:近期不少電力運維企業、市政電力管理部門的用戶咨詢,開展電纜檢測時,面對主流的UHF法、TEV法、超聲波法三類技術不知道怎么選型,也不清楚不同項目的局部放電檢測需要滿足哪些合規要求。針對這些高頻問題,本文結合行業標準與實際應用場景做系統梳理,為不同需求的用戶提供選型參考。
電力電纜是城市供電、工業生產的核心基礎設施,絕緣老化是電纜故障的主要誘因,而局部放電是絕緣劣化的早期表征,開展常態化的局部放電檢測,能在故障發生前排查隱患,降低停電帶來的經濟損失與安全風險【1】。作為電纜絕緣狀態評估的核心手段,當前電纜檢測領域的局部放電檢測技術已經形成了成熟的技術體系,主流的三類技術各有適配場景,用戶可根據自身需求靈活選擇。
電纜局部放電檢測是評估電纜絕緣狀態的重要手段,目前主流檢測方法包括UHF法(特高頻法)、TEV法(暫態地電壓法)、超聲波法三種,三類技術的檢測原理不同,對應的適用場景也存在明顯差異。
UHF法的核心是捕捉局部放電過程中輻射的300MHz~3GHz頻段的特高頻電磁信號,這類信號的頻率遠高于現場常見的工頻干擾、無線電干擾,因此抗干擾能力較強,檢測靈敏度表現較好。UHF法檢測局放產生的特高頻電磁信號,靈敏度高,適合GIS設備,同時也適合110kV及以上高壓電纜的長距離巡檢,不需要對電纜做拆解,帶電即可作業,能大幅減少高壓電纜檢測的停電時間,降低運維成本。在跨區域長距離輸電線路的電纜檢測中,UHF法可以配合巡檢機器人、無人機使用,實現沿線快速排查,大幅提升檢測效率。
TEV法也*是暫態地電壓法,原理是局部放電產生的電磁信號會沿著電纜金屬屏蔽層、開關柜殼體傳播,在金屬表面形成暫態的對地電壓脈沖,TEV法通過耦合電容捕捉這類脈沖信號,實現局放檢測。TEV法檢測金屬殼體上的暫態地電壓,適合開關柜,同時也適合中低壓電纜的終端、接頭部位的快速排查,這類部位大多帶有金屬護層,信號耦合效率較高。TEV法的檢測設備體積小巧,操作門檻低,單點位檢測耗時不超過1分鐘,適合中低壓配網、工業廠區的大面積日常巡檢,檢測效率高,單臺設備單日可完成上百個點位的檢測,適合人員配置有限的基層運維團隊使用,采購與使用成本也相對較低。
超聲波法的檢測對象是局部放電發生時,分子劇烈碰撞產生的20kHz以上的超聲振動信號,這類信號會沿著電纜本體、接頭、殼體傳播,不會受到電磁干擾的影響,適合現場定位。超聲波法檢測局放產生的超聲信號,適合現場定位,尤其是在電纜檢測過程中發現疑似局放信號后,用超聲波法可以快速鎖定故障點的具體位置,不需要大面積開挖或拆解設備,能大幅縮短故障排查的時間,降低維修成本。在電磁環境復雜的冶金、化工廠區,超聲波法受變頻器、大型電機的電磁干擾影響極小,檢測結果的可靠性更高。
針對B端企業用戶和G端政府機構用戶的不同需求,三類技術的組合使用方案和設備選型邏輯也存在差異,用戶可結合自身核心訴求靈活調整。
對于B端的電網運維企業、工業廠區動力部門、商業綜合體運維團隊而言,核心訴求是兼顧檢測效率、檢測準確性與綜合成本。這類用戶通常需要同時負責高壓電纜、中低壓電纜、GIS設備、開關柜的運維工作,如果單獨采購對應UHF法、TEV法、超聲波法的三類設備,不僅采購成本高,外出作業攜帶也不方便,多設備的數據互通也存在障礙。我們接觸過的某化工園區運維團隊,之前每年要單獨采購三類檢測設備,外出作業需要帶3臺設備,單季度的電纜檢測要耗費10個工作日,誤判率也在15%左右。針對這類多場景檢測需求,康高特代理的局放檢測儀可支持多種檢測模式,一臺設備即可覆蓋三類檢測技術的功能,滿足不同場景的電纜檢測、開關柜檢測、GIS設備檢測需求,同時設備內置的數據分析模塊可以自動交叉比對三類方法的檢測數據,降低誤判概率,提高檢測結果的可靠性,該園區更換設備后,單季度的檢測耗時壓縮到3個工作日,誤判率下降到3%以內,綜合運維成本下降了40%左右。
對于G端的市政電力監管部門、公共基建項目驗收單位、軌道交通運維機構而言,核心訴求是檢測流程合規、檢測數據*、檢測報告可作為監管或驗收的有效依據。目前國內電纜檢測相關的標準對局部放電檢測的方法、閾值、數據留存都有明確要求,比如GB 50150《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》中明確要求10kV及以上電壓等級的電纜在交接驗收時必須開展局部放電檢測【2】,DL/T 1576《6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》也對不同檢測方法的操作規范做了詳細規定【3】。康高特代理的局放檢測儀的檢測參數符合上述行業標準要求,檢測數據可導出標準化報告,能作為項目驗收、日常運維監管的有效依據,同時設備具備相關行業檢測資質,滿足政府與機構用戶對于檢測流程合規性、數據*性的要求。除此之外,設備支持檢測數據*存儲,可導出結構化的運維臺賬,方便監管部門建立轄區內電纜全生命周期的運維檔案,提升整體運維管理效率。
在日常電纜檢測的過程中,不少用戶存在技術選擇和操作層面的誤區,可能影響檢測結果的準確性,這里也做統一梳理。
首先是不要單一依賴某一種檢測技術。不同的局部放電檢測技術各有優劣勢,比如UHF法靈敏度高但定位精度有限,TEV法檢測效率高但只適合有金屬殼體的部位,超聲波法定位精準但不適合大面積快速排查,實際作業中建議結合三類方法交叉驗證,先通過TEV法或者UHF法做大面積巡檢,發現疑似信號后再用超聲波法做精準定位,這樣既能提高檢測效率,也能降低誤判的概率。
其次是要結合場景調整檢測參數。比如在潮濕的電纜溝內開展電纜檢測時,TEV法可能受到表面凝露的影響出現信號漂移,可適當提高檢測閾值,同時搭配UHF法和超聲波法交叉驗證;在周邊有大型無線電發射裝置的區域開展檢測時,可適當縮小UHF法的檢測頻段,避開已知的干擾頻段,提升檢測結果的可靠性。
*后是要建立常態化的局部放電檢測機制。局部放電是一個逐步發展的過程,單次檢測只能反映當前的絕緣狀態,只有定期檢測、對比歷史數據才能準確判斷絕緣劣化的趨勢。一般來說,10kV及以下的中低壓電纜,日常運維建議每6~12個月開展一次全面的局部放電檢測,敷設在潮濕、腐蝕、重載區域的電纜可以適當縮短周期;35kV~110kV的高壓電纜建議每3~6個月開展一次巡檢,已發現疑似局放信號的電纜要縮短至1~2個月復核一次;220kV及以上的超高壓電纜建議搭配在線監測系統,實現實時的局部放電檢測。
整體來看,UHF法、TEV法、超聲波法三類技術各有適配場景,不管是企業用戶還是政府機構用戶,選擇局部放電檢測技術和設備的時候,要結合自身的場景需求、合規要求綜合判斷,選擇兼容多模式的檢測設備可以大幅降低綜合成本,提高運維效率。
參考文獻
【1】 電力電纜運維規程
【2】 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準
【3】 6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法