新敷設的電力電纜投運前,不少項目方都會碰到兩個核心疑問:一是試驗環節要符合哪些電力電纜交接試驗標準?二是需要完成哪些電纜交接試驗項目才能順利通過電纜驗收檢測?對于工業企業、數據中心等B端用戶來說,試驗不到位可能導致電纜投運后突發故障,造成生產停滯、設備損壞等損失;對于市政、電網等G端項目來說,不合規的試驗結果會導致項目無法通過竣工核驗,影響后續交付運維。
目前國內通行的電力電纜交接試驗標準主要參考GB 50150系列規范【1】,不同電壓等級、不同絕緣類型的電纜試驗要求都有明確對應條目。對于G端用戶來說,所有試驗環節的參數設置、流程要求都需要嚴格對標標準條目,試驗記錄和報告要作為竣工資料的核心組成部分歸檔,滿足監管部門、運維單位的核驗要求;對于B端用戶來說,遵循統一的電力電纜交接試驗標準開展工作,也能避免不同施工單位、檢測單位的試驗流程不統一,導致缺陷漏檢的問題。
當前中高壓配網、工業供電場景中90%以上的電纜都屬于XLPE電纜,XLPE電纜測試的要求在電力電纜交接試驗標準中也有專門的規定,相比傳統油浸紙絕緣電纜,XLPE電纜的絕緣耐受特性、缺陷發展規律都有明顯差異,因此試驗方法、參數設置都需要針對性調整,不能直接沿用老舊的試驗標準。
完整的電纜交接試驗項目覆蓋從外觀核查到帶電檢測的全流程,其中涉及核心絕緣性能檢測的項目是所有場景下的必選項。
首先是絕緣電阻測試,這是XLPE電纜測試的基礎篩查項目,通過測試導體對地、不同相導體之間的絕緣電阻值,初步判斷電纜是否存在受潮、嚴重絕緣破損等問題,測試結果需要和出廠試驗數據做對比,差值不能超過電力電纜交接試驗標準規定的閾值。
第二個核心項目是電纜耐壓試驗,這是驗證電纜絕緣水平的核心環節,也是電纜驗收檢測中的必查項。傳統的工頻耐壓試驗設備體積大、重量高,現場作業難度大,現在不少檢測單位會選用HVA45TD超低頻電纜測試系統開展電纜耐壓試驗,該設備輸出0.1Hz超低頻交流電壓,額定輸出電壓45kV,適配10kV、35kV電壓等級的XLPE電纜測試需求,相比工頻耐壓設備重量降低70%以上,適合道路管線、工業園區、軌道交通等不同場景的現場作業。按照電力電纜交接試驗標準要求,10kV XLPE電纜的超低頻耐壓試驗電壓為2U0,試驗時間持續15分鐘,試驗過程中無擊穿、無明顯閃絡即可判定為合格【2】。該設備還具備電壓穩定性監測功能,試驗過程中可以實時記錄電壓波動、泄漏電流變化數據,自動生成標準化的試驗報告,滿足電纜驗收檢測的資料歸檔要求。
第三個重要的電纜交接試驗項目是局部放電檢測,常規的電纜耐壓試驗只能檢出已經發展到一定程度的絕緣缺陷,無法識別早期的氣隙、毛刺等局部放電隱患,對于數據中心、半導體工廠、院等對供電可靠性要求高的B端用戶,通常會在常規電纜耐壓試驗的基礎上加做局放檢測。目前主流的現場局放檢測設備可選用RDAC-10振蕩波局放測試儀,該設備采用阻尼振蕩波電壓輸出方式,不會對XLPE電纜的完好絕緣造成累積損傷,局放檢測靈敏度可達1pC,同時具備局放定位功能,可以精準定位缺陷所在的電纜位置,誤差小于1米。試驗過程中獲得的局放量、放電位置等數據,既可以作為電纜驗收檢測的佐證材料,也可以存入電纜全生命周期管理數據庫,為后續的例行試驗、狀態評估提供對比基準【3】。
除此之外,電纜交接試驗項目還包括導體直流電阻測試、相位核對、護層絕緣測試等,若在XLPE電纜測試過程中檢出絕緣擊穿、低阻故障等問題,可以搭配電纜故障定位儀開展故障點排查,該設備支持低壓脈沖法、高壓閃絡法等多種測試模式,無需開挖管線即可快速定位故障點的具體位置,大幅縮短施工整改的周期,降低項目的時間成本。
不同應用場景的XLPE電纜測試要求存在明顯差異,項目方可以根據自身需求在符合電力電纜交接試驗標準的基礎上調整試驗方案。
對于普通的市政居民供電、一般工業廠區的10kV XLPE電纜,按照電纜交接試驗項目的基本要求完成絕緣電阻測試、電纜耐壓試驗、相位核對等項目即可滿足電纜驗收檢測的要求,選用HVA45TD超低頻電纜測試系統即可覆蓋全部必試項目的需求,作業流程簡單,檢測成本可控。
對于數據中心、軌道交通、重要政務場所等供電可靠性要求高的場景,建議在基礎試驗項目的基礎上加做振蕩波局放測試,通過RDAC-10振蕩波局放測試儀檢出早期絕緣隱患,避免電纜投運后短時間內出現故障,這類場景的試驗報告需要明確標注局放測試的參數、結果,作為電纜驗收檢測的專項材料提交。
對于110kV及以上電壓等級的高壓XLPE電纜測試,除了上述試驗項目之外,還需要增加護層環流測試、油色譜測試(若為充油電纜)等項目,所有試驗流程、參數設置都需要嚴格符合電力電纜交接試驗標準的對應要求,試驗單位需要具備相應的檢測資質,試驗設備需要提前通過計量校準,確保試驗結果的準確性。
無論是B端用戶的內部項目驗收,還是G端用戶的政府投資項目核驗,電纜驗收檢測的合規性都是核心關注點。
首先是試驗流程的合規性,所有電纜交接試驗項目都需要嚴格遵循電力電纜交接試驗標準的要求,試驗前需要確認電纜已經敷設完成、兩端終端頭制作合格,現場環境條件滿足試驗要求,試驗過程中需要安排專人做好安全防護,避免高壓試驗造成人員傷害、設備損壞。
其次是試驗報告的合規性,報告需要明確標注試驗單位的資質信息、試驗設備的校準編號、試驗環境參數、試驗數據、判定依據等內容,使用HVA45TD超低頻電纜測試系統開展的電纜耐壓試驗,需要附上電壓-時間曲線、泄漏電流變化曲線;使用RDAC-10振蕩波局放測試儀開展的局放測試,需要附局放譜圖、缺陷定位結果,所有報告需要有試驗人員、審核人員的簽字確認,加蓋試驗單位的檢測專用章。
對于G端用戶來說,電纜驗收檢測的資料需要和施工資料、出廠資料一起歸檔,作為后續運維、檢修、改造的基礎依據;對于B端用戶來說,完整的試驗資料可以作為電纜質量索賠、保險理賠的佐證材料,也可以為后續的狀態運維提供數據支撐,降低全生命周期的運維成本。
總體來看,電力電纜交接試驗標準是所有試驗工作的核心依據,完整覆蓋電纜交接試驗項目是保障電纜安全投運的基礎,根據場景需求選擇合適的設備開展XLPE電纜測試、電纜耐壓試驗等工作,才能確保電纜驗收檢測的結果真實有效,既滿足G端用戶的合規性要求,也滿足B端用戶的可靠性需求,降低電纜投運后的故障風險,提升供電系統的穩定性。
參考文獻
【1】 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準
【2】 超低頻交流耐壓試驗技術規程
【3】 電力電纜局部放電測試技術導則