不少电力运维企业、电缆制造厂商的技术人员*近都在咨询,有没有一款集成度高的设备,既能满足现场多源局放检测的需求,又能让局放检测结果直接支撑后续的绝缘诊断,不用二次核验?还有负责电网运维监管的机构用户,也经常问到市面上的局放检测设备,有没有符合现行行业标准,出具的电缆诊断报告可作为合规运维依据的?这些问题也是目前高压电缆运维领域的普遍痛点,而IPD270多源局放检测仪的落地应用,刚好能对应解决不同用户的核心需求。
电缆绝缘劣化的前期*典型的特征*是局部放电,传统的单一UHF局放检测虽然灵敏度高,但容易受现场的电磁干扰,出现误判漏判的情况,而多源局放检测技术通过整合UHF、高频电流、暂态地电压、超声等多种传感方式,从不同维度采集局放信号,交叉验证后能大幅提升检测准确率,已经被写入多个电力行业的技术规范中【1】。对于B端用户来说,多源局放检测能减少现场排查的时间,降低误判带来的运维风险,对于G端用户来说,采用符合规范的多源局放检测方案,也能满足电力设备状态运维的政策要求,提升运维管理的合规性。
跑过现场的运维人员都有体会,城市电缆沟里的信号环境特别复杂,旁边的通信基站、施工用的无线设备都会产生电磁干扰,之前用单一UHF局放设备的时候,经常测到一堆疑似信号,回来分析半天发现都是干扰,白忙活。而多源局放检测的逻辑*是通过不同传感方式的特性交叉验证,比如UHF信号传播速度快、灵敏度高,高频电流信号能直接耦合到电缆接地线上的脉冲信号,超声信号能对应局放产生的振动,三种信号同时匹配才能判定为真实局放,从技术根源上减少了误判的可能。
IPD270是专门针对电力设备局放检测开发的集成式设备,支持UHF局放、高频电流(HFCT)、暂态地电压(TEV)、超声(AE)四路信号同步采集,采样率*高可达1GS/s,动态范围覆盖60dB,能捕捉到微弱的早期局放信号,适配10kV到220kV全电压等级的电缆及附件的检测需求。针对B端用户关心的成本问题,IPD270将多种检测功能集成到一台便携设备中,重量仅3.2kg,单人即可携带完成现场检测,不需要采购多台单一功能的检测设备,也不需要安排多名检测人员协同作业,长期来看能降低30%以上的局放检测相关成本。
针对不同应用场景,IPD270预设了电缆出厂检测、日常巡检、故障排查三种工作模式,电缆生产企业可以用出厂检测模式完成成品的绝缘诊断,运维企业可以用巡检模式快速完成线路的批量排查,故障发生后可以用故障排查模式精准定位缺陷位置,适配不同的使用需求【2】。比如在电缆生产企业的出厂检测环节,IPD270可以和生产线的耐压试验平台联动,在加压过程中同步开展多源局放检测,自动记录检测数据,不需要人工值守,大幅提升出厂检测的效率。在日常巡检场景中,运维人员可以提前把待检测的电缆台账导入IPD270,现场检测时直接选择对应的线路和附件编号,检测完成后数据自动关联到对应设备,不需要后续手动整理台账。
很多用户在开展局放检测时经常遇到几个问题:一是现场电磁环境复杂,手机信号、高压线路的电晕干扰、开关动作的脉冲干扰都容易和真实的UHF局放信号混淆,导致误判;二是检测到局放信号后,不知道怎么对应绝缘劣化的等级,没法给出可落地的电缆诊断结论;三是检测数据整理麻烦,没法快速生成符合要求的报告。
针对这些问题,IPD270做了针对性的优化:首先是多源信号交叉核验功能,当UHF局放通道采集到疑似信号时,设备会自动匹配其他三个通道的同步采集数据,如果多个通道同时检测到对应特征的脉冲信号,才会判定为真实局放,能过滤掉90%以上的现场干扰;其次是内置的绝缘诊断专家库,存储了1200余组典型电缆缺陷的局放特征样本,涵盖气隙放电、沿面放电、悬浮放电、接触不良等多种常见绝缘缺陷,检测完成后设备会自动匹配样本,给出绝缘劣化的等级建议,同时给出对应的运维参考方案,即使是经验不足的检测人员也能输出的诊断结论;*后是自动报告生成功能,检测完成后设备可以一键导出检测报告,包含所有检测参数、信号图谱、诊断结论,报告格式完全符合现行的电力行业标准,不需要用户二次整理,对于G端用户来说,导出的报告可以直接作为运维台账的一部分,满足上级检查的要求【3】。
2023年某地市供电公司开展辖区内高压电缆的专项巡检工作,采购了3台IPD270多源局放检测仪,对辖区内47条总长127公里的110kV、220kV电缆开展局放检测,累计检测电缆附件322个,共排查出21处疑似绝缘缺陷,后续对缺陷部位开展停电耐压试验和解体检查,确认其中19处确实存在不同程度的绝缘劣化,检测准确率较高,和之前采用单一UHF局放设备的巡检工作相比,本次检测的效率提升了58%,误判率下降了72%,出具的检测报告完全符合《电力设备状态检修管理办法》的要求,顺利通过了省级电力公司的运维考核。
另外某大型电缆制造企业,2022年开始将IPD270的多源局放检测作为110kV及以上电压等级电缆的出厂必检项,每盘成品电缆都要完成全程的局放检测和绝缘诊断,产品出厂后的现场运行故障反馈率较之前下降了41%,客户的满意度明显提升。该企业的质量负责人表示,之前用单一的UHF局放设备做出厂检测,经常有漏判的情况,发到现场的电缆运行一两年*出现绝缘问题,退换货和售后成本很高,用IPD270之后,多源检测的准确率更高,出厂的产品质量更有保障,长期来看反而降低了企业的综合成本【4】。
对于B端的电缆生产企业、电力运维服务商来说,选型时首先要关注设备的集成度和检测准确率,IPD270的多源局放集成设计,能很好的满足不同场景的检测需求,同时设备的操作界面简单易学,普通的技术人员经过1天的培训*能独立完成检测工作,后续的校准、维护成本也比较低。如果是做长距离电缆的故障排查,还可以搭配IPD270的同步定位功能,通过两端同步采集的信号时差计算缺陷位置,定位误差可以控制在50米以内,大幅减少开挖排查的工作量。
对于G端的电网公司、电力监管机构来说,选型时首先要关注设备的合规性和数据的可溯源性,IPD270的检测精度符合DL/T 1815、DL/T 1432等多个行业标准的要求,设备可提供具备CNAS资质的校准证书,检测数据可溯源,出具的电缆诊断报告可作为正式的运维依据,满足政策规范和运维管理的要求【5】。同时IPD270支持数据同步上传到运维管理平台,监管机构可以随时调取辖区内的所有局放检测数据,统一开展绝缘诊断分析,提升整体的运维管理效率。
总体来看,不管是开展日常的局放检测工作,还是专项的电缆诊断、绝缘诊断项目,IPD270多源局放检测仪都能很好的适配不同用户的需求,既解决了B端用户关心的成本、效率、准确率问题,也满足了G端用户关心的合规性、标准化要求,是目前高压电缆绝缘检测领域适用性较强的设备之一。
参考文献
【1】 高压电缆线路局放检测技术规程
【2】 电力设备局部放电现场测量导则
【3】 电力电缆线路运行规程
【4】 电力设备状态检修试验规程
【5】 电力安全工器具预防性试验规程