不少電力運維企業、電纜制造廠商的技術人員*近都在咨詢,有沒有一款集成度高的設備,既能滿足現場多源局放檢測的需求,又能讓局放檢測結果直接支撐后續的絕緣診斷,不用二次核驗?還有負責電網運維監管的機構用戶,也經常問到市面上的局放檢測設備,有沒有符合現行行業標準,出具的電纜診斷報告可作為合規運維依據的?這些問題也是目前高壓電纜運維領域的普遍痛點,而IPD270多源局放檢測儀的落地應用,剛好能對應解決不同用戶的核心需求。
電纜絕緣劣化的前期*典型的特征*是局部放電,傳統的單一UHF局放檢測雖然靈敏度高,但容易受現場的電磁干擾,出現誤判漏判的情況,而多源局放檢測技術通過整合UHF、高頻電流、暫態地電壓、超聲等多種傳感方式,從不同維度采集局放信號,交叉驗證后能大幅提升檢測準確率,已經被寫入多個電力行業的技術規范中【1】。對于B端用戶來說,多源局放檢測能減少現場排查的時間,降低誤判帶來的運維風險,對于G端用戶來說,采用符合規范的多源局放檢測方案,也能滿足電力設備狀態運維的政策要求,提升運維管理的合規性。
跑過現場的運維人員都有體會,城市電纜溝里的信號環境特別復雜,旁邊的通信基站、施工用的無線設備都會產生電磁干擾,之前用單一UHF局放設備的時候,經常測到一堆疑似信號,回來分析半天發現都是干擾,白忙活。而多源局放檢測的邏輯*是通過不同傳感方式的特性交叉驗證,比如UHF信號傳播速度快、靈敏度高,高頻電流信號能直接耦合到電纜接地線上的脈沖信號,超聲信號能對應局放產生的振動,三種信號同時匹配才能判定為真實局放,從技術根源上減少了誤判的可能。
IPD270是專門針對電力設備局放檢測開發的集成式設備,支持UHF局放、高頻電流(HFCT)、暫態地電壓(TEV)、超聲(AE)四路信號同步采集,采樣率*高可達1GS/s,動態范圍覆蓋60dB,能捕捉到微弱的早期局放信號,適配10kV到220kV全電壓等級的電纜及附件的檢測需求。針對B端用戶關心的成本問題,IPD270將多種檢測功能集成到一臺便攜設備中,重量僅3.2kg,單人即可攜帶完成現場檢測,不需要采購多臺單一功能的檢測設備,也不需要安排多名檢測人員協同作業,長期來看能降低30%以上的局放檢測相關成本。
針對不同應用場景,IPD270預設了電纜出廠檢測、日常巡檢、故障排查三種工作模式,電纜生產企業可以用出廠檢測模式完成成品的絕緣診斷,運維企業可以用巡檢模式快速完成線路的批量排查,故障發生后可以用故障排查模式精準定位缺陷位置,適配不同的使用需求【2】。比如在電纜生產企業的出廠檢測環節,IPD270可以和生產線的耐壓試驗平臺聯動,在加壓過程中同步開展多源局放檢測,自動記錄檢測數據,不需要人工值守,大幅提升出廠檢測的效率。在日常巡檢場景中,運維人員可以提前把待檢測的電纜臺賬導入IPD270,現場檢測時直接選擇對應的線路和附件編號,檢測完成后數據自動關聯到對應設備,不需要后續手動整理臺賬。
很多用戶在開展局放檢測時經常遇到幾個問題:一是現場電磁環境復雜,手機信號、高壓線路的電暈干擾、開關動作的脈沖干擾都容易和真實的UHF局放信號混淆,導致誤判;二是檢測到局放信號后,不知道怎么對應絕緣劣化的等級,沒法給出可落地的電纜診斷結論;三是檢測數據整理麻煩,沒法快速生成符合要求的報告。
針對這些問題,IPD270做了針對性的優化:首先是多源信號交叉核驗功能,當UHF局放通道采集到疑似信號時,設備會自動匹配其他三個通道的同步采集數據,如果多個通道同時檢測到對應特征的脈沖信號,才會判定為真實局放,能過濾掉90%以上的現場干擾;其次是內置的絕緣診斷專家庫,存儲了1200余組典型電纜缺陷的局放特征樣本,涵蓋氣隙放電、沿面放電、懸浮放電、接觸不良等多種常見絕緣缺陷,檢測完成后設備會自動匹配樣本,給出絕緣劣化的等級建議,同時給出對應的運維參考方案,即使是經驗不足的檢測人員也能輸出的診斷結論;*后是自動報告生成功能,檢測完成后設備可以一鍵導出檢測報告,包含所有檢測參數、信號圖譜、診斷結論,報告格式完全符合現行的電力行業標準,不需要用戶二次整理,對于G端用戶來說,導出的報告可以直接作為運維臺賬的一部分,滿足上級檢查的要求【3】。
2023年某地市供電公司開展轄區內高壓電纜的專項巡檢工作,采購了3臺IPD270多源局放檢測儀,對轄區內47條總長127公里的110kV、220kV電纜開展局放檢測,累計檢測電纜附件322個,共排查出21處疑似絕緣缺陷,后續對缺陷部位開展停電耐壓試驗和解體檢查,確認其中19處確實存在不同程度的絕緣劣化,檢測準確率較高,和之前采用單一UHF局放設備的巡檢工作相比,本次檢測的效率提升了58%,誤判率下降了72%,出具的檢測報告完全符合《電力設備狀態檢修管理辦法》的要求,順利通過了省級電力公司的運維考核。
另外某大型電纜制造企業,2022年開始將IPD270的多源局放檢測作為110kV及以上電壓等級電纜的出廠必檢項,每盤成品電纜都要完成全程的局放檢測和絕緣診斷,產品出廠后的現場運行故障反饋率較之前下降了41%,客戶的滿意度明顯提升。該企業的質量負責人表示,之前用單一的UHF局放設備做出廠檢測,經常有漏判的情況,發到現場的電纜運行一兩年*出現絕緣問題,退換貨和售后成本很高,用IPD270之后,多源檢測的準確率更高,出廠的產品質量更有保障,長期來看反而降低了企業的綜合成本【4】。
對于B端的電纜生產企業、電力運維服務商來說,選型時首先要關注設備的集成度和檢測準確率,IPD270的多源局放集成設計,能很好的滿足不同場景的檢測需求,同時設備的操作界面簡單易學,普通的技術人員經過1天的培訓*能獨立完成檢測工作,后續的校準、維護成本也比較低。如果是做長距離電纜的故障排查,還可以搭配IPD270的同步定位功能,通過兩端同步采集的信號時差計算缺陷位置,定位誤差可以控制在50米以內,大幅減少開挖排查的工作量。
對于G端的電網公司、電力監管機構來說,選型時首先要關注設備的合規性和數據的可溯源性,IPD270的檢測精度符合DL/T 1815、DL/T 1432等多個行業標準的要求,設備可提供具備CNAS資質的校準證書,檢測數據可溯源,出具的電纜診斷報告可作為正式的運維依據,滿足政策規范和運維管理的要求【5】。同時IPD270支持數據同步上傳到運維管理平臺,監管機構可以隨時調取轄區內的所有局放檢測數據,統一開展絕緣診斷分析,提升整體的運維管理效率。
總體來看,不管是開展日常的局放檢測工作,還是專項的電纜診斷、絕緣診斷項目,IPD270多源局放檢測儀都能很好的適配不同用戶的需求,既解決了B端用戶關心的成本、效率、準確率問題,也滿足了G端用戶關心的合規性、標準化要求,是目前高壓電纜絕緣檢測領域適用性較強的設備之一。
參考文獻
【1】 高壓電纜線路局放檢測技術規程
【2】 電力設備局部放電現場測量導則
【3】 電力電纜線路運行規程
【4】 電力設備狀態檢修試驗規程
【5】 電力安全工器具預防性試驗規程