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電力電纜預(yù)防性試驗(yàn):故障檢測儀器的核心應(yīng)用

來源:北京康高特儀器設(shè)備有限公司 發(fā)布時(shí)間:2026-06-15 15:49:39 作者: 瀏覽次數(shù):4299次 分類:技術(shù)文章

 

一、電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)概述

   

1.1 預(yù)防性試驗(yàn)的意義與目的

 

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)的快速推進(jìn),電力電纜憑借占地少、供電可靠性高、受外界環(huán)境影響小等優(yōu)勢,在城市配網(wǎng)、變電站主接線、跨區(qū)域輸電工程中得到廣泛應(yīng)用。據(jù)*電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,我國110kV及以上電纜線路長度已超過35萬公里,10kV及以下配網(wǎng)電纜長度突破400萬公里。電纜運(yùn)行過程中,受安裝工藝缺陷、絕緣老化、外力破壞、環(huán)境腐蝕等因素影響,絕緣性能會(huì)逐步下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)擊穿故障,導(dǎo)致大面積停電,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。

電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)是指按照規(guī)定的試驗(yàn)周期、試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)運(yùn)行中的電纜開展的一系列檢測試驗(yàn),其核心目的是提前發(fā)現(xiàn)電纜內(nèi)部的潛伏性缺陷,評(píng)估電纜的健康狀態(tài),為運(yùn)維策略的制定提供依據(jù),將故障消滅在萌芽狀態(tài),保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

 

1.2 預(yù)防性試驗(yàn)的分類

 

按照試驗(yàn)場景和目的的不同,電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)可分為三類:

一是交接試驗(yàn),指電纜安裝完成后,投入運(yùn)行前開展的試驗(yàn),目的是檢驗(yàn)電纜的安裝質(zhì)量,排查出廠、運(yùn)輸、安裝過程中產(chǎn)生的缺陷,按照GB 50150的要求,所有新建、改擴(kuò)建的電纜線路必須經(jīng)過交接試驗(yàn)合格后方可投入運(yùn)行。

二是定期預(yù)防性試驗(yàn),指電纜投入運(yùn)行后,按照行業(yè)規(guī)程規(guī)定的周期開展的常規(guī)試驗(yàn),比如DL/T 596規(guī)定10kV配網(wǎng)電纜每1-3年開展一次預(yù)防性試驗(yàn),110kV高壓電纜每3年開展一次狀態(tài)檢測,每6年開展一次耐壓試驗(yàn)。

三是特殊試驗(yàn),指電纜經(jīng)歷外力破壞、短路沖擊、過電壓等異常工況后,或者運(yùn)維過程中發(fā)現(xiàn)疑似缺陷時(shí)開展的針對(duì)性試驗(yàn),目的是評(píng)估異常工況對(duì)電纜絕緣的影響,確認(rèn)缺陷的位置和嚴(yán)重程度,判斷電纜是否可以繼續(xù)運(yùn)行。

 

1.3 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

 

我國已經(jīng)建立了完善的電力電纜試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系,覆蓋設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、試驗(yàn)等全流程,核心標(biāo)準(zhǔn)包括:

(1)GB/T 11017-2014《額定電壓110 kV(Um=126 kV)到220 kV(Um=252 kV)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附件》,規(guī)定了110kV-220kV XLPE電纜的技術(shù)參數(shù)、試驗(yàn)方法和合格判定標(biāo)準(zhǔn),是高壓電纜試驗(yàn)的核心基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)GB 50217-2018《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,規(guī)定了不同電壓等級(jí)、不同應(yīng)用場景下電纜的選型、敷設(shè)、接地等要求,為試驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和結(jié)果判讀提供設(shè)計(jì)層面的依據(jù)。

(3)DL/T 1253-2013《電力電纜線路運(yùn)行規(guī)程》,規(guī)定了電力電纜運(yùn)行過程中的運(yùn)維要求、巡檢項(xiàng)目、試驗(yàn)周期和狀態(tài)評(píng)估方法,是運(yùn)行中電纜預(yù)防性試驗(yàn)的核心規(guī)程。

(4)DL/T 596-2021《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》,明確了不同電壓等級(jí)電纜的預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)周期、試驗(yàn)方法和合格閾值,是現(xiàn)場試驗(yàn)開展的直接依據(jù)。

(5)DL/T 1576-2016《6kV~35kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜振蕩波局部放電測試方法》,規(guī)定了中壓電纜振蕩波局放試驗(yàn)的儀器要求、試驗(yàn)方法、結(jié)果判讀標(biāo)準(zhǔn),為振蕩波檢測技術(shù)的應(yīng)用提供了規(guī)范。

 

二、電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)的核心項(xiàng)目與判定標(biāo)準(zhǔn)

   

2.1 絕緣電阻測試

 

絕緣電阻測試是電纜預(yù)防性試驗(yàn)中*基礎(chǔ)的項(xiàng)目,主要用于檢測電纜絕緣的整體受潮、整體老化、貫通性缺陷等問題。試驗(yàn)時(shí),將電纜兩端所有相導(dǎo)體懸空,分別測量各相對(duì)地、相間的絕緣電阻,同時(shí)記錄吸收比(R60s/R15s)和極化指數(shù)(R10min/R1min)。

判定標(biāo)準(zhǔn)按照DL/T 596的要求:0.6/1kV低壓電纜絕緣電阻不低于0.5MΩ;6kV-35kV中壓電纜絕緣電阻不低于1000MΩ;110kV及以上高壓電纜絕緣電阻不低于3000MΩ;吸收比不低于1.3,極化指數(shù)不低于1.5,且絕緣電阻值不低于出廠值的70%,與歷史數(shù)據(jù)相比下降幅度不超過30%。

 

2.2 直流耐壓及泄漏電流測試

 

直流耐壓試驗(yàn)是對(duì)電纜施加高于額定電壓的直流電壓,持續(xù)一定時(shí)間,考核電纜絕緣的耐電強(qiáng)度,同時(shí)測量泄漏電流的變化情況,判斷絕緣的缺陷。該試驗(yàn)適合油紙絕緣電纜,對(duì)于XLPE電纜,由于直流電壓會(huì)在絕緣內(nèi)部積累空間電荷,運(yùn)行時(shí)會(huì)與工頻電場疊加,加速絕緣老化,因此近年來在XLPE電纜預(yù)防性試驗(yàn)中的應(yīng)用逐步減少,但仍作為輔助試驗(yàn)項(xiàng)目使用。

判定標(biāo)準(zhǔn):35kV及以下油紙絕緣電纜試驗(yàn)電壓為4倍額定電壓,持續(xù)15min;泄漏電流穩(wěn)定,隨時(shí)間無明顯上升趨勢,同一溫度下泄漏電流與歷史數(shù)據(jù)相比增長不超過50%,三相泄漏電流不平衡系數(shù)不超過2,試驗(yàn)過程中無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象即為合格。

 

2.3 交流耐壓試驗(yàn)

 

交流耐壓試驗(yàn)是考核電纜絕緣耐電強(qiáng)度*直接、*有效的試驗(yàn)項(xiàng)目,模擬電纜運(yùn)行過程中遇到的過電壓工況,對(duì)電纜施加規(guī)定的交流電壓,持續(xù)一定時(shí)間,檢驗(yàn)絕緣是否能夠承受。交流耐壓試驗(yàn)分為工頻交流耐壓和變頻串聯(lián)諧振交流耐壓,后者是目前高壓、長電纜試驗(yàn)的主流方式。

判定標(biāo)準(zhǔn):按照GB 50150的要求,10kV XLPE電纜交接試驗(yàn)電壓為28kV,持續(xù)5min;35kV XLPE電纜交接試驗(yàn)電壓為65kV,持續(xù)5min;110kV XLPE電纜按照GB/T 11017的要求,交接試驗(yàn)電壓為2.5U0(U0為相電壓,110kV電纜U0為64kV,因此試驗(yàn)電壓為160kV),持續(xù)60min;運(yùn)行中預(yù)防性試驗(yàn)電壓為1.7U0,持續(xù)5min,試驗(yàn)過程中無擊穿、閃絡(luò)即為合格。

 

2.4 局部放電檢測

 

局部放電是電纜絕緣內(nèi)部存在的微小缺陷在電場作用下發(fā)生的重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象,是電纜絕緣老化的早期征兆,90%以上的電纜絕緣故障都是由局部放電逐步發(fā)展而來的。局部放電檢測可以在絕緣未發(fā)生貫通性擊穿前,提前發(fā)現(xiàn)潛伏性缺陷,是電纜狀態(tài)檢測的核心項(xiàng)目。

判定標(biāo)準(zhǔn):按照DL/T 1253的要求,110kV及以上高壓電纜交接試驗(yàn)局放量不超過10pC,運(yùn)行中局放量超過50pC時(shí)應(yīng)縮短試驗(yàn)周期,超過100pC時(shí)應(yīng)及時(shí)排查缺陷;10kV-35kV中壓電纜局放量超過200pC時(shí)應(yīng)安排針對(duì)性檢修。

 

2.5 振蕩波電壓試驗(yàn)

 

振蕩波電壓試驗(yàn)是近年來快速推廣的中壓電纜預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù),通過給電纜電容充電后與電抗器諧振產(chǎn)生阻尼振蕩的交流電壓,頻率一般在20Hz-300Hz之間,接近工頻,不會(huì)在XLPE電纜絕緣內(nèi)部積累空間電荷,同時(shí)可以在施加電壓的過程中開展局部放電檢測,實(shí)現(xiàn)缺陷的定位。

判定標(biāo)準(zhǔn):按照DL/T 1576的要求,10kV電纜振蕩波試驗(yàn)電壓為1.7U0,施加5個(gè)振蕩周期,局放量超過100pC時(shí)判定為異常,可通過行波時(shí)差法定位缺陷位置,定位誤差不超過電纜長度的1%或2m(取較大值)。

 

2.6 其他輔助試驗(yàn)項(xiàng)目

 

除上述核心項(xiàng)目外,預(yù)防性試驗(yàn)還包括電纜金屬護(hù)層絕緣測試、接地電阻測試、相位核對(duì)等項(xiàng)目。其中金屬護(hù)層絕緣測試按照DL/T 1253的要求,110kV及以上單芯電纜護(hù)層絕緣電阻不低于0.5MΩ/km,低于該值說明護(hù)層存在破損,會(huì)產(chǎn)生環(huán)流,加速電纜老化。

 

三、電纜故障檢測儀器在各試驗(yàn)項(xiàng)目中的核心應(yīng)用

 

電纜故障檢測儀器是保障預(yù)防性試驗(yàn)準(zhǔn)確性、可靠性的核心載體,不同試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)不同的專用檢測儀器,其性能直接決定了缺陷的檢出率和試驗(yàn)結(jié)果的可信度。

 

3.1 絕緣電阻測試類儀器:智能絕緣電阻測試儀

 

智能絕緣電阻測試儀(又稱智能兆歐表)是絕緣電阻測試的核心儀器,相較于傳統(tǒng)的手搖式兆歐表,其采用開關(guān)電源技術(shù)輸出穩(wěn)定的直流測試電壓,搭載高精度微電流采樣模塊,可自動(dòng)完成絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)的測量,無需人工計(jì)時(shí)讀數(shù),測量精度可達(dá)±5%,抗干擾能力強(qiáng),可適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場電磁環(huán)境。

核心應(yīng)用場景:試驗(yàn)前將電纜兩端所有非被試相接地,被試相連接儀器的高壓輸出端,儀器接地端與電纜金屬護(hù)層、接地網(wǎng)可靠連接,選擇對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)的測試檔位(低壓電纜選1000V檔,中壓選2500V檔,高壓選5000V檔),啟動(dòng)測試后儀器自動(dòng)升壓,實(shí)時(shí)記錄15s、60s、10min的絕緣電阻值,自動(dòng)計(jì)算吸收比和極化指數(shù)。當(dāng)電纜存在整體受潮、貫通性擊穿缺陷時(shí),絕緣電阻值會(huì)大幅低于標(biāo)準(zhǔn)要求,吸收比小于1.2,此時(shí)無需開展后續(xù)耐壓試驗(yàn),可直接判定為不合格。例如某地區(qū)35kV電纜運(yùn)行3年后開展預(yù)防性試驗(yàn),智能兆歐表測得A相絕緣電阻僅為12MΩ,吸收比為1.1,遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求,排查后發(fā)現(xiàn)電纜中間接頭被雨水浸泡,絕緣受潮,及時(shí)更換后避免了故障發(fā)生。

 

3.2 直流耐壓與泄漏電流測試儀器:智能直流高壓發(fā)生器

 

智能直流高壓發(fā)生器是直流耐壓和泄漏電流測試的核心儀器,采用高頻倍壓整流技術(shù),可輸出穩(wěn)定的負(fù)直流高壓,輸出電壓精度優(yōu)于±1%,搭載高精度微安級(jí)電流采樣模塊,可實(shí)時(shí)監(jiān)測泄漏電流的變化,具備過流、過壓自動(dòng)保護(hù)功能,保護(hù)動(dòng)作時(shí)間小于10ms,可有效避免試驗(yàn)過程中對(duì)電纜的二次損傷。

核心應(yīng)用場景:試驗(yàn)時(shí)將直流高壓發(fā)生器的高壓輸出端連接被試相,微安表串聯(lián)在高壓側(cè),避免雜散電流對(duì)泄漏電流測量的干擾,按照標(biāo)準(zhǔn)要求勻速升壓至規(guī)定試驗(yàn)電壓,開始計(jì)時(shí),同時(shí)記錄1min、5min、10min、15min的泄漏電流值。若泄漏電流隨時(shí)間持續(xù)上升,或者升壓過程中泄漏電流急劇增長,說明電纜絕緣存在局部缺陷。例如某10kV油紙絕緣電纜預(yù)防性試驗(yàn)中,升壓至40kV時(shí),泄漏電流從12μA快速升至85μA,遠(yuǎn)高于其他兩相的10μA,判定為絕緣存在局部劣化,后續(xù)解刨發(fā)現(xiàn)電纜絕緣內(nèi)部存在多處樹狀放電通道。

 

3.3 交流耐壓試驗(yàn)儀器:變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置

 

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置是目前高壓、長電纜交流耐壓試驗(yàn)的*儀器,由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器組成,利用RLC串聯(lián)諧振原理,通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率,使諧振電抗器的感抗與被試電纜的容抗相等,在回路中產(chǎn)生諧振,從而在被試電纜上獲得高電壓、大電流的正弦交流輸出,整套裝置的輸出功率僅為試驗(yàn)容量的1/Q(Q為諧振品質(zhì)因數(shù),一般為20-80),因此體積小、重量輕,非常適合現(xiàn)場試驗(yàn)使用。

核心應(yīng)用場景:試驗(yàn)前根據(jù)被試電纜的電壓等級(jí)、長度、電容量,計(jì)算所需的電抗器組合和諧振頻率范圍,連接好試驗(yàn)接線后,變頻電源從50Hz開始逐步調(diào)節(jié)頻率,找到諧振點(diǎn)后,緩慢升壓至規(guī)定試驗(yàn)電壓,開始計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)結(jié)束后快速降壓至零。相較于傳統(tǒng)的工頻試驗(yàn)變壓器,變頻串聯(lián)諧振裝置的輸出電壓波形畸變率小于1%,完全符合GB/T 11017對(duì)試驗(yàn)電壓波形的要求,可滿足*長達(dá)10km的110kV電纜的交流耐壓試驗(yàn)需求。例如某220kV電纜線路長度為8.7km,電容量為1.9μF,采用傳統(tǒng)工頻試驗(yàn)變壓器需要的容量高達(dá)1700kVA,而采用變頻串聯(lián)諧振裝置的實(shí)際輸出功率僅為30kVA,2名運(yùn)維人員即可完成設(shè)備的搬運(yùn)和接線,試驗(yàn)過程平穩(wěn),波形符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

 

3.4 局部放電檢測儀器:多參量局部放電檢測系統(tǒng)

 

目前主流的局部放電檢測系統(tǒng)采用超高頻(UHF)、高頻電流(HFCT)、超聲波(AE)多參量聯(lián)合檢測技術(shù),其中超高頻傳感器檢測局放產(chǎn)生的300MHz-3GHz的電磁波信號(hào),HFCT傳感器套在電纜接地線上檢測局放產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào),超聲波傳感器貼在電纜接頭、終端外殼上檢測局放產(chǎn)生的聲波信號(hào),三種信號(hào)相互印證,可有效排除外界干擾,提高缺陷判斷的準(zhǔn)確率。

核心應(yīng)用場景:試驗(yàn)時(shí)將HFCT傳感器安裝在電纜兩端的接地線上,超高頻傳感器對(duì)準(zhǔn)電纜終端的環(huán)氧套管,超聲波傳感器貼在中間接頭的外殼上,檢測系統(tǒng)同步采集三種信號(hào),通過相位分辨技術(shù)將局放信號(hào)與干擾信號(hào)區(qū)分開,同時(shí)可根據(jù)信號(hào)的幅值、相位特征判斷缺陷的類型,比如氣隙放電的信號(hào)相位集中在正負(fù)半周的上升沿,沿面放電的信號(hào)相位覆蓋整個(gè)半周,懸浮放電的信號(hào)正負(fù)半周對(duì)稱。例如某110kV電纜交接試驗(yàn)中,多參量局放檢測系統(tǒng)檢測到終端處存在持續(xù)的局放信號(hào),超高頻信號(hào)幅值為15pC,超聲波信號(hào)幅值為23dB,信號(hào)相位特征符合氣隙放電的特征,拆解終端后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部環(huán)氧套管存在2mm的氣隙,更換終端后局放信號(hào)消失,避免了運(yùn)行后發(fā)生擊穿故障。

 

3.5 振蕩波試驗(yàn)系統(tǒng):阻尼振蕩波局部放電檢測系統(tǒng)

 

阻尼振蕩波局部放電檢測系統(tǒng)(OWTS)是中壓電纜預(yù)防性試驗(yàn)的核心儀器,由高壓直流源、高壓開關(guān)、諧振電抗器、局放檢測模塊組成,可在不損傷XLPE電纜絕緣的前提下,完成耐壓試驗(yàn)和局放檢測、缺陷定位,整體檢出率可達(dá)90%以上,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的絕緣電阻和直流耐壓試驗(yàn)。

核心應(yīng)用場景:試驗(yàn)時(shí)將系統(tǒng)的高壓輸出端連接被試相,首先啟動(dòng)高壓直流源給電纜電容充電至規(guī)定的試驗(yàn)電壓,然后觸發(fā)高壓開關(guān)閉合,電纜電容與諧振電抗器形成諧振回路,產(chǎn)生阻尼振蕩電壓,同時(shí)局放檢測模塊采集局放產(chǎn)生的行波信號(hào),通過行波在電纜兩端的傳播時(shí)間差計(jì)算缺陷的位置,定位精度可達(dá)米級(jí)。例如某地區(qū)配網(wǎng)運(yùn)維單位對(duì)轄區(qū)內(nèi)120條運(yùn)行超過10年的10kV電纜開展振蕩波試驗(yàn),共檢出存在局放缺陷的電纜21條,定位缺陷位置32處,經(jīng)開挖驗(yàn)證準(zhǔn)確率達(dá)94%,及時(shí)處理后該區(qū)域當(dāng)年的電纜故障跳閘率下降了72%。

 

3.6 輔助檢測儀器

 

(1)電纜路徑儀:采用電磁感應(yīng)原理,可在不開挖的情況下準(zhǔn)確測定地下電纜的走向、埋深,避免試驗(yàn)過程中錯(cuò)接其他電纜,同時(shí)可定位電纜的金屬護(hù)層破損點(diǎn)。

(2)護(hù)層電流測試儀:可實(shí)時(shí)測量單芯電纜金屬護(hù)層的環(huán)流,當(dāng)護(hù)層絕緣破損時(shí),環(huán)流會(huì)大幅升高,超過載流量的10%時(shí)說明護(hù)層存在缺陷,該儀器可在不停電的情況下開展檢測,適合高壓電纜的日常巡檢。

(3)接地電阻測試儀:采用三極法測量電纜接地系統(tǒng)的接地電阻,按照DL/T 1253的要求,電纜接地系統(tǒng)的接地電阻不大于4Ω,若超過該值會(huì)影響過電壓的泄放,增加雷擊和操作過電壓擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。

 

四、不同電壓等級(jí)電纜預(yù)防性試驗(yàn)的儀器選型與方案優(yōu)化

   

4.1 低壓電纜(0.6/1kV)

 

低壓電纜主要應(yīng)用于低壓配網(wǎng)、用戶內(nèi)部供電,數(shù)量大、分布廣,試驗(yàn)項(xiàng)目以絕緣電阻測試、交流耐壓測試為主,儀器選型為1000V智能絕緣電阻測試儀、2kVA/5kV低壓交流耐壓試驗(yàn)裝置,按照GB 50217的要求,絕緣電阻不低于0.5MΩ,交流耐壓2kV持續(xù)5min無擊穿即為合格。試驗(yàn)周期可根據(jù)運(yùn)行環(huán)境調(diào)整,潮濕、腐蝕環(huán)境下的低壓電纜每年開展一次試驗(yàn),普通環(huán)境下每3年開展一次。

 

4.2 中壓電纜(6kV-35kV)

 

中壓電纜是配網(wǎng)的核心組成部分,故障影響范圍大,試驗(yàn)項(xiàng)目優(yōu)先選擇振蕩波局放檢測、絕緣電阻測試,必要時(shí)開展交流耐壓試驗(yàn),儀器選型為5000V智能絕緣電阻測試儀、10kV/35kV等級(jí)振蕩波試驗(yàn)系統(tǒng)、變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置。按照DL/T 596的要求,每1-3年開展一次試驗(yàn),振蕩波試驗(yàn)局放量超過100pC的電纜應(yīng)縮短試驗(yàn)周期,超過200pC的電纜應(yīng)及時(shí)安排排查處理,避免發(fā)生故障。

 

4.3 高壓及超高壓電纜(110kV及以上)

 

高壓及超高壓電纜是主網(wǎng)的核心傳輸通道,一旦發(fā)生故障會(huì)造成大面積停電,損失巨大,試驗(yàn)項(xiàng)目包括護(hù)層絕緣測試、多參量局放檢測、交流耐壓試驗(yàn),儀器選型為護(hù)層絕緣測試儀、多參量局放檢測系統(tǒng)、大容量變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置。按照GB/T 11017和DL/T 1253的要求,交接試驗(yàn)應(yīng)開展2.5U0/1h交流耐壓試驗(yàn),局放量不超過10pC,運(yùn)行中每3年開展一次局放檢測和護(hù)層絕緣測試,每6年開展一次1.7U0/5min交流耐壓試驗(yàn),局放量超過50pC的電纜應(yīng)開展在線監(jiān)測,實(shí)時(shí)跟蹤缺陷發(fā)展情況。

 

五、試驗(yàn)過程中的干擾抑制與數(shù)據(jù)判讀要點(diǎn)

   

5.1 常見干擾源

 

現(xiàn)場試驗(yàn)過程中存在多種干擾源,會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,主要包括:一是電磁干擾,變電站內(nèi)的開關(guān)操作、無線通信信號(hào)、鄰近帶電設(shè)備的電場輻射都會(huì)對(duì)絕緣電阻、泄漏電流、局放檢測的信號(hào)產(chǎn)生干擾;二是接線干擾,試驗(yàn)線絕緣破損、接地不良、雜散電容都會(huì)導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)偏差;三是環(huán)境干擾,溫度、濕度會(huì)影響絕緣電阻的測量值,濕度超過80%時(shí)會(huì)在電纜表面形成泄漏通道,導(dǎo)致絕緣電阻測量值偏低。

 

5.2 干擾抑制方法

 

針對(duì)不同的干擾源,可采取以下抑制措施:一是試驗(yàn)接線采用屏蔽線,屏蔽層單點(diǎn)接地,避免雜散電流的干擾;二是局放檢測時(shí)采用相位開窗、濾波算法,排除固定相位的干擾信號(hào),同時(shí)結(jié)合多參量信號(hào)的特征,只有同時(shí)具備電信號(hào)和聲信號(hào)的才判定為局放信號(hào);三是試驗(yàn)前清潔電纜終端表面的污垢,濕度超過80%時(shí)不宜開展試驗(yàn),溫度低于5℃時(shí)應(yīng)將測量值換算至20℃的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì);四是試驗(yàn)接地端與接地網(wǎng)的連接電阻不大于0.5Ω,避免接地不良產(chǎn)生的電位差干擾。

 

5.3 數(shù)據(jù)判讀原則

 

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的判讀應(yīng)遵循“三個(gè)比對(duì)”原則:一是與歷史數(shù)據(jù)比對(duì),同一電纜的本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)與上一次試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比,變化幅度超過30%時(shí)應(yīng)排查原因;二是與同批次同型號(hào)電纜的數(shù)據(jù)比對(duì),同一回路的三相電纜試驗(yàn)數(shù)據(jù)相差超過50%時(shí),數(shù)值異常的相應(yīng)重點(diǎn)排查;三是多項(xiàng)目數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證,不能單靠一個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)判定電纜的健康狀態(tài),比如絕緣電阻合格的電纜如果局放量超標(biāo),說明存在局部缺陷,仍需處理。例如某35kV電纜絕緣電阻為1500MΩ,符合標(biāo)準(zhǔn)要求,但振蕩波試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)距離首端120米處存在180pC的局放信號(hào),開挖后發(fā)現(xiàn)接頭內(nèi)部存在微小氣隙,及時(shí)處理后避免了后續(xù)擊穿。

 

六、電纜故障檢測儀器的應(yīng)用發(fā)展趨勢

   

6.1 智能化與AI輔助判讀

 

未來的電纜故障檢測儀器將搭載AI算法模型,可自動(dòng)識(shí)別局放信號(hào)的特征,判斷缺陷的類型和嚴(yán)重程度,無需人工判讀,降低對(duì)試驗(yàn)人員水平的要求,同時(shí)儀器可通過物聯(lián)網(wǎng)模塊自動(dòng)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳至電纜狀態(tài)管理平臺(tái),自動(dòng)生成試驗(yàn)報(bào)告,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理。

 

6.2 集成化與便攜化

 

將絕緣電阻測試、局放檢測、振蕩波試驗(yàn)等多個(gè)功能集成到同一臺(tái)設(shè)備中,減少現(xiàn)場設(shè)備的搬運(yùn)量,提高試驗(yàn)效率,同時(shí)采用模塊化設(shè)計(jì),重量更輕,適合配網(wǎng)電纜的大規(guī)模巡檢。

 

6.3 非接觸式與不停電檢測

 

推廣非接觸式檢測技術(shù),比如采用無人機(jī)搭載紅外熱成像、超高頻局放傳感器,沿著電纜廊道、隧道巡檢,無需停電即可完成電纜溫度、局放的檢測,符合當(dāng)前電網(wǎng)不停電作業(yè)的發(fā)展要求,減少試驗(yàn)對(duì)用戶供電的影響。

 

6.4 全生命周期健康管理

 

將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與電纜的出廠數(shù)據(jù)、安裝數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)結(jié)合起來,建立電纜的全生命周期健康檔案,通過大數(shù)據(jù)算法預(yù)測電纜的剩余壽命,制定差異化的運(yùn)維策略,實(shí)現(xiàn)從“定期試驗(yàn)”向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)變,提高運(yùn)維資源的利用效率。

 

七、結(jié)論

 

電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)是保障電纜安全可靠運(yùn)行的核心手段,故障檢測儀器的性能和應(yīng)用水平直接決定了潛伏性缺陷的檢出率。在試驗(yàn)開展過程中,應(yīng)嚴(yán)格遵循GB/T 11017、GB 50217、DL/T 1253等*和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,根據(jù)不同電壓等級(jí)電纜的特點(diǎn),選擇合適的試驗(yàn)項(xiàng)目和檢測儀器,規(guī)范試驗(yàn)操作流程,采用科學(xué)的干擾抑制和數(shù)據(jù)判讀方法,提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨著智能化、集成化檢測技術(shù)的不斷發(fā)展,電纜故障檢測儀器的缺陷檢出能力和應(yīng)用便利性將不斷提升,為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

 

參考文獻(xiàn)

 

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