XLPE電纜是一種交聯聚乙烯電纜，該電纜在供電電網中占有極其重要的地位。XLPE電力電纜線路的運行，特別是電纜附屬檔案運行的安全可靠性應受到足夠的重視。必須採取必要和恰當的手段來預防事故的發生和監測電力電纜線路的運行狀況。XLPE電纜的測試方案主要包括耐壓試驗、常規狀態評估和局放檢測，能用於現場運行中電纜測試的主要是局放檢測。
基本介紹
- 中文名：XLPE電纜
- 外文名：crosslinked polyethylene cable
- 學科：電力工程
- 領域：工程技術
- 範圍：能源
- 釋義：交聯聚乙烯電纜
簡介,電纜局放檢測總體思路,XLPE 電纜局放測試技術及其實踐,XLPE 電纜局放檢測成功案例,總結,
簡介
XLPE電纜的安全運行對整個電力系統的穩定至關重要，一旦發生故障，將引起所轄地區重大的停電事故。基於全國2001年主要城市電力電纜搶修記錄、事故現場照片和故障電纜封樣等材料分析，導致電力電纜運行故障的原因可劃分為外力破壞、電纜附屬檔案製造質量、電纜敷設安裝質量和電纜本體製造質量四大類型，各自所占比重分別為58%、27%、12%和3%。不計外力破壞引發的故障，電纜附屬檔案的故障占到電纜運行故障的50%以上，而電纜附屬檔案故障中97%以上是絕緣故障，由於固體複合介質沿面放電導致的。由此可見，XLPE電力電纜線路的運行，特別是電纜附屬檔案運行的安全可靠性應受到足夠的重視。必須採取必要和恰當的手段來預防事故的發生和監測電力電纜線路的運行狀況。
電纜局放檢測總體思路
XLPE電纜的測試方案主要包括耐壓試驗、常規狀態評估和局放檢測，能用於現場運行中電纜測試的主要是局放檢測。
在XLPE電纜局放測試方面，電力公司從下述三個方面來考慮，組織實施電纜的局放檢測工作，力圖涵蓋電力公司所有的中高壓電力電纜。
(1) 對於新建或修復的XLPE電纜線路，在進行耐壓測試的同時，同步進行現場局放測試。創造條件爭取在現場驗收的過程中逐步將局放檢測納入驗收程式；
(2) 對於常規運行中的電纜線路，利用便攜的檢測設備，將電纜局放檢測納入日常巡檢的工作內容中；
(3)對於少數需要重點關注的電纜線路，探索考慮安裝局放線上監測系統，持續監測電纜中的局放情況。
局放檢測工作在管理上借鑑開展多年，具有成功經驗的紅外測溫工作，通過制定管理制度、頒發實施細則對局放檢測的範圍、方法、檢測周期和數據存放進行規範，並通過各類作業導則對檢測人員進行培訓和指導。
但在技術水平方面，一方面由於該工作開展較晚，檢測人員對各種局放檢測方法和判據尚不能熟練使用，另一方面由於運行設備內部工況複雜，且檢測過程中易受外部干擾，即使能夠掌握各類典型判據，也不容易對檢測結果下一定論。這是一個需要以大量實測數據和長期經驗積累作為基礎的綜合判斷過程。
XLPE 電纜局放測試技術及其實踐
電纜內發生局放時，會有部分電流通過外禁止層接地線，流入大地。用於電纜現場測試的主要有寬頻電磁耦合法、超聲(AE) 法和超高頻(UHF) 法。
電磁耦合法檢測電纜局放的原理是，將羅格夫斯基線圈放在電纜終端或連線頭上，穿過電纜禁止層的接地線，通過感應流過電纜禁止層的局放脈衝電流來檢測局。電纜內部有局放時，會產生電磁波信號，並伴隨有爆裂狀的聲發射，產生超音波，且很快向四周介質傳播。通過安裝在電纜外部的超音波感測器，將超音波信號轉換為電信號，就能對電纜內的局放水平進行測量和定位。
局放檢測UHF法於20世紀80年代初期由英國中央電力局(CEGB) 實驗室提出，已經成功套用到GIS生產和運行中，正逐步向其他電力設備擴展，UHF法的原理是通過檢測局放產生的超高頻電磁波，從而獲得局放的相關信息。
超聲和超高頻信號在電纜中傳播時衰減很快，因而可檢測的範圍較小，目前這兩種方法僅適用於檢測電纜附屬檔案局放。
1.運行中電纜的局放巡檢
在XLPE電纜的日常運行中需要定期進行電纜絕緣的例行巡檢，傳統的方式有目測法、紅外測溫法等。超高頻(UHF)和超聲(AE) 檢測法以其抗干擾性能好，便於現場定位的技術特點得到越來越多的關注。
在電纜的日常巡檢中，一旦發現存在疑似局放後，需要快速準確地確定是否存在局放以及對局放進行定位，以制定高效可行的設備檢修維護方案，這對於迅速排除故障隱患，保障系統安全運行具有重要的意義。
電力公司通過和上海交通大學合作，研製了一套套用於運行電纜及其附屬檔案局放測試的便攜檢測系統。該系統採用寬頻電磁耦合、超聲和超高頻聯合檢測技術，多種手段同步檢測電纜附屬檔案中的局放信號。
就目前採用聲電聯合法巡檢的經驗來看，通過對多種信號進行對比分析，能更加有效地排除現場干擾，提高局放檢測結果的可靠性。利用這種方法已經發現和處理了多個缺陷，消除了事故隱患。對電纜的日常維護和安全運行提供有力的保障，提高了設備檢修維護的效率，對保障電纜線路正常運行具有重要的意義。
2.電纜局放線上監測
電纜內的局放是一個發展的過程，對電纜進行局放線上實時監測，有利於及早發現潛在的絕緣缺陷問題。
電力公司在國內率先進行電纜局放線上監測套用的探索，通過和上海交大合作，在2個35 kV變電站黎安站和疏影站安裝了2套電纜局放線上監測系統。
其中黎安站監測的電纜線路15回，疏影站24回。局放感測器安裝在電纜層，信號線纜通過橋架敷設，監測伺服器機櫃安裝在開關室，伺服器上運行有專家系統，可線上對電纜內的局放信號進行實時診斷分析。
3.電纜驗收局放測試
局放測量有助於在現場驗收時檢查電纜內部多種絕緣缺陷，是電纜安裝後耐壓試驗的很好補充，建議有條件和可能的地方，應進行局放試驗。
但常規的脈衝電流檢測方法在現場套用時由於環境干擾，往往難以有效實施。因此，如何在電纜驗收現場進行局放的有效監測已成為電力行業相關部門關注的重點。
為了對現場安裝的電纜進行局放試驗，需要一套獨特的局放測試設備，測試設備的規模要與電纜線路的規模匹配，在耐壓試驗前安裝，在耐壓試驗後拆遷，方便快捷，效率高。為了實現這一目標，電力公司與上海交大合作，專門研製了1套用於現場驗收的局放測試系統。
2010年5月，電力公司成功地將聯合研製的局放測試系統套用於220kV洲長4286線的現場耐壓驗收。
XLPE 電纜局放檢測成功案例
從2009年下半年至2010年，電力公司與上海交通大學合作，對電力公司30多個運行中的變電站及150條電纜運行線路進行了局放普測，發現了多個潛在的絕緣缺陷，通過及時採取措施，消除隱患，有效避免了停電事故的發生。同時通過大量的聯合測試，積累了大量局放和干擾數據，鍛鍊和培養了局放檢測人才，為後續局放測試工作的進行打下了很好的基礎。
總結
通過持續努力，電力公司在開展電纜局放檢測工作方面取得了一些成績，也發現了一些尚存在的問題。
(1) 電纜局放檢測可有效發現一些潛在的絕緣缺陷，及時採取措施可避免一些不必要的故障損失；
(2) 聲電聯合檢測定位技術可明顯提高現場局放檢測的效率及檢測結果的可靠性；
(3) 在現場使用中，檢測設備自身的抗干擾性能還有待加強，局放特徵資料庫不夠全面，自動診斷結果的準確度較低；
(4) 國外檢測設備的資料庫不一定適合國內的設備，應該在大量的測試中建立和完善適合國內設備特點的局放和干擾資料庫，以進一步提高檢測和診斷的準確性；
(5) 先進的設備需要高素質的人員來操作，要繼續加強人才隊伍的建設，在實踐中培養一支高水平的狀態檢修專家隊伍。
