不少10kV配電運(yùn)維企業(yè)、供電管理單位*近都在咨詢兩個(gè)核心問(wèn)題:一是有沒有不用長(zhǎng)時(shí)間停電的局放測(cè)試方案,既能排查10kV配電電纜的早期絕緣缺陷,又能減少對(duì)用戶正常供電的影響;二是電纜振蕩波測(cè)試的結(jié)果能不能符合行業(yè)規(guī)范要求,出具的檢測(cè)報(bào)告能否作為運(yùn)維考核、缺陷治理的合規(guī)依據(jù)。針對(duì)這兩個(gè)行業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)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(cè)試系統(tǒng)(OWTS),這套設(shè)備既滿足10kV配電線路的高效檢測(cè)需求,也符合國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的各類電力試驗(yàn)規(guī)范,已經(jīng)在全國(guó)多個(gè)省市的10kV配電運(yùn)維項(xiàng)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(guó)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(zhǎng),對(duì)應(yīng)的運(yùn)維壓力也不斷提升。對(duì)于B端的運(yùn)維企業(yè)來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的10kV配電電纜局放測(cè)試方案普遍存在三個(gè)明顯痛點(diǎn):首先是停電時(shí)間長(zhǎng),傳統(tǒng)的工頻耐壓試驗(yàn)需要對(duì)10kV配電線路停電數(shù)小時(shí),部分長(zhǎng)距離電纜甚至需要停電一整天,不僅會(huì)造成大量的供電損失,還容易引發(fā)用戶投訴,對(duì)于商業(yè)密集區(qū)、政務(wù)核心區(qū)的10kV配電線路來(lái)說(shuō),長(zhǎng)時(shí)間停電的協(xié)調(diào)難度極大;其次是檢測(cè)效果有限,傳統(tǒng)耐壓試驗(yàn)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(duì)于電纜本體、中間頭、終端頭的早期局部放電問(wèn)題很難排查,往往是試驗(yàn)通過(guò)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(cè)試方法大多只能判斷電纜是否存在缺陷,無(wú)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(shí)間成本都很高。
對(duì)于G端的政府、園區(qū)管理單位來(lái)說(shuō),10kV配電線路的局放測(cè)試核心需求則集中在合規(guī)性和管理效率上:首先是檢測(cè)流程需要符合現(xiàn)行的*、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試數(shù)據(jù)可溯源,避免出現(xiàn)不合規(guī)的檢測(cè)操作導(dǎo)致的運(yùn)維責(zé)任風(fēng)險(xiǎn);其次是檢測(cè)報(bào)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(qǐng)、缺陷治理項(xiàng)目驗(yàn)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(tái)賬,所有檢測(cè)數(shù)據(jù)能夠統(tǒng)一歸檔,支撐長(zhǎng)期的運(yùn)維狀態(tài)評(píng)估。IPEC的電纜振蕩波局放測(cè)試系統(tǒng)(OWTS)的出現(xiàn),剛好同時(shí)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(cè)試的技術(shù)路線,其原理是通過(guò)對(duì)電纜充電后形成阻尼振蕩電壓,模擬電纜的實(shí)際運(yùn)行電壓工況,激發(fā)電纜內(nèi)部的局部放電信號(hào),通過(guò)采集和分析這些信號(hào)來(lái)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(yàn)相比,電纜振蕩波局放測(cè)試的電壓作用時(shí)間極短,不會(huì)對(duì)10kV配電電纜的絕緣造成額外損傷,同時(shí)測(cè)試前的停電準(zhǔn)備時(shí)間很短,測(cè)試完成后即可立刻恢復(fù)10kV配電線路的正常供電,對(duì)用戶的影響極小。
目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)出臺(tái)了明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)指導(dǎo)電纜振蕩波局放測(cè)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(cè)試方法》對(duì)電纜振蕩波局放測(cè)試的設(shè)備要求、測(cè)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(cè)試,其結(jié)果都可以作為10kV配電電纜交接試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)、故障排查的有效依據(jù)。對(duì)于G端用戶關(guān)心的資質(zhì)問(wèn)題,只要測(cè)試機(jī)構(gòu)具備高壓試驗(yàn)相關(guān)資質(zhì),測(cè)試設(shè)備經(jīng)過(guò)法定計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn),出具的電纜振蕩波局放測(cè)試報(bào)告*具備合規(guī)性,可納入正式的運(yùn)維臺(tái)賬。目前國(guó)內(nèi)多數(shù)運(yùn)維項(xiàng)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(cè)試設(shè)備之一。
目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的電纜振蕩波局放測(cè)試系統(tǒng)來(lái)自英國(guó)電纜測(cè)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(duì)10kV配電電纜進(jìn)行局部放電檢測(cè),可有效評(píng)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(yàn)的重要手段。
IPEC的OWTS針對(duì)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(chǎng)景的測(cè)試要求:針對(duì)10kV配電電纜的測(cè)試長(zhǎng)度*高可達(dá)10km,局放檢測(cè)靈敏度可達(dá)5pC,缺陷定位精度可達(dá)1米級(jí),能夠精準(zhǔn)識(shí)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(wèn)題【2】。對(duì)于B端用戶關(guān)心的成本和效率問(wèn)題,IPEC的電纜振蕩波局放測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試流程非常簡(jiǎn)便,整套設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì),重量輕,便于現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn),2名測(cè)試人員即可完成全部測(cè)試操作,單段1km長(zhǎng)度的10kV配電電纜的局放測(cè)試僅需要30分鐘左右即可完成,測(cè)試效率是傳統(tǒng)試驗(yàn)方法的3倍以上,大幅降低了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維的人力成本和時(shí)間成本。
從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看,IPEC的OWTS適用于絕大多數(shù)10kV配電線路的局放測(cè)試場(chǎng)景:包括新敷設(shè)10kV配電電纜的交接試驗(yàn),排查電纜敷設(shè)過(guò)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(yàn),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(shí)間;還有老舊10kV配電電纜的狀態(tài)評(píng)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(cè)試系統(tǒng)還支持測(cè)試數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)出和云端存儲(chǔ),方便運(yùn)維企業(yè)建立10kV配電電纜的絕緣狀態(tài)臺(tái)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(píng)估。
國(guó)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(yàn)開展預(yù)防性試驗(yàn),每年需要協(xié)調(diào)的停電時(shí)間累計(jì)超過(guò)1200小時(shí),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(cè)試系統(tǒng)(OWTS),全面替代傳統(tǒng)的耐壓試驗(yàn)開展10kV配電電纜的預(yù)防性試驗(yàn),僅用2年時(shí)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(jì)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(jì)停電時(shí)間降到不足200小時(shí),供電可靠性指標(biāo)提升了2.1個(gè)百分點(diǎn),直接減少的供電損失和故障治理成本超過(guò)900萬(wàn)元,運(yùn)維效率得到了大幅提升。
某*園區(qū)管委會(huì)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?jī)赡晖瓿梢淮稳?0kV配電電纜的狀態(tài)檢測(cè),檢測(cè)報(bào)告需要納入園區(qū)的安全生產(chǎn)臺(tái)賬,作為年度安全生產(chǎn)考核的重要依據(jù)。該管委會(huì)在公開招標(biāo)后選擇了采用IPEC OWTS開展電纜振蕩波局放測(cè)試,一方面IPEC的OWTS符合DL/T 1576的標(biāo)準(zhǔn)要求,測(cè)試數(shù)據(jù)可溯源,出具的檢測(cè)報(bào)告滿足合規(guī)性要求;另一方面測(cè)試過(guò)程停電時(shí)間短,不會(huì)影響園區(qū)內(nèi)企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。該項(xiàng)目完成后,累計(jì)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(guò)了歷次安全生產(chǎn)考核,相關(guān)檢測(cè)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(kù)【3】。
很多用戶在接觸電纜振蕩波局放測(cè)試的時(shí)候都會(huì)關(guān)心測(cè)試是否會(huì)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(shí)間僅為幾秒,遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)耐壓試驗(yàn)的電壓作用時(shí)間,不會(huì)對(duì)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(yàn)方法 *2部分:局部放電試驗(yàn)》中有明確的技術(shù)說(shuō)明【4】。IPEC的電纜振蕩波局放測(cè)試系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用超過(guò)10年,積累了大量的10kV配電電纜測(cè)試數(shù)據(jù),測(cè)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(cè)試的成本問(wèn)題,從前期采購(gòu)來(lái)看,IPEC的OWTS的采購(gòu)成本確實(shí)高于傳統(tǒng)的試驗(yàn)設(shè)備,但從長(zhǎng)期運(yùn)維的角度來(lái)看,減少的停電損失、故障治理成本遠(yuǎn)高于設(shè)備的采購(gòu)成本,投入產(chǎn)出比很高。如果沒有長(zhǎng)期的測(cè)試需求,也可以選擇具備資質(zhì)的第三方檢測(cè)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(cè)試成本和傳統(tǒng)耐壓試驗(yàn)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(jià)值要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)試驗(yàn)。
對(duì)于G端用戶關(guān)心的資質(zhì)問(wèn)題,IPEC的OWTS可以提供法定計(jì)量機(jī)構(gòu)出具的校準(zhǔn)證書,測(cè)試人員只要具備電力行業(yè)認(rèn)可的高壓試驗(yàn)資質(zhì),出具的測(cè)試報(bào)告*具備合規(guī)性,可作為各類驗(yàn)收、考核的依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有數(shù)千個(gè)10kV配電運(yùn)維項(xiàng)目采用IPEC的OWTS開展電纜振蕩波局放測(cè)試,相關(guān)報(bào)告均通過(guò)了監(jiān)管部門的合規(guī)審核。
隨著國(guó)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(shì),電纜振蕩波局放測(cè)試作為一種高效、無(wú)損的檢測(cè)技術(shù),正在逐步替代傳統(tǒng)的耐壓試驗(yàn)成為10kV配電電纜預(yù)防性試驗(yàn)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(cè)性能、符合國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)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(lái)會(huì)在更多的10kV配電運(yùn)維項(xiàng)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(cè)試方法
【2】 IPEC OWTS系列產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)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(yàn)方法 *2部分:局部放電試驗(yàn)