不少10kV配電運(yùn)維企業(yè)、供電管理單位*近都在咨詢兩個核心問題:一是有沒有不用長時間停電的局放測試方案,既能排查10kV配電電纜的早期絕緣缺陷,又能減少對用戶正常供電的影響;二是電纜振蕩波測試的結(jié)果能不能符合行業(yè)規(guī)范要求,出具的檢測報告能否作為運(yùn)維考核、缺陷治理的合規(guī)依據(jù)。針對這兩個行業(yè)普遍關(guān)注的問題,目前應(yīng)用較為成熟的解決方案*是采用IPEC的電纜振蕩波局放測試系統(tǒng)(OWTS),這套設(shè)備既滿足10kV配電線路的高效檢測需求,也符合國內(nèi)現(xiàn)行的各類電力試驗規(guī)范,已經(jīng)在全國多個省市的10kV配電運(yùn)維項目中落地應(yīng)用。
10kV配電線路是直接面向終端用戶的供電網(wǎng)絡(luò),其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到供電服務(wù)質(zhì)量,隨著國內(nèi)配網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn),10kV配電電纜的敷設(shè)里程逐年增長,對應(yīng)的運(yùn)維壓力也不斷提升。對于B端的運(yùn)維企業(yè)來說,傳統(tǒng)的10kV配電電纜局放測試方案普遍存在三個明顯痛點(diǎn):首先是停電時間長,傳統(tǒng)的工頻耐壓試驗需要對10kV配電線路停電數(shù)小時,部分長距離電纜甚至需要停電一整天,不僅會造成大量的供電損失,還容易引發(fā)用戶投訴,對于商業(yè)密集區(qū)、政務(wù)核心區(qū)的10kV配電線路來說,長時間停電的協(xié)調(diào)難度極大;其次是檢測效果有限,傳統(tǒng)耐壓試驗只能發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展到較為嚴(yán)重階段的絕緣缺陷,對于電纜本體、中間頭、終端頭的早期局部放電問題很難排查,往往是試驗通過后沒多久*發(fā)生故障,運(yùn)維效率很低;第三是缺陷定位不準(zhǔn),傳統(tǒng)局放測試方法大多只能判斷電纜是否存在缺陷,無法給出精準(zhǔn)的缺陷位置,運(yùn)維人員需要大面積開挖排查,人力、時間成本都很高。
對于G端的政府、園區(qū)管理單位來說,10kV配電線路的局放測試核心需求則集中在合規(guī)性和管理效率上:首先是檢測流程需要符合現(xiàn)行的*、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),測試數(shù)據(jù)可溯源,避免出現(xiàn)不合規(guī)的檢測操作導(dǎo)致的運(yùn)維責(zé)任風(fēng)險;其次是檢測報告需要具備*性,能夠作為配網(wǎng)可靠性考核、運(yùn)維資金申請、缺陷治理項目驗收的有效依據(jù);第三是需要建立完善的10kV配電電纜運(yùn)維臺賬,所有檢測數(shù)據(jù)能夠統(tǒng)一歸檔,支撐長期的運(yùn)維狀態(tài)評估。IPEC的電纜振蕩波局放測試系統(tǒng)(OWTS)的出現(xiàn),剛好同時匹配了B端和G端兩類用戶的核心需求。
電纜振蕩波技術(shù)是目前行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的適合10kV配電電纜局放測試的技術(shù)路線,其原理是通過對電纜充電后形成阻尼振蕩電壓,模擬電纜的實際運(yùn)行電壓工況,激發(fā)電纜內(nèi)部的局部放電信號,通過采集和分析這些信號來判斷電纜的絕緣狀態(tài),定位缺陷位置。和傳統(tǒng)的工頻耐壓試驗相比,電纜振蕩波局放測試的電壓作用時間極短,不會對10kV配電電纜的絕緣造成額外損傷,同時測試前的停電準(zhǔn)備時間很短,測試完成后即可立刻恢復(fù)10kV配電線路的正常供電,對用戶的影響極小。
目前國內(nèi)已經(jīng)出臺了明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來指導(dǎo)電纜振蕩波局放測試的應(yīng)用,電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 1576-2016《10kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》對電纜振蕩波局放測試的設(shè)備要求、測試流程、結(jié)果判定都做出了明確規(guī)定【1】,只要是符合該標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)備開展的測試,其結(jié)果都可以作為10kV配電電纜交接試驗、預(yù)防性試驗、故障排查的有效依據(jù)。對于G端用戶關(guān)心的資質(zhì)問題,只要測試機(jī)構(gòu)具備高壓試驗相關(guān)資質(zhì),測試設(shè)備經(jīng)過法定計量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn),出具的電纜振蕩波局放測試報告*具備合規(guī)性,可納入正式的運(yùn)維臺賬。目前國內(nèi)多數(shù)運(yùn)維項目選擇的IPEC OWTS,*是首批符合該標(biāo)準(zhǔn)要求的進(jìn)口電纜振蕩波測試設(shè)備之一。
目前國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的電纜振蕩波局放測試系統(tǒng)來自英國電纜測試設(shè)備制造商IPEC,其推出的OWTS采用阻尼交流(DAC)技術(shù),在不影響電纜正常運(yùn)行的情況下,對10kV配電電纜進(jìn)行局部放電檢測,可有效評估電纜及附件的絕緣狀態(tài),定位缺陷位置,是配電線路預(yù)防性試驗的重要手段。
IPEC的OWTS針對10kV配電線路的運(yùn)維需求做了大量的技術(shù)優(yōu)化,核心性能參數(shù)能夠滿足絕大多數(shù)場景的測試要求:針對10kV配電電纜的測試長度*高可達(dá)10km,局放檢測靈敏度可達(dá)5pC,缺陷定位精度可達(dá)1米級,能夠精準(zhǔn)識別電纜本體的氣隙、水樹缺陷,以及中間頭、終端頭的安裝不良、老化等問題【2】。對于B端用戶關(guān)心的成本和效率問題,IPEC的電纜振蕩波局放測試系統(tǒng)的測試流程非常簡便,整套設(shè)備采用模塊化設(shè)計,重量輕,便于現(xiàn)場搬運(yùn),2名測試人員即可完成全部測試操作,單段1km長度的10kV配電電纜的局放測試僅需要30分鐘左右即可完成,測試效率是傳統(tǒng)試驗方法的3倍以上,大幅降低了現(xiàn)場運(yùn)維的人力成本和時間成本。
從應(yīng)用場景來看,IPEC的OWTS適用于絕大多數(shù)10kV配電線路的局放測試場景:包括新敷設(shè)10kV配電電纜的交接試驗,排查電纜敷設(shè)過程中造成的機(jī)械損傷、附件安裝缺陷;運(yùn)行中10kV配電電纜的年度預(yù)防性試驗,提前發(fā)現(xiàn)早期絕緣缺陷,避免突發(fā)停電故障;故障后的10kV配電電纜排查,快速定位故障點(diǎn),縮短故障修復(fù)時間;還有老舊10kV配電電纜的狀態(tài)評估,為電纜的更換、改造提供數(shù)據(jù)支撐。IPEC的電纜振蕩波局放測試系統(tǒng)還支持測試數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)出和云端存儲,方便運(yùn)維企業(yè)建立10kV配電電纜的絕緣狀態(tài)臺賬,也方便G端管理單位統(tǒng)一調(diào)取數(shù)據(jù)開展考核評估。
國內(nèi)某地市供電公司下屬的運(yùn)維企業(yè)負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)2300多公里10kV配電電纜的運(yùn)維工作,此前采用傳統(tǒng)的工頻耐壓試驗開展預(yù)防性試驗,每年需要協(xié)調(diào)的停電時間累計超過1200小時,年均發(fā)生10kV配電電纜故障15次以上,用戶供電可靠性指標(biāo)一直達(dá)不到考核要求。2021年該企業(yè)引入3套IPEC的電纜振蕩波局放測試系統(tǒng)(OWTS),全面替代傳統(tǒng)的耐壓試驗開展10kV配電電纜的預(yù)防性試驗,僅用2年時間*完成了轄區(qū)內(nèi)全部10kV配電電纜的第一輪狀態(tài)普查,累計發(fā)現(xiàn)早期絕緣缺陷47處,提前完成缺陷治理后,年均10kV配電電纜故障次數(shù)降到3次以內(nèi),年累計停電時間降到不足200小時,供電可靠性指標(biāo)提升了2.1個百分點(diǎn),直接減少的供電損失和故障治理成本超過900萬元,運(yùn)維效率得到了大幅提升。
某*園區(qū)管委會負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)120公里10kV配電線路的運(yùn)維管理工作,按照當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門的要求,園區(qū)需要每兩年完成一次全部10kV配電電纜的狀態(tài)檢測,檢測報告需要納入園區(qū)的安全生產(chǎn)臺賬,作為年度安全生產(chǎn)考核的重要依據(jù)。該管委會在公開招標(biāo)后選擇了采用IPEC OWTS開展電纜振蕩波局放測試,一方面IPEC的OWTS符合DL/T 1576的標(biāo)準(zhǔn)要求,測試數(shù)據(jù)可溯源,出具的檢測報告滿足合規(guī)性要求;另一方面測試過程停電時間短,不會影響園區(qū)內(nèi)企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營。該項目完成后,累計發(fā)現(xiàn)11處10kV配電電纜的附件缺陷,全部完成治理后,園區(qū)連續(xù)3年未發(fā)生10kV配電電纜突發(fā)故障,順利通過了歷次安全生產(chǎn)考核,相關(guān)檢測數(shù)據(jù)也被納入了當(dāng)?shù)毓╇姽镜呐渚W(wǎng)運(yùn)維數(shù)據(jù)庫【3】。
很多用戶在接觸電纜振蕩波局放測試的時候都會關(guān)心測試是否會損傷10kV配電電纜的絕緣,這里可以明確的是,IPEC的OWTS采用的是和工頻同頻的阻尼交流電壓,電壓作用時間僅為幾秒,遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)耐壓試驗的電壓作用時間,不會對10kV配電電纜的絕緣造成額外的損傷,這一點(diǎn)也在GB/T 3048.12-2007《電線電纜電性能試驗方法 *2部分:局部放電試驗》中有明確的技術(shù)說明【4】。IPEC的電纜振蕩波局放測試系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)應(yīng)用超過10年,積累了大量的10kV配電電纜測試數(shù)據(jù),測試結(jié)果的準(zhǔn)確性得到了行業(yè)的普遍認(rèn)可。
還有用戶關(guān)心電纜振蕩波局放測試的成本問題,從前期采購來看,IPEC的OWTS的采購成本確實高于傳統(tǒng)的試驗設(shè)備,但從長期運(yùn)維的角度來看,減少的停電損失、故障治理成本遠(yuǎn)高于設(shè)備的采購成本,投入產(chǎn)出比很高。如果沒有長期的測試需求,也可以選擇具備資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)提供服務(wù),單次10kV配電電纜的電纜振蕩波局放測試成本和傳統(tǒng)耐壓試驗的成本差距不大,但獲得的絕緣狀態(tài)數(shù)據(jù)、缺陷定位信息的價值要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)試驗。
對于G端用戶關(guān)心的資質(zhì)問題,IPEC的OWTS可以提供法定計量機(jī)構(gòu)出具的校準(zhǔn)證書,測試人員只要具備電力行業(yè)認(rèn)可的高壓試驗資質(zhì),出具的測試報告*具備合規(guī)性,可作為各類驗收、考核的依據(jù)。目前國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)千個10kV配電運(yùn)維項目采用IPEC的OWTS開展電纜振蕩波局放測試,相關(guān)報告均通過了監(jiān)管部門的合規(guī)審核。
隨著國內(nèi)配網(wǎng)可靠性要求的不斷提升,10kV配電電纜的狀態(tài)運(yùn)維已經(jīng)成為行業(yè)的必然趨勢,電纜振蕩波局放測試作為一種高效、無損的檢測技術(shù),正在逐步替代傳統(tǒng)的耐壓試驗成為10kV配電電纜預(yù)防性試驗的主流手段。IPEC的OWTS憑借成熟的阻尼交流技術(shù)、穩(wěn)定的檢測性能、符合國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的測試流程,既能夠滿足B端運(yùn)維企業(yè)降本增效的需求,也能夠滿足G端管理單位的合規(guī)性要求,未來會在更多的10kV配電運(yùn)維項目中得到應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
【1】 DL/T 1576-2016 10kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法
【2】 IPEC OWTS系列產(chǎn)品技術(shù)說明書
【3】 配網(wǎng)電纜狀態(tài)檢修技術(shù)導(dǎo)則
【4】 GB/T 3048.12-2007 電線電纜電性能試驗方法 *2部分:局部放電試驗