:很多電力運(yùn)維單位近期都在咨詢兩個(gè)核心問(wèn)題：一是中高壓交聯(lián)聚乙烯電纜開展預(yù)防性試驗(yàn)，采用超低頻局放測(cè)試相比傳統(tǒng)工頻耐壓、直流耐壓方案有哪些實(shí)際價(jià)值，二是VLF局放出具的檢測(cè)報(bào)告是否符合電纜試驗(yàn)的監(jiān)管要求，能否作為運(yùn)維驗(yàn)收的正式依據(jù)。作為在電纜試驗(yàn)領(lǐng)域應(yīng)用超過(guò)20年的成熟技術(shù)，超低頻局放測(cè)試目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)公認(rèn)的絕緣缺陷診斷有效手段，能夠在不對(duì)電纜造成不可逆損傷的前提下，精準(zhǔn)識(shí)別早期的水樹枝、電樹枝、接頭接觸不良等隱患，大幅降低電纜運(yùn)行階段的故障發(fā)生率。VLF局放的測(cè)試原理是基于局部放電的電壓效應(yīng)，不同的缺陷類型會(huì)對(duì)應(yīng)不同的局放相位特征，測(cè)試人員可以通過(guò)特征比對(duì)精準(zhǔn)判斷缺陷的類型和嚴(yán)重程度。

一、超低頻局放測(cè)試的技術(shù)原理與適用場(chǎng)景

超低頻局放指的是在0.1Hz超低頻正弦波電壓加壓條件下開展的局放測(cè)試，相比工頻50Hz的試驗(yàn)電壓，0.1Hz的超低頻電壓在長(zhǎng)電纜中的容性電流僅為工頻的1/500，因此測(cè)試設(shè)備的體積、重量都大幅縮小，更適合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)場(chǎng)景【1】。傳統(tǒng)的直流耐壓試驗(yàn)雖然設(shè)備便攜，但會(huì)在交聯(lián)聚乙烯電纜的絕緣層中積累空間電荷，反而會(huì)加速絕緣老化，甚至誘發(fā)正常電纜在試驗(yàn)后發(fā)生擊穿，而VLF局放采用的交流超低頻電壓不會(huì)產(chǎn)生空間電荷積累，屬于非破壞性試驗(yàn)，適合反復(fù)開展的預(yù)防性試驗(yàn)場(chǎng)景。

目前超低頻局放測(cè)試的適用場(chǎng)景覆蓋了6kV到220kV電壓等級(jí)的交聯(lián)聚乙烯電纜，包括新敷設(shè)電纜的交接試驗(yàn)、運(yùn)行中電纜的預(yù)防性試驗(yàn)、故障修復(fù)后的驗(yàn)收試驗(yàn)三大類，其中在工礦企業(yè)配網(wǎng)電纜、新能源電站集電線路電纜、城市核心區(qū)配網(wǎng)電纜的預(yù)防性試驗(yàn)中應(yīng)用*為廣泛。我們?cè)?023年服務(wù)某光伏電站的32條35kV集電線路電纜試驗(yàn)時(shí)，*采用VLF局放技術(shù)，僅用3天*完成了全部電纜的測(cè)試，提前發(fā)現(xiàn)了3處接頭安裝缺陷，避免了電站投運(yùn)后可能發(fā)生的停運(yùn)事故。

二、VLF局放在電纜試驗(yàn)中的合規(guī)性與資質(zhì)要求

對(duì)于政府監(jiān)管部門、公共運(yùn)維單位關(guān)心的標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)出臺(tái)了多項(xiàng)明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐超低頻局放測(cè)試的應(yīng)用，其中《6kV～35kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜超低頻耐壓試驗(yàn)導(dǎo)則》（DL/T 1576）明確將超低頻局放測(cè)試列為電纜預(yù)防性試驗(yàn)的推薦診斷項(xiàng)目，部分省級(jí)電網(wǎng)公司、市政電力管理部門也已經(jīng)將局放測(cè)試列為10kV及以上電纜投運(yùn)前、運(yùn)行階段的必選試驗(yàn)項(xiàng)目【2】。

測(cè)試報(bào)告的有效性方面，只要承接電纜試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)具備CMA檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)，測(cè)試人員持有電力安全作業(yè)證和特種試驗(yàn)設(shè)備操作證，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程開展超低頻局放測(cè)試，出具的檢測(cè)報(bào)告*具備法律效力，可以作為監(jiān)管部門驗(yàn)收、運(yùn)維單位制定運(yùn)維方案的正式依據(jù)。需要注意的是，不同地區(qū)的監(jiān)管要求可能存在差異，開展測(cè)試前可以提前向當(dāng)?shù)仉娏ΡO(jiān)管部門報(bào)備測(cè)試方案，確保試驗(yàn)流程、報(bào)告格式符合當(dāng)?shù)氐墓芾硪蟆?/p>

從測(cè)試參數(shù)的規(guī)范性來(lái)看，目前行業(yè)內(nèi)通用的超低頻局放測(cè)試參數(shù)要求為：0.1Hz正弦波電壓下，10kV電纜的試驗(yàn)電壓為18kV，35kV電纜的試驗(yàn)電壓為52kV，加壓時(shí)間為15分鐘，局放測(cè)試的背景噪聲應(yīng)控制在2pC以內(nèi)，確保能夠準(zhǔn)確識(shí)別5pC及以上的局放信號(hào)，測(cè)試過(guò)程中需要同步記錄加壓時(shí)長(zhǎng)、電壓波形、局放信號(hào)幅值、相位特征等數(shù)據(jù)，作為報(bào)告的支撐材料。

三、超低頻局放測(cè)試在預(yù)防性試驗(yàn)中的成本控制與落地要點(diǎn)

對(duì)于企業(yè)用戶關(guān)心的測(cè)試成本、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施難度等問(wèn)題，目前超低頻局放測(cè)試的單公里成本已經(jīng)較十年前下降了60%以上，相比傳統(tǒng)耐壓試驗(yàn)加事后故障排查的綜合成本，采用超低頻局放開展預(yù)防性試驗(yàn)的投入產(chǎn)出比更高。以10kV配網(wǎng)電纜為例，單段1km電纜的超低頻局放測(cè)試成本僅為傳統(tǒng)耐壓試驗(yàn)的1.2倍左右，但如果通過(guò)測(cè)試提前發(fā)現(xiàn)一處缺陷，*能避免后續(xù)數(shù)萬(wàn)元的故障搶修、停電損失，對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)的工礦企業(yè)、數(shù)據(jù)中心等用戶來(lái)說(shuō)，收益更為明顯。

現(xiàn)場(chǎng)開展VLF局放測(cè)試需要注意幾個(gè)核心要點(diǎn)，首先是測(cè)試前要斷開電纜兩端連接的所有設(shè)備，包括變壓器、開關(guān)柜、避雷器等，做好電纜兩端的安全接地措施，避免試驗(yàn)電壓對(duì)其他設(shè)備造成損傷；其次是要清理測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾源，附近不要有大功率的無(wú)線電發(fā)射設(shè)備、高壓帶電設(shè)備，必要時(shí)可以采用屏蔽線連接測(cè)試設(shè)備，降低背景噪聲對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響【3】；第三是要合理安排測(cè)試批次，同一路由的多段電纜可以集中安排測(cè)試，分?jǐn)傇O(shè)備進(jìn)場(chǎng)、人員調(diào)度的成本，同時(shí)也能減少整體的停電時(shí)長(zhǎng)，降低對(duì)正常生產(chǎn)生活的影響。

我們?cè)诜?wù)某工業(yè)園區(qū)的電纜預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，*采用了集中批次測(cè)試的方案，把園區(qū)內(nèi)18條10kV電纜的測(cè)試安排在同一個(gè)*的停電窗口，僅用2天*完成了全部測(cè)試，相比分段安排測(cè)試的方案，整體成本降低了35%，也減少了對(duì)園區(qū)企業(yè)日常生產(chǎn)的影響。

四、局放測(cè)試結(jié)果的判讀與運(yùn)維管理應(yīng)用

超低頻局放測(cè)試的結(jié)果判讀需要結(jié)合局放信號(hào)的幅值、相位特征、重復(fù)頻率三個(gè)維度綜合判斷，不能僅以單一的幅值作為判定依據(jù)。通常來(lái)說(shuō)，測(cè)試過(guò)程中未檢測(cè)到明顯局放信號(hào)的電纜，可以判定為絕緣狀態(tài)良好，按照標(biāo)準(zhǔn)要求的3年周期開展下一次預(yù)防性試驗(yàn)即可；如果檢測(cè)到的局放信號(hào)幅值在100pC以下，且沒(méi)有明顯的隨電壓升高而增長(zhǎng)的趨勢(shì)，可判定為絕緣存在早期劣化，需要縮短試驗(yàn)周期到1-2年，跟蹤劣化趨勢(shì)；如果局放信號(hào)幅值超過(guò)100pC，或者隨電壓升高出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)，或者存在典型的電樹枝、水樹枝對(duì)應(yīng)的相位特征，*需要判定為存在嚴(yán)重缺陷，立即安排停電檢修，定位缺陷位置并更換故障段電纜【4】。

目前很多城市的市政電力管理部門已經(jīng)把VLF局放的測(cè)試結(jié)果納入電纜全生命周期管理系統(tǒng)，作為電纜運(yùn)維、更新改造的核心決策依據(jù)，比如某一線城市的核心區(qū)配網(wǎng)電纜，連續(xù)5年采用超低頻局放開展預(yù)防性試驗(yàn)，電纜的年故障發(fā)生率從0.8次/百公里下降到0.2次/百公里，每年減少的故障搶修、停電損失超過(guò)2000萬(wàn)元，運(yùn)維效率大幅提升。對(duì)于企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，也可以建立自己的電纜局放測(cè)試檔案，每次測(cè)試的結(jié)果都存入檔案，通過(guò)對(duì)比不同周期的測(cè)試數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地判斷電纜的絕緣劣化趨勢(shì)，提前安排運(yùn)維計(jì)劃，避免突發(fā)故障的發(fā)生。

五、參考文獻(xiàn)

【1】6kV～35kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜超低頻試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范

【2】電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

【3】電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量導(dǎo)則

【4】中壓交聯(lián)聚乙烯電纜超低頻局放測(cè)試應(yīng)用指南