不少配網(wǎng)運維企業(yè)、電力工程商在開展電纜絕緣檢測時,都會遇到傳統(tǒng)直流耐壓試驗易損傷電纜絕緣、無法精準定位局部缺陷的痛點,而市政、安監(jiān)等監(jiān)管部門在重點電力項目驗收時,也對檢測方法的合規(guī)性、報告的法律效力提出了明確要求,這也是近年振蕩波局放測試技術(shù)在電力檢測領域普及率快速提升的核心原因。
對于很多剛接觸這類檢測技術(shù)的用戶來說,首先需要理清振蕩波測試原理與傳統(tǒng)檢測技術(shù)的差異。振蕩波測試原理是通過對被測電纜充電到設定電壓后,控制高壓開關閉合,讓電纜與諧振電抗器形成阻尼振蕩回路,產(chǎn)生頻率在20Hz-300Hz之間的衰減振蕩電壓,模擬電纜實際運行過程中的工頻電壓應力,同時采集局部放電信號,完成電纜局放檢測【1】。和傳統(tǒng)直流耐壓試驗相比,振蕩波電壓的施加時間通常不超過10秒,不會在交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層內(nèi)部留下空間電荷,不會對電纜造成二次損傷,非常適合運維階段的周期性檢測。而OWTS電纜測試*是基于這一原理開發(fā)的標準化檢測系統(tǒng),目前已經(jīng)成為國內(nèi)配網(wǎng)電纜絕緣狀態(tài)評估的主流技術(shù)之一,在電纜全生命周期的狀態(tài)管控中發(fā)揮著重要作用。
振蕩波局放測試的應用場景覆蓋了電纜全生命周期的各個階段,不同類型用戶的需求側(cè)重點存在明顯差異。
對于B端的企業(yè)用戶來說,核心需求集中在三個場景。首先是配網(wǎng)運維單位的周期性巡檢,運行中的電纜如果出現(xiàn)局部絕緣劣化,會先出現(xiàn)局部放電信號,*終發(fā)展為擊穿故障,通過每年開展1-2次振蕩波局放測試,可以提前定位電纜本體、中間接頭、終端的微小缺陷,提前安排檢修,減少非計劃停電帶來的經(jīng)濟損失。其次是電力工程商的交接驗收,新敷設的10kV、35kV電纜在安裝完成后,需要驗證安裝質(zhì)量是否達標,傳統(tǒng)的耐壓試驗只能檢測出嚴重的絕緣缺陷,對于微小的局部放電缺陷檢出率較低,通過OWTS電纜測試可以在不損傷電纜的前提下,完成全段電纜的缺陷排查,避免帶缺陷投運引發(fā)后續(xù)的責任糾紛。第三是故障搶修后的復電驗證,電纜故障修復后,需要確認修復位置的絕緣狀態(tài)達標,同時排查整段電纜是否存在其他隱藏缺陷,振蕩波局放測試的檢測效率更高,單段1km的10kV電纜完整檢測流程只需要30分鐘左右,相比傳統(tǒng)檢測方案效率提升50%以上,可以大幅縮短搶修后的復電時間。很多B端用戶也會關心檢測的成本問題,目前OWTS電纜測試的單次檢測成本已經(jīng)降到傳統(tǒng)直流耐壓加局部放電組合檢測的70%左右,長期運維的投入產(chǎn)出比更高。
對于G端的政府和機構(gòu)用戶來說,核心需求集中在合規(guī)性和管理效率兩個方面。首先是市政電力項目的驗收,老舊小區(qū)電網(wǎng)改造、新建市政工程的電力配套項目,都要求電纜交接驗收必須采用符合行業(yè)標準的檢測方法,《DL/T 1576-2016 10kV~35kV交聯(lián)聚乙烯電纜振蕩波局部放電測試方法》中明確將振蕩波局放測試列為電纜絕緣檢測的推薦方法【2】,檢測報告需要加蓋CMA資質(zhì)章才能作為驗收依據(jù)。其次是安全生產(chǎn)監(jiān)管,應急管理部門在開展化工園區(qū)、軌道交通、數(shù)據(jù)中心等重點單位的電力安全排查時,要求供電電纜每年開展一次電纜局放檢測,防范絕緣故障引發(fā)的停電事故和安全生產(chǎn)風險。第三是配網(wǎng)運維的標準化管理,電網(wǎng)監(jiān)管部門要求運維單位建立電纜全生命周期的狀態(tài)臺賬,振蕩波局放測試的檢測數(shù)據(jù)需要納入臺賬管理,作為電纜退役、更換的核心參考依據(jù)。
很多用戶在采購振蕩波局放測試設備或者選擇第三方檢測服務時,不知道應該關注哪些核心參數(shù),其實只要匹配自身的應用場景,優(yōu)先選擇符合行業(yè)標準的產(chǎn)品即可。目前國內(nèi)配網(wǎng)的主流電纜電壓等級是10kV和35kV,所以設備首先需要覆蓋這兩個電壓等級的檢測需求,其次局放檢測的靈敏度不能低于10pC,缺陷定位誤差不能超過電纜總長度的1%,同時設備需要具備標準化的報告生成功能,確保檢測報告符合行業(yè)規(guī)范要求??蹈咛靥峁┤纂娎|振蕩波局放測試儀器,包括RDAC-10、IPEC等OWTS系統(tǒng),適配10kV-35kV電纜振蕩波局放測試需求,設備的局放檢測靈敏度可達5pC,定位誤差低于0.5%,內(nèi)置的標準化報告模板直接匹配現(xiàn)行行業(yè)標準的要求,既適合設備使用單位自行開展電纜絕緣檢測,也適合第三方檢測機構(gòu)出具具備法律效力的驗收報告。對于需要經(jīng)常開展野外作業(yè)的用戶來說,這套系統(tǒng)支持便攜部署和車載部署兩種模式,在-20℃到50℃的環(huán)境溫度下都可以正常運行,平均無故障運行時間超過10000小時,后期維護成本較低。
在開展振蕩波局放測試時,也需要注意幾個操作要點,避免影響檢測結(jié)果的準確性。首先測試前需要清理電纜終端的表面污漬和毛刺,必要時可以涂抹硅脂,避免表面放電干擾檢測結(jié)果;其次測試時要根據(jù)電纜的長度、絕緣材質(zhì)調(diào)整諧振電抗器的參數(shù),確保振蕩頻率穩(wěn)定在20Hz-300Hz的范圍內(nèi),符合振蕩波測試原理的要求【3】;第三如果檢測到局部放電信號,需要調(diào)整測試電壓多次重復測試,排除外界的電磁干擾,確認缺陷的真實位置和放電量大小,為后續(xù)的運維決策提供準確的依據(jù)。如果是第三方機構(gòu)開展電纜局放檢測,還需要留存全程的操作記錄和原始數(shù)據(jù),確保檢測過程可追溯,報告的法律效力不受影響。
很多用戶在咨詢振蕩波局放測試相關問題時,都會問到幾個高頻問題,這里統(tǒng)一進行解答。
第一個問題:振蕩波局放測試的結(jié)果可以作為電纜絕緣狀態(tài)評估的*依據(jù)嗎?答案是否定的,電纜絕緣狀態(tài)評估需要結(jié)合電纜的運行年限、歷史故障記錄、紅外測溫結(jié)果、接地電流檢測結(jié)果等多維度數(shù)據(jù)綜合判斷,振蕩波局放測試的結(jié)果是核心參考指標之一【4】。如果檢測到超過標準限值的局部放電信號,還可以結(jié)合其他檢測方法進一步驗證缺陷的嚴重程度,再制定對應的檢修方案。
第二個問題:OWTS電纜測試可以檢測哪些類型的電纜缺陷?OWTS電纜測試可以檢測電纜本體的絕緣氣隙、水樹老化,中間接頭的安裝缺陷、應力錐錯位,終端的爬電隱患等多種絕緣缺陷,對于放電量大于5pC的缺陷檢測準確率較高。對于已經(jīng)出現(xiàn)明顯擊穿故障的電纜,也可以通過OWTS電纜測試排查是否存在多點故障,避免修復后短時間內(nèi)再次出現(xiàn)故障。
第三個問題:電纜絕緣檢測的周期應該怎么設定?對于新投運的電纜,建議在投運后1年開展第一次振蕩波局放測試,運行3年以內(nèi)的電纜每2年檢測一次,運行超過5年的電纜每年檢測一次,敷設在潮濕、腐蝕、重載運行環(huán)境下的電纜,需要適當縮短檢測周期【5】。如果電纜經(jīng)歷了短路故障、過電壓沖擊等異常工況,也需要及時開展振蕩波局放測試,排查絕緣損傷。
第四個問題:檢測報告需要滿足哪些要求才能作為驗收依據(jù)?檢測報告需要明確標注檢測方法符合現(xiàn)行行業(yè)標準,包含被測電纜的基本信息、測試電壓、振蕩頻率、局部放電量、缺陷位置等核心參數(shù),加蓋檢測機構(gòu)的CMA或者CNAS資質(zhì)章,同時附上檢測過程的原始數(shù)據(jù)記錄,才可以作為正式的驗收依據(jù)。
參考文獻
【1】 10kV~35kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜振蕩波局部放電測試技術(shù)導則
【2】 DL/T 1576-2016 10kV~35kV交聯(lián)聚乙烯電纜振蕩波局部放電測試方法
【3】 配網(wǎng)電纜狀態(tài)檢測技術(shù)應用規(guī)范
【4】 電力設備局部放電檢測技術(shù)手冊
【5】 城市配網(wǎng)電纜運維管理規(guī)程