一、電纜帶電檢測技術(shù)背景

技術(shù)背景

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，供電可靠性要求不斷提高，電力設(shè)備檢修工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的基于周期的定期檢修模式已經(jīng)不能完全適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的要求，2008年以來，國家電網(wǎng)公司大力推行電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修。

狀態(tài)檢測是開展?fàn)顟B(tài)檢修工作的基礎(chǔ)，通過對各類狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，能夠準(zhǔn)確掌握設(shè)備實際運行狀態(tài)，制定科學(xué)合理的設(shè)備檢修策略，為進(jìn)一步做好狀態(tài)檢修工作提供依據(jù)。

隨著電網(wǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大和用電需求的迅猛增長，社會對電網(wǎng)供電可靠性要求越來越高。作為狀態(tài)檢修的重要內(nèi)容，電力設(shè)備帶電檢測（在線監(jiān)測）技術(shù)的全面深入應(yīng)用，能及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備潛伏性運行隱患，避免突發(fā)性故障的發(fā)生，是電力設(shè)備安全、穩(wěn)定運行的重要保障。

憑借帶電檢測（在線監(jiān)測）設(shè)備和診斷技術(shù)，我們在超前防范電纜線路隱患、降低事故損失、降低供電風(fēng)險等方面大有可為。

11223-2014 高壓電纜狀態(tài)檢測技術(shù)規(guī)范

新技術(shù) - 渦流探傷

新技術(shù) - X射線

參照規(guī)程：

Q/GDW 11223—2014 高壓電纜狀態(tài)檢測技術(shù)規(guī)范

Q/GDW 11224—2014 電纜線路局部放電帶電檢測設(shè)備技術(shù)規(guī)范

DL/T 664-2016 帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則

Q/GDW 11316—2014 電力電纜線路試驗規(guī)程

Q/GDW 1512—2014電力電纜及通道運維規(guī)程

國家電網(wǎng)公司變電檢測管理規(guī)定（試行）——五通

二、電纜帶電檢測技術(shù)

1. 電纜金屬護(hù)層接地電流檢測

電纜導(dǎo)體和金屬護(hù)套間的關(guān)系可以看做一個變壓器的初級繞組與次級繞組。當(dāng)電纜導(dǎo)線通過電流時，其周圍產(chǎn)生的一部分磁力線將與金屬護(hù)套交鏈，使護(hù)套產(chǎn)生感應(yīng)電壓。

國家電網(wǎng)公司Q/GDW《電力電纜線路運行規(guī)程》（2010年）中5.5章節(jié)對電纜線路接地方式進(jìn)行明確的規(guī)定：

（1）三芯電纜線路的金屬屏蔽層和鎧裝層應(yīng)在電纜線路兩端直接接地。當(dāng)三芯電纜具有塑料內(nèi)襯層或隔離套時，金屬屏蔽層和鎧裝層宜分別引出接地線，且兩者之間宜采取絕緣措施。

（2）單芯電纜金屬屏蔽（金屬套）在線路上至少有一點直接接地，任一點非直接接地處的正常感應(yīng)電壓應(yīng)符合下列規(guī)定：

       a、采取能防止人員任意接觸金屬屏蔽（金屬套）的安全措施時，滿載情況下不得大于 300V；

       b、未采取能防止人員任意接觸金屬屏蔽（金屬套）的安全措施時，滿載情況下不得大于 50V 。

（3）單芯電纜線路的金屬屏蔽（金屬套）接地方式的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：

       a、電纜線路較短且符合感應(yīng)電壓規(guī)定要求時，可采取在線路一端直接接地而在另一端經(jīng)過電壓限制器接地，或中間部位單點直接接地而在兩端經(jīng)過電壓限制器接地。

       b、上述情況以外的電纜線路，應(yīng)將電纜線路均勻分割成三段或三的倍數(shù)段，采用絕緣接頭實施交叉互聯(lián)接地。

單端接地

交叉互聯(lián)接地

《高壓電纜狀態(tài)檢測技術(shù)規(guī)范》（Q/GDW 11223—2014）中的高壓電纜線路地電流檢測診斷依據(jù)

案例-某220kV電纜環(huán)流異常（交叉互聯(lián)系統(tǒng)錯誤）

案例-某變電站35kV受總電纜環(huán)流異常

2019年3月21日，電纜公司試驗人員對220kV某變電站站內(nèi)電纜進(jìn)行帶電檢測工作時發(fā)現(xiàn)35kV受總電纜3011、3012、3021、3022、3031、3032存在環(huán)流異常，開關(guān)柜側(cè)環(huán)流負(fù)荷比超過20%，負(fù)荷比最大達(dá)77.92%，環(huán)流最大值超過90A，為查明環(huán)流產(chǎn)生的具體原因，2019年3月25日對以上異常環(huán)流進(jìn)行復(fù)測，并逐一打開9個電纜接地箱進(jìn)行接地方式確認(rèn)，檢查電纜外護(hù)套是否存在外皮破損等，最終經(jīng)過分析確認(rèn)為接地方式錯誤導(dǎo)致的環(huán)流異常。

35kV受總電纜開關(guān)柜側(cè)接地方式

35kV受總電纜開關(guān)柜側(cè)接地方式

35kV受總電纜變壓器側(cè)接地方式

35kV受總電纜變壓器側(cè)接地方式

1號主變35kV側(cè)A相電纜金屬護(hù)套接地方式示意圖

2. 電纜高頻局部放電檢測

導(dǎo)致電纜系統(tǒng)產(chǎn)生局放的幾點原因

主流局放帶電檢測架構(gòu)

例如：日本智友

例如：OMICRON

檢測主機(jī)

同步線圈

各種局放傳感器

高頻CT傳感器

高頻CT傳感器

磁耦合傳感器

電容臂傳感器

TECHIMP信號分離方法

OMICRON信號分離方法

根據(jù)三相放電量大小，形成類A-B-C（120度相位差）譜圖，區(qū)分不同的放點簇。

放電類型判別

案例-某35kV電纜戶外終端

案例-某35kV開關(guān)柜

案例-某35kV電纜

案例-某220kV變電站2202電纜

三、電纜紅外檢測

電纜終端紅外檢測內(nèi)容

1. 觀察電纜終端引線接頭、護(hù)層接地線處有無明顯發(fā)熱；

2. 觀察電纜終端、避雷器從上到下是否溫度分布均勻，無局部發(fā)熱；

3. 電纜終端本體、避雷器相同部位，三相橫向比較;

4. 電纜終端根部及尾管無局部發(fā)熱。

正確操作紅外熱像儀對紅外圖象質(zhì)量、設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)乃至故障分析都至關(guān)重要，應(yīng)避免現(xiàn)場使用上的任何操作失誤。

1. 調(diào)整焦距

紅外圖像存儲后可以對圖像曲線進(jìn)行調(diào)整，但是無法在圖像存儲后改變焦距。在一張已經(jīng)保存了的圖像上，焦距是不能改變的參數(shù)之一。當(dāng)聚焦被測物體時，調(diào)節(jié)焦距至被測物件圖像邊緣非常清晰且輪廓分明，以確保溫度測量精度。同時不宜使用數(shù)字變焦功能進(jìn)行聚焦。

2. 選擇測溫范圍

了解現(xiàn)場被測目標(biāo)的溫度范圍，設(shè)置正確的溫度檔位，當(dāng)觀察目標(biāo)時，對儀器的溫標(biāo)跨度進(jìn)行微調(diào)，得到最佳的紅外熱成像圖像質(zhì)量。

3. 設(shè)置測量距離

對于非制冷微熱量型焦平面探測器，如果儀器距離目標(biāo)過遠(yuǎn)，目標(biāo)將會很小，測溫結(jié)果將無法正確反映目標(biāo)物體的真實溫度，因為紅外熱像儀此時測量的溫度平均了目標(biāo)物體以及周圍環(huán)境的溫度。為了得到最精確的測量讀數(shù)，應(yīng)盡量縮短測溫距離，使目標(biāo)物體盡量充滿儀器的視場，合理設(shè)置熱成像儀距離參數(shù)。

4. 設(shè)置發(fā)射率

需要進(jìn)行精確溫度測量時，應(yīng)合理設(shè)置被測目標(biāo)發(fā)射率，同時還應(yīng)考慮環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、熱反射源等因素對測溫結(jié)果的影響，做好記錄。

一般檢測環(huán)境要求

• 被檢設(shè)備是帶電運行設(shè)備，應(yīng)盡量避開視線中的封閉遮擋物，如門和蓋板等；
• 環(huán)境溫度一般不低于5℃，相對濕度一般不大于85%；
• 天氣以陰天、多云為宜，夜間圖像質(zhì)量為佳；
• 不應(yīng)在雷、雨等氣象條件下進(jìn)行，檢測時風(fēng)速一般不大于5m/s
• 戶外晴天要避開陽光直接照射或反射進(jìn)入儀器鏡頭，在室內(nèi)或晚上檢測應(yīng)避開燈光的直射，宜閉燈檢測。

精確檢測環(huán)境要求

除滿足一般檢測的環(huán)境要求外，還滿足以下要求：

• 風(fēng)速一般不大于0.5m/s；   
• 設(shè)備通電時間不小于6h，最好在24h以上；   
• 宜在陰天、夜間或晴天日落2h后進(jìn)行；  
• 被檢測設(shè)備周圍應(yīng)具有均衡的背景輻射，應(yīng)盡量避開附近熱輻射源的干擾，某些設(shè)備被檢測時還應(yīng)避開人體熱源等的紅外輻射；
• 避開強(qiáng)電磁場，防止強(qiáng)電磁場影響紅外熱像儀的正常工作。

根據(jù)電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異條款統(tǒng)一意見（2017年3月），電纜紅外檢測標(biāo)準(zhǔn)按Q/GDW 1512-2014《電力電纜及通道運維規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。

案例-某220kV電纜終端

油位位置距離套管上沿為1390mm，套管全長為2670mm，在套管中間位置，油位位置與紅外測溫位置吻合。

案例-某110kV電纜終端

案例-某110kV電纜終端

案例-某110kV電纜接地箱

案例-某變電站35kV受總電纜