XLPE电力电缆是城市电力网技术改造的重要措施之一,作为城市供电的重要手段,在保障城市居民用电中起着举足轻重的作用。随着电网规模的扩大,电力电缆线路的增加,传统的预防性试验和维修模式会越来越不适应现代化大电网运行管理的需求;加之电缆运行检修周期比较长,国内运行的部分电缆已逐渐进入其预期寿命的“中年期”,且有相当大一部分电缆线路都是在超负荷带病运行,其绝缘存在严重的安全隐患,甚至影响到电网的安全运行,电缆绝缘击穿闪络并造成停电事故的报道与日俱增,其中由电缆附件引起的运行故障更是占到整条电缆故障的一半以上。
XLPE电缆附件一旦发生故障,特别是高等级电压的电缆中间接头发生绝缘的闪络,不仅需要对原有的电缆沟进行扩宽、支架改造,在接头重新更换过程中耗费大量人力物力,工程开销巨大,而且还将带来难以估计的停电损失。如果故障得不到及时排除,将会造成更严重的经济损失和不良的社会影响。
PD是电缆附件绝缘故障早期的主要表现形式,它既是引起绝缘劣化的主要原因之一,又是表征绝缘状况的主要特征量。运行经验和研究均表明:电力电缆PD量与电力电缆绝缘状况密切相关,PD量的变化预示着电缆绝缘一定程度上反映潜在隐患缺陷的存在,是定量分析绝缘劣化程度的有效方法之一。因此,IEC, IEEE以及CIGRE等国际电力权威机构一致推荐PD试验是作为XLPE绝缘电力电缆绝缘状况评价的最佳方法。
XLPE电缆的PD将引起电缆绝缘内电树的产生和扩展,并加速绝缘的劣化,最终导致绝缘击穿;而电缆附件内的滑闪放电甚至将导致附件发生烧穿、爆炸等。因此,通过开展对电缆绝缘尤其是电缆附件的PD在线监测和故障诊断研究,可以不仅在一定程度上做到及早地发现一些早期潜伏性缺陷,避免绝缘闪络事故的发生,而且将会提高我国电缆绝缘在线检测和故障诊断水平,推动电力科技进一步向自动化、智能化方面进步,对实现电力行业的状态维修具有重大的科学意义和现实意义。