近期不少電力運維企業、市政配網管理單位咨詢兩個核心問題:一是振蕩波局放測試的技術原理是什么,相比傳統電纜檢測方法有哪些優勢?二是開展中低壓電纜絕緣狀態檢測時,怎么選擇合規、適用的OWTS設備?針對這些普遍疑問,本文結合行業標準、實際應用場景展開詳細說明。
要了解振蕩波局放測試的技術原理,首先要明確其核心技術基礎是DAC(阻尼交流)技術,這也是OWTS系統區別于其他電纜檢測設備的核心特征【1】。具體來說,振蕩波局放測試的工作流程分為三個階段:第一階段是充電階段,設備通過高壓電源向被檢測電纜的電容充電,直到達到預設的測試電壓值;第二階段是振蕩階段,切斷充電電源后,設備內部的電感與電纜電容形成諧振回路,產生頻率在20Hz到300Hz之間的衰減正弦振蕩電壓,該電壓的波形特性接近工頻電壓,不會像直流耐壓測試那樣在電纜絕緣內部殘留空間電荷,不會對完好的電纜絕緣造成額外損傷;第三階段是信號采集與分析階段,在振蕩電壓的激勵下,電纜絕緣內部存在的氣隙、雜質、半導電層凸起等缺陷會產生局部放電信號,設備內置的高頻傳感器采集這些放電信號的幅值、發生時間、相位特征,結合電纜的長度參數和波速參數,即可計算出缺陷的具體位置,同時判斷缺陷的嚴重程度。
整套技術原理的設計初衷*是為了兼顧耐壓試驗和局放檢測兩項需求,傳統電纜檢測通常需要先做耐壓試驗,再單獨開展局放檢測,兩次測試需要分別停電、接線,而振蕩波局放測試僅需一次接線、一次加壓,*能同時完成兩項測試內容,大幅提升了電纜檢測的效率。目前該技術已經在中低壓電纜檢測領域得到廣泛應用,技術成熟度得到了行業的普遍認可。
針對不同用戶群體的需求,振蕩波局放測試的應用價值各有側重。
對于B端用戶,比如工礦企業、商業綜合體、電力運維公司的運維團隊來說,首先關注的是測試對業務的影響:振蕩波局放測試無需長時間停電,單條1公里長度的10kV電纜的測試時間僅需15分鐘左右,遠低于傳統耐壓試驗的停電時長,大幅降低了停電對生產經營活動的影響。其次是測試的精準性:OWTS系統的局放信號識別能力較強,可以排除現場的電磁干擾信號,精準識別真實的絕緣缺陷,定位精度可滿足中低壓電纜的運維需求,運維團隊可以根據測試結果精準定位缺陷位置,不用大面積開挖排查,節省了大量的人工和物料成本。*后是適用場景的廣泛性:振蕩波局放測試可以覆蓋新裝電纜交接試驗、運行電纜定期巡檢、故障電纜快速定位等多種應用場景,一套設備可以滿足團隊的多種電纜檢測需求,降低了設備采購成本。
對于G端用戶,比如市政配網管理部門、電網運維單位、應急監管機構來說,振蕩波局放測試的價值首先體現在合規性上:目前振蕩波局放測試的測試方法已經納入電力行業標準DL/T 1576-2016,測試流程和結果判定都有明確的規范依據【2】,檢測報告可以作為配網安全評估、運維臺賬歸檔的合規材料,符合監管部門的檢查要求。其次是便于開展全生命周期運維管理:通過振蕩波局放測試采集的電纜絕緣狀態數據,可以直接接入配網運維管理平臺,建立每一條電纜的絕緣狀態檔案,根據缺陷嚴重程度分級制定運維計劃,提前處置隱患,降低電纜故障引發的大面積停電、安全事故的概率,提升城市配網的運行可靠性。
隨著振蕩波局放測試技術的普及,市面上的相關設備種類較多,用戶選型時可以從技術適配性、便捷性、合規性三個維度進行考量。
從技術適配性來看,首先要確認設備采用的是成熟的DAC技術,能夠同時完成耐壓試驗和局放檢測兩項功能,不要選擇僅能實現單一功能的設備。目前市場上應用較為廣泛的設備包括康高特代理的IPEC OWTS系統、RDAC-10便攜式振蕩波局放測試系統,這類設備均采用先進DAC技術,針對中低壓電纜的檢測需求做了專項優化,局放信號的采樣率和識別準確率處于行業較高水平,可對10kV及以下電壓等級的中低壓電纜進行高效的局放檢測和缺陷定位。
從便捷性來看,如果應用場景多為城市管網、工業園區等作業空間有限、電纜分布分散的場景,可以優先選擇便攜式設備,比如RDAC-10便攜式振蕩波局放測試系統,整機重量較輕,不需要大型吊裝設備,2-3名作業人員即可完成轉場和測試準備工作,尤其適合大規模巡檢、突發故障應急檢測等場景。在南方某工業園區的年度電纜檢測項目中,運維團隊采用該款設備,僅用3天*完成了園區內120公里10kV電纜的檢測工作,相比傳統設備節省了近一半的作業時間,同時減少了70%的停電時長,為園區企業減少了近百萬元的停產損失。
從合規性來看,要確認設備輸出的檢測報告符合現行行業標準的要求,測試數據可溯源,便于后續歸檔和提交給監管部門。康高特代理的IPEC OWTS系統和RDAC-10系統的測試報告格式均符合DL/T 1576-2016的要求,測試數據可自動生成標準化報告,無需人工二次整理,既減少了作業人員的工作量,也保障了報告的合規性。
不管是B端還是G端用戶,在開展振蕩波局放測試作業時,都要注意以下幾個要點,保障測試結果的準確性和作業的安全性。
首先是作業前的準備工作:要提前梳理被檢測電纜的臺賬信息,包括電纜長度、電壓等級、敷設路徑、接頭位置、歷史故障記錄等,這些信息可以幫助技術人員更快分析測試結果,排除接頭等正常部位的信號干擾。同時要提前排查測試現場的環境,遠離強電磁干擾源,比如大功率電機、高頻通訊設備等,避免干擾信號影響局放檢測的準確性。如果現場干擾無法避免,可以選擇帶有干擾抑制功能的OWTS設備,降低干擾對測試結果的影響。
其次是作業過程中的安全防護:測試過程中要嚴格遵守高壓作業的安全規范,作業區域要設置*示標識,無關人員不得進入測試區域,加壓前要確認電纜兩端的人員已經撤離到安全區域,接線和拆線前要確認設備已經完全放電,避免發生觸電事故。如果是開展戶外電纜檢測,還要關注天氣情況,雨雪、大風等惡劣天氣下不要開展測試作業,避免發生安全事故。
*后是測試后的結果應用:要根據測試結果對電纜的絕緣狀態進行分級,對于局放信號幅值較高、缺陷嚴重的電纜,要優先安排更換或者維修;對于局放信號幅值較低、缺陷輕微的電纜,可以建立跟蹤觀測臺賬,在后續的巡檢中重點關注,不用盲目更換,降低運維成本。G端用戶還可以將測試數據納入區域配網安全管理系統,對區域內的電纜絕緣狀態進行整體評估,針對性制定老舊電纜改造計劃,提升配網的整體安全水平【3】。
參考文獻
【1】 電力電纜局部放電檢測技術應用指南
【2】 DL/T 1576-2016 6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法
【3】 城市配網電纜運維管理規范