电缆振荡波局放测试系统深度解析

文章来源： 日期：2025-12-24

第一章 前言

电力电缆作为城市电网的重要组成部分，其安全运行直接关系到供电质量和公司形象。然而，国内外电力公司的统计数据显示，电缆老化、附件质量和工艺不良等问题在10kV电缆故障中占据较大比重。随着电缆运行时间的增长，潜伏的局部缺陷对电网可靠性的威胁日益凸显。因此，引进先进技术及时检测并定位这些潜伏性缺陷显得尤为迫切。基于北京市电力公司国际对标成果及国内外文献资料，采用OWTS（Oscillating Wave Test System）振荡波电缆局部放电检测和定位技术，成为了一种高效、无损的解决方案。

第二章 OWTS振荡波局放检测技术简介

2.1 OWTS振荡波电源技术

电力电缆因电容量大，现场进行工频电压下的局部放电检测难度较大。传统直流试验虽能降低电源要求，但对XLPE电力电缆不适用，因其残留的空间电荷易导致绝缘击穿。超低频（0.1Hz）试验则因时间长、损伤大，可能引发新缺陷。而振荡波电压技术以其良好的交流电源等效性、短作用时间、操作便捷性和便携性，成为XLPE电力电缆局部放电检测和定位的理想选择。OWTS装置能灵活施加0-28kV直流电压，通过半导体开关触发阻尼振荡，适用于0.05μF-2μF电容范围的电力电缆检测。

2.2 抗干扰技术

电力电缆局部放电测量中，环境噪声和外部干扰不可避免，严重影响测量准确性。OWTS装置采用多种抗干扰技术：

窄带干扰：利用频域滤波方法抑制，因其频域特征与局放信号差异显著。

脉冲型干扰：采用时延鉴别法，通过比较外来干扰脉冲与内部放电脉冲到达测量点的时间差进行鉴别。

背景噪声：小波去噪算法有效抑制随机性背景噪声，生成清晰局放图形，如电压波形与局放信号关系图、三维谱图等。

2.3 定位技术

OWTS装置采用行波法（TDR法）进行局放定位，利用局放脉冲在电缆中的传播特性，通过高频扫描示波器测量脉冲传播时间差，计算放电点位置。装置内置算法根据电缆长度、脉冲波速和时延，精确计算放电点距离，实现高效定位。

第三章 应用情况

3.1 检测情况及使用方法

现场应用OWTS装置进行局放检测和定位，需遵循以下步骤：

测量绝缘电阻：比较相间绝缘电阻大小及历史变化，判断电缆是否受潮。

测量电缆长度及接头位置：使用电缆测距仪重新测量，确保数据准确。

输入电缆信息：包括路程、调度号、起点、终点、长度、接头编号及位置、U0大小等。

连接测试电路：校对放电量并测量波速，逐步校对至100pC，确保量程调整准确。

逐步升高电压测量：按0、0.5、0.7、0.9、1.0、1.3、1.5、1.7倍U0升压，保存起始电压、熄灭电压及各电压下测试数据。

数据分析判断和定位：生成试验报告，评估电缆状态。

3.2 现场经验

影响OWTS装置检测准确性的因素主要包括测试数据准确性、入射波与反射波选择、量程调整及高压试验电缆长度。针对这些因素，现场经验如下：

确保测试数据准确：试验前检查端子安全距离、表面清洁度，避免环境噪声干扰。

正确选择反射波：反射波波形宽、幅值小，形状与入射波相似。

及时调整量程：避免超量程保存数据导致的误判。

注意高压试验电缆长度影响：长电缆接线产生的局放可能误判为电缆对端局放，需仔细对比校对信号，必要时在电缆两端测量。

3.3 局放分析

判断分析结果是否由电缆局放导致，可参考以下标准：

放电量与频率随电压升高：局放活动随电压增加而加剧。

放电信号波形可分辨：能清晰区分“入射波”与“反射波”。

定位图上有集中点或线集合：代表局放位置。

局放相位符合“180度”原则：局放信号在电压周期中的特定相位出现。

根据测量及解体分析结果，建议电缆维修方针如下：

新投运XLPE电缆：最高试验电压2U0，接头局放超过300pC、本体超过100pC应及时更换；终端超过5000pC时，采用超声波、地电波、红外等手段进行状态监测。

老旧XLPE电缆：最高试验电压1.7U0，接头局放超过500pC、本体超过300pC应及时更换；终端超过5000pC时，同样采用多种手段进行状态监测。

OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位技术以其高效、无损、精准的特点，在电力电缆状态检测中发挥着重要作用。通过严格遵循检测步骤、积累现场经验、准确分析局放数据，可有效提升电缆运行的可靠性和安全性。

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