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射频波谱技术与 OWTS 振荡波技术的浅析
云南电网有限责任公司昆明供电局,董伟
摘 要:文章简要介绍了射频波谱技术与 OWTS 振荡波技术,对其技术应用特点做了叙述,并对其技术性能和其他方
面做了对比分析,由于两者获取的特征参数存在较大差异,因此不能简单的进行技术优劣的评价,在一定程度上,两者
可以互补应用。
关键词:射频波谱技术;OWTS 振荡波技术;对比
10kV 电缆是城市配网的重要输电设备,提前检测电缆故障对维护配网稳定运行是尤为关键的。目前,针
对电缆故障检测主要射频波谱技术与 OWTS 振荡波技术。
射频波谱技术,又称为频域振荡波,是一种通过外部持续激励的宽频域诊断方法,通过宽频域阻抗向量
的测量才获得电缆本体沿单位长度延伸的局部阻抗异常特性,是一种通过分析谐振阻抗的频率特性来进行老
化和缺陷定位的技术。
OWTS 振荡波技术,又称为阻尼振荡波,是一种电缆绝缘缺陷试验方法,近年来在 10kV 电缆中的应用逐
渐增多。阻尼振荡波通过给被试电缆施加直流电压,然后并联一固定容量的空心电抗器形成 LRC 谐振回路,
利用电抗器和电缆本体的等效电阻形成能量消耗,产生衰减振荡波形。阻尼振荡波通常结合局部放电的检测
和定位来进行缺陷点放电强度和位置的综合评估。
1 射频波谱技术与 OWTS 振荡波技术应用特点
1.1 射频波谱技术应用特点
相对于传统的时域反射技术(TDR)
,电缆局部老化评估和故障定位的射频波谱法的理论和实现方式较为
复杂。射频波谱法技术即频域振荡波理论,是一种通过频域来描述电缆非连续点的技术,因此输出的宽频信
号对电缆进行探测时,
主要获取的状态指标是输出电流的频率分布特性,
因此即使在个别频率点有干扰存在,
也不影响整体分布特征。而电缆的局部故障点(或绝缘老化,薄弱点)会在某个频率带宽上产生振荡,因此
当相应频率信号施加到电缆本体时,该频率点的电流信号会产生突变,并且具备典型的概率分布特征。
为满足获得完整的概率分布特征,射频波谱设备通过发射宽带信号进行回馈电流或电压的采集,通过计
算机进行数据处理的方法,对被试电缆本体进行分段建模。
频域振荡波理论上可用于数十米到数百公里电缆的测试,可同时处理数十个缺陷点,而无需分析反射波
形,因此展示的结果直观、易懂,即可满足故障点的定位查找,又可进行缺陷点或整体老化评估。
1.2OWTS 振荡波技术的应用特点
OWTS 技术实际是一种阻尼振荡波技术,即振荡信号的能量会快速消耗在回路的电阻上,一般会在 1 分钟
以内(通常为数秒钟)振荡信号降到初始幅值的 1%以下。阻尼振荡波是一种将初始激励能量通过阻尼回路进
行消耗的振荡波谱分析过程。针对电缆的绝缘缺陷检测,阻尼振荡波的出现有效弥补了传统的外部串联谐振
等高压激励方法的噪音大,体积笨重的问题。
由于阻尼振荡波利用了无局放电抗器与被试电缆本体进行并联谐振,其振荡波谱较好的反应了电缆本体
的绝缘特征,因此具备较好的信噪比。阻尼振荡波主要通过时域特征分析绝缘缺陷,典型的技术指标有:
1)介质损失测量:通过分析振荡电压和电流的相位特征为出发点进行测算.
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