一、概述
近十年來，我國城市電網(wǎng)中大量采用XLPE電力電纜輸配電。交聯(lián)電纜在當(dāng)前中國乃至世界的電力系統(tǒng)中有著至關(guān)重要的地位，在220kV以下的領(lǐng)域已經(jīng)全面取代其他電纜，成為城市內(nèi)傳輸電力的主導(dǎo)產(chǎn)品，500kV的交聯(lián)聚乙烯電力電纜也開始掛網(wǎng)試運行，我國的電力設(shè)備制造能力有了很大的進(jìn)步。
在60年代初問世以來的40余年中，由于交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜具有良好的電性能和熱性能并且結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，工作耐受溫度高，無油，敷設(shè)方便，供電安全可靠、有利于美化城市等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的各個電壓等級中，但是這種電纜的絕緣結(jié)構(gòu)中往往會由于加工技術(shù)上的難度或原材料不純而存在氣隙和有害性雜質(zhì)，或者由于工藝原因在絕緣與半導(dǎo)電屏蔽層之間存在間隙或半導(dǎo)電體向絕緣層突出，在這些氣隙和雜質(zhì)處極易產(chǎn)生局部放電，同時在電力電纜的安裝和運行過程當(dāng)中也可能會產(chǎn)生各種絕緣缺陷導(dǎo)致局部放電。當(dāng)它使用到一定年限后局部放電繼續(xù)發(fā)展到一定程度導(dǎo)致絕緣擊穿而造成電網(wǎng)事故，其主要原因是由于XLPE等擠塑型絕緣材料耐放電性較差，在局部放電的長期作用下，絕緣材料不斷老化最終導(dǎo)致絕緣擊穿，造成嚴(yán)重事故。因而對交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣缺陷局部放電檢測方法的研究就顯得尤為迫切，及時、準(zhǔn)確地檢測到電纜絕緣隱患，就可以及時采取必要的應(yīng)對措施，減少突發(fā)事故等帶來的經(jīng)濟損失具有十分重要的現(xiàn)實意義。
因此對電力電纜及其接頭進(jìn)行局部放電檢測和定位研究有著重要的意義和經(jīng)濟價值。IEC及世界各國都制定了相關(guān)的局部放電測試標(biāo)準(zhǔn)，通過對局部放電的檢測及時發(fā)現(xiàn)絕緣系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，找出故障原因，保證電力電纜質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)安全可靠運行。國際大電網(wǎng)（CIGRE）也在2009年成立了電纜及接頭現(xiàn)場局放檢測技術(shù)的工作組，對該方面技術(shù)發(fā)展進(jìn)行研究梳理。
局部放電是電力電纜運行中的一個較大的安全隱患，是電纜絕緣劣化的征兆，也是造成絕緣劣化的重要原因之一，局部放電測量用于現(xiàn)場測量時，外部噪聲干擾嚴(yán)重，測量很困難。DAC電纜振蕩波局放檢測及故障定位系統(tǒng)是基于變頻諧振的阻尼振蕩波電壓下的XLPE電纜局部放電現(xiàn)場檢測及定位技術(shù)研究，設(shè)計生產(chǎn)符合現(xiàn)場測試要求的阻尼振蕩波電源；針對XLPE電纜及其接頭中局部放電信號的傳播方式和規(guī)律，研究電纜及其接頭局部放電信號的提取技術(shù)，設(shè)計符合現(xiàn)場測試要求、參數(shù)優(yōu)化、性能良好的局放檢測傳感器，并選用*的數(shù)字信號處理方法對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，進(jìn)而進(jìn)行XLPE電力電纜局部放電的準(zhǔn)確定位，為更準(zhǔn)確判斷電纜及其接頭絕緣狀況提供參考依據(jù)。
本設(shè)備可用于10kV及以上電力電纜進(jìn)行現(xiàn)場交流耐壓試驗、局部放電現(xiàn)場檢測及故障定位。本系統(tǒng)滿足目前電力系統(tǒng)市場需求和現(xiàn)運行的電纜基本都進(jìn)入“中年期”需要及時的檢測和維修，本設(shè)備將耐壓試驗、局放檢測、故障定位等功能集一身，極大的簡化了系統(tǒng)設(shè)備運輸、現(xiàn)場試驗安裝、降低了試驗成本。帶來豐厚的經(jīng)濟效益和科研價值。
二、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
2.1、DAC系統(tǒng)基本技術(shù)指標(biāo)
| 技術(shù)參數(shù)： | DAC電纜局部放電檢測及故障定位系統(tǒng) |
| 阻尼交流輸出電壓 | 10~220 kV |
| 阻尼交流電壓頻率范圍 | 20 Hz~ 500 Hz |
| 電容范圍 | 0.05 μF ~2 μF |
| 加壓方式 | 交流諧振升壓 |
| 局放檢測頻帶 | 30kHz~15MHz |
| 局放測試范圍 | 最小10pC |
| 故障定位精度 | ±2 m |
| 局放水平檢測 | 放電脈沖的時間分辨率為10μs，相位分辨率為0.18°， 符合IEC 60270 標(biāo)準(zhǔn) |
| 耐壓試驗 | 交流耐壓試驗、局放試驗 |
| 供電電壓 | AC380V+/-10%, 50Hz, 5A |
| 網(wǎng)絡(luò)接口 | WLAN 無線采集 |
2.2、DAC系統(tǒng)軟件功能
1）本系統(tǒng)適用于220kV及以下電壓等級電纜PD現(xiàn)場檢測及定位。
2）本系統(tǒng)采集部分實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集，增強了系統(tǒng)和操作人員的安全性。
3）本系統(tǒng)提供參數(shù)設(shè)置模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)分析及譜圖顯示、數(shù)據(jù)存儲、離線數(shù)據(jù)回看、分析、處理計算放電位置，可對局放故障進(jìn)行定位。
4）本系統(tǒng)提供放電譜圖、故障定位譜圖、放電相位譜圖、放電次數(shù)譜圖、放電類型識別等功能。
5）本系統(tǒng)具有數(shù)字濾波、動態(tài)閾值、小波分析、時延鑒別、相關(guān)分析等抗干擾功能，可根據(jù)信號特征，對放電脈沖和干擾脈沖進(jìn)行取舍和鑒別，以及通過簡單模式識別進(jìn)行PD類型識別。
6）本系統(tǒng)根據(jù)阻尼振蕩電壓波形與局部放電信號關(guān)系圖以及定位譜圖確定局部放電的類型，對電纜的整體絕緣狀況和壽命做更有效的評估和預(yù)測。
