线电缆筒，线路全长12.97公里，其中高压电缆线路长度10.1公里，电缆型号为FY-YJLW03-Z-127/220kV-2000mm2，采用架空电缆混合线路设计方式。
线路中包含84个中间接头和12套终端头，高压电缆和附属设备安装均已完成。
现进行220kV电缆耐压试验，从电缆终端塔电缆套管处加压，并对新建电缆进行交流耐压和局部放电检测试验，确定线路绝缘状况是否能够满足交接试验标准试验规程的要求。
（二）试验目的及方法
本次试验是对上述工程新建两回电缆进行的交流耐压试压，检测对象为新敷设电缆及所有中间接头和终端接头，判断其绝缘状况。
试验检测以《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB 50150-2016）为主要依据，检测结果要同时满足厂家技术要求和业主要求。
试验项目包括220kV电缆芯线对护套及地绝缘电阻试验和交流耐压试验。
其中，电缆耐压试验电压为178kV，试验时间为60min。
主要试验设备包括300kV A变频电源、300kV A励磁变、高压电抗器、分压电容器等。
试验电压频率的计算值为33.43Hz，高压试验电流的计算值为
81.27A，电源电流的估算值为600A。
试验采用调频式串联谐振电抗器，可调节频率范围为20~300Hz。
（三）关键试验步骤
在进行交流耐压和绝缘电阻试验前，线路及设备已安装完毕，并通过了耐压局部放电试验，气体泄漏和微水测试合格，电缆出现管套与架空导线和避雷器保持有足够的安全距离，外护套和保护层试验合格。
由于上述工程观桥站内无加压点，需要在终端塔进行加压，三相试验电源为380V、600A。
在试验过程中，首先在试验场地周围设置围栏和监护人员，防止无关人员进入。
做好场地部署后，将试验引线连接到电缆终端套管A相，将所有开关和刀闸倒至试验要求位置，检查所有回路接线和测量仪表，确认无误后开始试验。
首先合上试验电源，将试验回路调到谐振，逐渐将输出电压提升至178kV，耐压时保持局部放电测试，电压保持60min后快速降至0，然后断开试验电源，将高压端挂接地线。
如果在试验中出现闪络或击穿等异常情况，要立即停止试验，检查是否需要对电缆进行处理，如果试验设备受损，要立即进行检修。
如果重新进行试验后，又出现闪络或击穿现象，则应重新检查电缆是否满足耐压试验要求，仔细排除问题后再进行试验。
测试完A相耐压绝缘电阻后，依次对B相和C相进行耐压试验。
（四）实验检测结果
局放试验结果如表1所示。
首先从相序检查结果来看，A相、B相和C相均能够通过主绝缘和交流耐压试验检测，相序正确。
在局部放电试验中，终端塔的三相峰值依次为98.4、98.3、98.6dBmv，为发现明显放电现象，经过检查发现接地箱接地不良情况，处理后未发现明显放电现象。
观桥站终端的三相峰值依次为20.6、20.7、19.9dBmv，未发现明显放电现象。
其余#1井至#13井的局部放电试验也未出现明显的局部放电现象。
通过试验可确定，该工程能够满足相关标准及设计要求。
表 1 局放试验结果
四、结语
综上所述，高压电缆局部放电检测是一项常规检测内容，通过对其放电现象及检测原理进行分析，可以为实际工程的检测方案制定提供参考。
通过对湛江220kV送电线路工程的实际检测流程进行分析，可以进一步明确高压电缆局部放电检测方法的应用，从而为类似工程提供借鉴，确保电缆线路安全运行。
参考文献：
[1]丁书国，侯炳涛.高压电缆接头局部放电检测方法分析[J].通讯世界，2017（18）：132-133.
[2]林相华.高压电缆附件局部放电超高频检测与分析[J].中国新技术新产品，2014（10）：66-67.。