一、立项背景：

南方电网生技〔2018〕38号文和广电生〔2019〕3号文强调加强电缆状态检测工作，促进电缆振荡波检测技术、超低频介损测量技术的推广应用。

目前，交联聚乙烯（XLPE）电缆故障原因多样，如电缆中间头在制造或施工阶段工艺参差不齐、电缆线路运行环境差，使得中间头故障频发；新电缆交接、验收阶段缺少有效的检测手段，导致电缆在短时间内就发生中间接头绝缘击穿的事情发生；交联聚乙烯电缆在运行末期，电缆本体绝缘由于长期承受电、热、水分的作用，将出现老化现象，故障概率大幅上升。

现阶段国内交联聚乙烯XLPE电缆检测手段以绝缘电阻、泄漏电流、工频介损测量等传统检测方式为主，目标量单一，不能适应不同电缆缺陷类型的检测。

二、主要方法

在广东电网有限责任公司的大力支持下，广东电网有限责任公司电力科学研究院自2011年开始深入研究配网交联聚乙烯电缆绝缘状态多维检测诊断技术，该项技术主要包括电缆振荡波检测技术、超低频介损检测技术、极化去极化电流检测技术三部分内容，2014年开始，在各个地市局展开了推广应用。

三、原理与机理：

针对电缆中间头施工过程中由于存在工艺参差不齐问题、新投运电缆交接验收缺乏有效检测手段等问题，开展异步双端测量电缆振荡波局部放电检测与定位技术装置的研发，有效解决电缆本体及附件的局放检测及定位问题。针对在运电缆绝缘老化问题，开展超低频介损测量技术、极化去极化(Polarization/Depolarization Current, PDC)电流法测量技术的研究，检测0.01Hz~1Hz频段下的电缆介损值，实现电缆整体绝缘状态的整体评估及运维策略。

四、创新亮点：

（1）基于异步双端测量的电缆振荡波局部放电检测与定位技术

提出并实现了基于远程无线软同步技术的局部放电双端检测方法，解决了双端检测装置的时钟同步、检测阻抗设计等技术难题，实现了对电缆双端局部放电信号的同步测量；提出了采用融合短时能量与动态时间规整算法的局部放电脉冲识别技术，提高了局放信号识别的正确率；提出基于行波传输理论的双端信号定位方法，提高了缺陷定位的精度。

在此基础上，在国内率先开发了适用于现场检测的10kV配网XLPE电缆振荡波局部放电单/双端检测及定位系统。结果表明，可测电缆长度达6km，定位精度5m，优于国外同类装置（定位长度不大于3km）。开发了基于振荡波局部放电的电缆绝缘状态诊断平台，实现了数据的远端传输和集中管理，并建立缺陷知识库。制定了电缆振荡波局部放电测试方法和测量系统的电力行业标准，推动了振荡波局部放电检测技术的规范化发展。项目技术成果整体达到了国际领先水平。

（2）基于极化/去极化电流（PDC）法的电缆老化检测

在分析电缆老化的时域特性和频域特性的基础上，提出采用0.1 Hz下介质损耗因数对电缆绝缘状态进行初步分析，以其它频率介质损耗因数进行辅助的电缆绝缘状态的综合评估方法。为解决现场PDC检测结果受电磁干扰影响的难题，提出了三相电缆现场数据横向对比和历史数据纵向对比的诊断方法。

在国内率先开发了10kV XLPE电缆PDC老化检测装置，解决了高压模块与微弱电流测量模块的绝缘隔离，以及高压模块的高稳定度输出的难题。装置的电流测量范围为0~2mA，满足长度为10km以内电缆的检测需求；该检测装置可以精确测量微弱的电流信号，电流分辨率达到0.1 pA。

（3）基于多种测量方法的多维检测联合诊断技术

为了准备判明故障类型、定位故障/缺陷点，及时排除故障，项目组自2011年开始深入开展XLPE电缆绝缘状态多维检测诊断技术研究，主要包括电缆振荡波检测技术、超低频介损检测技术、极化去极化电流检测技术。结果表明，电缆振荡波技术能够有效发现电缆的局放缺陷、由于工艺问题造成的缺陷，却难以检测老化、电缆受潮等缺陷。而超低频介损检测技术、极化去极化检测技术则反之，能够很好弥补电缆振荡波技术的缺点。超低频介损检测技术能够有效测量电缆介损，但频率单一，而PDC检测技术正好弥补了超低频介损法的缺点，两种技术优势互补，能够检测更宽频域的介损值。

四、实施应用前后效果（益）情况对比：

自2014年起，该项技术在广东省各个地市供电局推广应用，累计在深圳供电局、惠州供电局、珠海供电局共测量176条，10kV三芯配电电缆线路，测量数据共498组，成功检测出有327组数据处于正常状态，111组数据处于注意状态，60组数据处于异常状态。截止目前，广东电网因电缆故障减少的停电次数为1211次，有效降低了电缆故障率，加强配电电缆及通道专业管理水平，为广东电网创造了显著的经济、社会和环境效益。

五、可推广应用范围：

作为项目的技术成果，项目组主持编制2项相关的电力行业标准，1项南方电网企业标准，1项广东电网企业标准，构建了新老电缆本体及接头的运维评价标准体系。本项目成果被业内同仁广泛接受，已成功在南方电网内推广使用，推动了南方电网配网交联聚乙烯电缆绝缘状态多维检测诊断技术的发展。通过本项目实践证明，配网交联聚乙烯电缆绝缘状态多维检测诊断技术研究工作在技术上可靠、在经济上可行，具有良好的示范作用，可以在国内电力系统和大型厂矿企业的电缆检测中获得更多的推广应用。