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海上風(fēng)電海纜的絕緣評(píng)估:介損與耐壓的適用邊界

來(lái)源:北京康高特儀器設(shè)備有限公司 發(fā)布時(shí)間:2026-10-22 12:06:19 作者: 瀏覽次數(shù):2327次 分類:技術(shù)文章

文章概述: 海上風(fēng)電海纜的絕緣評(píng)估,耐壓與介損各有各的位置。耐壓回答這條纜能不能投運(yùn),介損回答絕緣現(xiàn)在處在老化的哪一段。兩者的適用邊界要回到標(biāo)準(zhǔn)里去找。 驗(yàn)收與運(yùn)行是分開的兩本。DL/T 1279-2025 適用于 500 千伏及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣海底電纜線路的出廠、過(guò)程與竣工驗(yàn)收。DL/T 1278-2025 適用于 10 千伏及以上交流海底電纜的運(yùn)行維護(hù),適用范圍里把巡視檢查、帶電檢測(cè)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)價(jià)并列寫在一起。海纜交接試驗(yàn)?zāi)壳皼]有全國(guó)性的專用規(guī)范,能落到條款層面的是江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn) DB32/T 4365-2022,適用于 66 千伏及以下電壓等級(jí)。 交接試驗(yàn)的項(xiàng)目清單只有四項(xiàng):相位檢查、主絕緣電阻測(cè)量、時(shí)域反射定位測(cè)試、主絕緣交流耐壓試驗(yàn)。介損不在其中。主絕緣電阻的評(píng)價(jià)口徑是與出廠值或上次測(cè)量值相比不應(yīng)明顯下降,靠比對(duì)不靠卡線。記牢這點(diǎn)。 介損的出場(chǎng)在兩處。一處在型式試驗(yàn),GB/T 32346.1-2015 規(guī)定在導(dǎo)體溫度 95 攝氏度至 100 攝氏度、工頻電壓 U? 下測(cè)量 tanδ,測(cè)量值不應(yīng)大于 0.0008,三個(gè)限定條件缺一不可。另一處在驗(yàn)收規(guī)范,高壓頻域介電響應(yīng)測(cè)試與寬頻阻抗測(cè)試、時(shí)域反射儀試驗(yàn)同列宜開展的輔助檢測(cè)項(xiàng),測(cè)量值作為后續(xù)過(guò)程驗(yàn)收與運(yùn)維比對(duì)的基準(zhǔn)。 耐壓這一側(cè)的檔位,DB32/T 4365-2022 按變頻串聯(lián)諧振、0.1 赫茲超低頻與振蕩波三套路線給出電壓與時(shí)間,新投運(yùn)與非新投運(yùn)分屬兩檔。加壓從零開始,不可沖擊合閘。主絕緣電阻低于 30 兆歐時(shí)不宜進(jìn)行主絕緣耐壓試驗(yàn)。順序別反。電源中斷經(jīng)查明非本體缺陷引起的,恢復(fù)后應(yīng)重新進(jìn)行完整的耐壓試驗(yàn)。補(bǔ)不回來(lái)。 產(chǎn)品落點(diǎn)上,北京康高特(KGT)代理的 MEGGER VLF CR-60HP 面向海上風(fēng)電場(chǎng)的長(zhǎng)海纜,輸出 0.1 赫茲余弦方波,測(cè)試能力 6.5 微法,覆蓋長(zhǎng)度可達(dá) 20 公里。北京康高特(KGT)代理的 MEGGER IDAX 300 與 IDAX 350 走介電頻響這條路,配合高壓放大器可做交聯(lián)聚乙烯電纜的狀態(tài)評(píng)估,靠曲線對(duì)比識(shí)別水樹。兩類的選型口徑不同。

一、海纜與陸纜的絕緣評(píng)估,差別落在三處

海上風(fēng)電場(chǎng)的陣列海纜與送出海纜,拿陸上同一電壓等級(jí)電纜的經(jīng)驗(yàn)去套,會(huì)漏掉三處差別。這三處差別決定了耐壓與介損在海上各自能站到什么位置。

頭一處是長(zhǎng)度,一條 35 千伏陣列海纜常以公里計(jì),送出海纜可以到十幾公里。電纜的電容量隨長(zhǎng)度線性增長(zhǎng),幾公里長(zhǎng)的 35 千伏海纜,電容量往往落在微法量級(jí)。這個(gè)數(shù)直接決定耐壓試驗(yàn)要配多大容量的電源,也決定工頻能不能上得去。

第二處是修復(fù)代價(jià),陸上電纜挖開便能處理,海纜要?jiǎng)哟⒁春r、要等作業(yè)窗口。一次不必要的擊穿,賠進(jìn)去的不只是這一段纜,還有船期與發(fā)電量。這讓“能不能只做無(wú)損的那一項(xiàng)”從技術(shù)問(wèn)題變成了工程問(wèn)題。

第三處是缺陷類型,海纜真正難纏的不是機(jī)械損傷,是水樹老化與接頭進(jìn)水。這兩類缺陷在早期都不表現(xiàn)為擊穿,而是表現(xiàn)為絕緣整體性能的緩慢漂移。耐壓試驗(yàn)對(duì)它們是鈍的,介電響應(yīng)這一類測(cè)量對(duì)它們才敏感。

三處差別把兩把尺推到了不同位置:一把管能不能投運(yùn),一把管還能用多久。要分清邊界,得先看標(biāo)準(zhǔn)把這兩把尺分別放在哪一章。

二、先把兩套標(biāo)準(zhǔn)各管哪一段分清楚

海纜的標(biāo)準(zhǔn)體系里,驗(yàn)收與運(yùn)行是分開的兩本。DL/T 1279-2025 是驗(yàn)收規(guī)范,適用于 500 千伏及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣海底電力電纜線路,覆蓋出廠驗(yàn)收、過(guò)程驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收三個(gè)階段,2025 年 9 月 28 日發(fā)布、2026 年 3 月 28 日實(shí)施,代替 2013 版。

DL/T 1278-2025 是運(yùn)行規(guī)程,適用于 10 千伏及以上交流海底電力電纜,規(guī)定線路運(yùn)維的技術(shù)要求、巡視檢查、帶電檢測(cè)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)價(jià)、通道及附屬設(shè)施等內(nèi)容,發(fā)布與實(shí)施的日期和驗(yàn)收規(guī)范相同,同樣代替 2013 版。

兩本不互相規(guī)定對(duì)方的判據(jù),驗(yàn)收階段要回答“這條纜能不能投運(yùn)”,運(yùn)行階段要回答“這條纜現(xiàn)在處在老化的哪一段”。把運(yùn)行階段的指標(biāo)搬到驗(yàn)收單上,或者反過(guò)來(lái),都屬于串層。

運(yùn)行規(guī)程這一側(cè)的安排值得多看兩眼,它的適用范圍把工程驗(yàn)收、巡視檢查、安全防護(hù)、帶電檢測(cè)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)價(jià)、通道及附屬設(shè)施、設(shè)備維護(hù)并列寫在一起。這一組并列透出一個(gè)方向:海纜的常態(tài)評(píng)估靠帶電檢測(cè)與在線監(jiān)測(cè)撐著,不需要年年停電。耐壓試驗(yàn)在運(yùn)行階段之所以稀少,與這個(gè)安排是配套的。

還有一個(gè)現(xiàn)實(shí)要交代清楚,海纜交接試驗(yàn)?zāi)壳皼]有全國(guó)性的專用規(guī)范,能落到條款層面的成文依據(jù)是地方標(biāo)準(zhǔn)。DB32/T 4365-2022 是江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn),適用于 66 千伏及以下電壓等級(jí)交聯(lián)聚乙烯絕緣海底電纜線路的交接試驗(yàn)。本文后面引的每一組電壓與時(shí)間,都帶著這個(gè)適用范圍,超出 66 千伏或走出江蘇,便要另找依據(jù)。

三、交接試驗(yàn)的項(xiàng)目清單里,介損是缺席的

先看清單。DB32/T 4365-2022 第 5 章列出的試驗(yàn)項(xiàng)目只有四項(xiàng):相位檢查、主絕緣電阻測(cè)量、時(shí)域反射定位測(cè)試、主絕緣交流耐壓試驗(yàn)。四項(xiàng)里沒有介損,也沒有介質(zhì)損耗因數(shù)這一項(xiàng)。

主絕緣電阻這一項(xiàng)的做法在第 6.2 節(jié):耐壓前后各測(cè)一次,用 2500 伏直流,逐相測(cè)量。它的評(píng)價(jià)口徑在第 7.1 節(jié),與出廠值或上次測(cè)量值相比不應(yīng)明顯下降。這一項(xiàng)的潛臺(tái)詞值得記下來(lái):連絕緣電阻都不是拿一個(gè)閾值去卡,而是拿歷史值去比。海纜的絕緣評(píng)估從頭到尾都是比對(duì),不是卡線。記牢這點(diǎn)。

介損為什么不進(jìn)清單,理由并不復(fù)雜。交接試驗(yàn)需要一個(gè)明確的通過(guò)與不通過(guò),而介損在現(xiàn)場(chǎng)拿不到這樣的判據(jù)。導(dǎo)體溫度不知道,殘余電荷放沒放干凈不確定,終端表面的泄漏會(huì)摻進(jìn)來(lái),護(hù)層的接地方式一改,讀數(shù)便跟著變。同一條纜上午和下午測(cè)出來(lái)能差出一截,這樣的量進(jìn)不了驗(yàn)收單。

頭一條邊界在這里落下來(lái):想用介損去替代交接耐壓,標(biāo)準(zhǔn)不支持。耐壓是交接階段的主項(xiàng),介損不是。

接著還有一條:既然介損在交接清單里缺席,它是不是在海纜上根本沒有位置。答案是否定的,它在另外兩個(gè)地方出場(chǎng),而且出場(chǎng)的姿態(tài)完全不同。

四、介損的頭一處出場(chǎng):型式試驗(yàn)里的那把尺

GB/T 32346.1-2015 是額定電壓 220 千伏交聯(lián)聚乙烯絕緣大長(zhǎng)度交流海底電纜及附件的試驗(yàn)方法與要求,現(xiàn)行,2015 年 12 月 31 日發(fā)布、2016 年 7 月 1 日實(shí)施。適用于海底用 220 千伏單芯與三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣大長(zhǎng)度交流海纜及光纖復(fù)合海纜,含工廠接頭、修理接頭、海陸過(guò)渡接頭、終端。寫海上風(fēng)電的稿子要留一句:它不適用于海上浮動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)電纜。

這份標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)條件寫得很清楚:環(huán)境溫度(20±15)攝氏度,工頻試驗(yàn)電壓的頻率為 49 赫茲至 61 赫茲,波形應(yīng)基本為正弦波,電壓以均方根值表示。這幾句是后面所有數(shù)值的共同前提。

型式試驗(yàn)里的介損條款給出了海纜上少見的硬判據(jù)。只通過(guò)導(dǎo)體電流把試樣加熱,加熱到導(dǎo)體溫度 95 攝氏度至 100 攝氏度,隨后在工頻電壓 127 千伏(U?)與該溫度下測(cè)量 tanδ,測(cè)量值不應(yīng)大于 0.0008。

這個(gè) 0.0008 有三個(gè)限定條件必須一起讀:導(dǎo)體溫度 95 攝氏度至 100 攝氏度,電壓恰好是 U?,對(duì)象是型式試驗(yàn)的試樣。三條里少任何一條,這個(gè)數(shù)都不能直接拿去判現(xiàn)場(chǎng)海纜。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)不到 95 攝氏度的導(dǎo)體溫度,也常常湊不出恰好 U? 的工頻電源,于是這把尺在船上用不上。它是型式試驗(yàn)的尺,量的是設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量。搬不到船上。

同一章的局放條款也值得放在一起看。測(cè)量靈敏度為 5 皮庫(kù)或優(yōu)于 5 皮庫(kù),電壓逐步升至 222 千伏(1.75U?)保持 10 秒,再緩慢降至 190 千伏(1.5U?),試樣在 190 千伏下應(yīng)無(wú)超過(guò)申明靈敏度的可檢測(cè)放電。局放與介損在這一章里是并列的型式試驗(yàn)項(xiàng)目,到了現(xiàn)場(chǎng)卻走上了兩條不同的路。

五、介損的第二處出場(chǎng):介電響應(yīng)作為基準(zhǔn)值

DL/T 1279-2025 在出廠驗(yàn)收與竣工驗(yàn)收兩個(gè)階段,把時(shí)域反射儀試驗(yàn)、寬頻阻抗測(cè)試、高壓頻域介電響應(yīng)測(cè)試列為宜開展的輔助檢測(cè)項(xiàng),其測(cè)量值作為后續(xù)過(guò)程驗(yàn)收與運(yùn)維比對(duì)的基準(zhǔn)。

關(guān)鍵在“基準(zhǔn)”兩個(gè)字——它不給你合格線,它給你一條初始曲線。三年后再在同一條纜上測(cè)一次,兩條曲線的差別才是信息。這解釋了為什么介損類的測(cè)量在項(xiàng)目前期容易被砍掉,它當(dāng)下不產(chǎn)生結(jié)論。也解釋了為什么砍掉之后若干年會(huì)后悔,因?yàn)闆]有基準(zhǔn),后面測(cè)出來(lái)的數(shù)無(wú)從比對(duì)。

做法上,介電響應(yīng)是在多個(gè)頻率上測(cè)電容與損耗,掃頻通常取運(yùn)行相電壓的 25%、50%、75%、滿值幾檔,靠曲線的形狀而不是單個(gè)數(shù)值做判斷。水樹的頻域響應(yīng)與附件、沿面爬電電流的影響可以分開,這一點(diǎn)是單頻介損做不到的。

DB32/T 4365-2022 的總則里還有一條把基準(zhǔn)值串起來(lái)的要求:交接數(shù)據(jù)應(yīng)與出廠數(shù)據(jù)比對(duì)。有了出廠基準(zhǔn),竣工時(shí)測(cè)的那條曲線才有落點(diǎn)。有了竣工基準(zhǔn),運(yùn)行階段測(cè)的那條曲線才有落點(diǎn)。三段數(shù)據(jù)連成一條線,介損類的測(cè)量才算真正開始干活。看的是變化。

六、耐壓答什么:三條技術(shù)路線與各自的檔位

耐壓這把尺在現(xiàn)場(chǎng)有三條技術(shù)路線,選哪一條取決于海上能不能把設(shè)備擺開。

變頻串聯(lián)諧振是主線,DB32/T 4365-2022 第 6.4.1 節(jié)要求設(shè)備符合電纜交流電壓試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)設(shè)備條款,頻率按 DL/T 474.4-2018 第 4.1 條取 20 赫茲至 300 赫茲。頻率放寬到這一區(qū)間,是為了讓諧振裝置用較小的電源容量去頂起海纜的大電容。那份試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)行版本是 GB/T 3048.8-2025,2025 年 10 月 5 日發(fā)布、2026 年 5 月 1 日實(shí)施,歸口全國(guó)電線電纜標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。

這一條可以自己算一算,工頻下給一條幾公里長(zhǎng)、電容量在微法量級(jí)的海纜加壓,需要的無(wú)功功率在兆乏量級(jí),船上與平臺(tái)上都拿不出這樣的電源。把頻率抬到幾十赫茲甚至上百赫茲,電抗器的補(bǔ)償作用便顯現(xiàn)出來(lái),電源側(cè)的容量要求隨之降下來(lái)。代價(jià)是試驗(yàn)電壓的頻率偏離工頻,報(bào)告里要寫明實(shí)際頻率,方便日后與同條件的數(shù)據(jù)比對(duì)。

0.1 赫茲超低頻與振蕩波是備選。第 5.2 節(jié)寫明:海上環(huán)境不滿足變頻串聯(lián)諧振條件時(shí),可選擇 0.1 赫茲超低頻(優(yōu)先推薦)或振蕩波。走這兩條路通過(guò)之后,允許先做 24 小時(shí)帶電檢驗(yàn)并帶載運(yùn)行,但應(yīng)盡早補(bǔ)做變頻諧振耐壓。這句話把備選的位置擺得很正,它是過(guò)渡,不是替代。別當(dāng)正選。

三套電壓與時(shí)間檔位列在下面,要看清楚的是,同一電壓等級(jí)下“新投運(yùn)”與“非新投運(yùn)”分屬兩檔,新舊混合的線路按非新投運(yùn)這一檔走。

表1 海纜交接試驗(yàn)三套耐壓路線的電壓與時(shí)間(依據(jù) DB32/T 4365-2022,適用于 66 千伏及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣海底電纜線路,江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn))

路線電纜額定電壓新投運(yùn)非新投運(yùn)或新舊混合依據(jù)
變頻串聯(lián)諧振21/35 與 26/352.5U? 保持 5 分鐘,或 2U? 保持 60 分鐘(優(yōu)先推薦后者)2.0U? 保持 5 分鐘,或 1.6U? 保持 60 分鐘表 1
變頻串聯(lián)諧振38/662.0U? 保持 60 分鐘1.6U? 保持 60 分鐘表 1
0.1 赫茲超低頻21/35峰值 53 千伏保持 15 分鐘,或 42 千伏保持 60 分鐘同上表 2
0.1 赫茲超低頻26/35峰值 65 千伏保持 15 分鐘,或 52 千伏保持 60 分鐘同上表 2
0.1 赫茲超低頻38/66峰值 90 千伏保持 15 分鐘,或 72 千伏保持 60 分鐘同上表 2
振蕩波21/35新安裝或大修后試驗(yàn)電壓峰值 60 千伏同上表 3
振蕩波26/35新安裝或大修后試驗(yàn)電壓峰值 74 千伏同上表 3
振蕩波38/66新安裝或大修后試驗(yàn)電壓峰值 99 千伏同上表 3

三條路線換的是電源容量與加壓時(shí)間,換來(lái)的是同一件事:在規(guī)定電壓下?lián)螡M規(guī)定時(shí)間不發(fā)生擊穿與閃絡(luò)。輸出的結(jié)論是二值的,通過(guò)或者不通過(guò)。不給分?jǐn)?shù)。

七、加壓程序怎么走:先過(guò) 30 兆歐門檻

第 6.4.1.5 節(jié)把變頻諧振的加壓程序?qū)懗闪丝烧罩龅耐暾樞颉I龎簭牧汩_始,不可沖擊合閘,額定電壓滿值以前均勻升壓。升到 50% 額定電壓維持 2 分鐘,升到額定電壓維持 1 分鐘。隨后以每秒 2% 試驗(yàn)電壓的速率升到試驗(yàn)電壓,維持 60 分鐘(或 5 分鐘)。結(jié)束后迅速均勻降壓到零,再切斷電源。

中間那兩級(jí)停留不是走過(guò)場(chǎng)。升到一半先停 2 分鐘,看的是電壓與電流穩(wěn)不穩(wěn)。到額定電壓再停 1 分鐘,看的是終端與接頭有沒有異樣。兩級(jí)停留給了人觀察的時(shí)間,也給了保護(hù)裝置動(dòng)作的時(shí)間。

還有一道前置門檻容易被漏掉。第 6.4.1 節(jié)寫明:主絕緣電阻低于 30 兆歐時(shí)不宜進(jìn)行主絕緣耐壓試驗(yàn)。耐壓不是篩查手段,它是確認(rèn)手段。絕緣已經(jīng)低到 30 兆歐以下,硬加電壓只會(huì)把隱患變成事故。先測(cè)絕緣電阻,再?zèng)Q定要不要上耐壓,順序別反。

超低頻這一路還有幾項(xiàng)設(shè)備側(cè)的要求。輸出幅值不穩(wěn)定性應(yīng)小于 1%,額定電壓下波形不失真負(fù)載電容能力不小于 1.5 微法。應(yīng)采用峰值電壓表在被試電纜端側(cè)測(cè)量試驗(yàn)電壓值。輸出端應(yīng)接阻尼電阻,測(cè)量?jī)x器輸出端應(yīng)并聯(lián)放電管或浪涌吸收器,控制電源與儀器電源應(yīng)隔離接地。設(shè)備本身還帶一段長(zhǎng)度不小于 30 米的特制柔性連接電纜,這一段是海上平臺(tái)接線時(shí)要專門考慮的。

八、介損答什么:一個(gè)可以逐年比較的量

耐壓與介損的分工,用一句話講不完,拆開看更清楚。

耐壓管能不能撐住。它在遠(yuǎn)高于運(yùn)行電壓的水平上加一段時(shí)間,把扛不住的缺陷直接逼出來(lái),給出通過(guò)與不通過(guò)。

介損管現(xiàn)在處在老化的哪一段。它在運(yùn)行電壓附近測(cè)量絕緣的損耗水平,給出一個(gè)可以逐年比較的量。它不逼缺陷暴露,它記錄絕緣的狀態(tài)。兩碼事。

介損要能用,得先滿足三個(gè)前提。溫度是頭一個(gè)。GB/T 32346.1-2015 的 0.0008 是在導(dǎo)體溫度 95 攝氏度至 100 攝氏度下給的,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)不到這個(gè)溫度,讀數(shù)要換算到參考溫度才可比。第二個(gè)前提是基準(zhǔn),DL/T 1279-2025 的定位已經(jīng)說(shuō)得明白,測(cè)出來(lái)的數(shù)是留作比對(duì)的基準(zhǔn),不是當(dāng)場(chǎng)判合格的線。第三個(gè)前提是接線,長(zhǎng)海纜的端部泄漏與護(hù)層的接地方式會(huì)摻進(jìn)結(jié)果,接線方式一旦固定下來(lái)便不要輕易改。

定位能力上兩者都不完整,缺的地方不一樣。耐壓擊穿了知道有事兒,但不知道在哪兒,得靠時(shí)域反射去定位。附錄 B 給出的算法是 L 等于波速乘時(shí)間差再除以 2,海纜有完整金屬屏蔽,廠內(nèi)轉(zhuǎn)盤上與敷設(shè)完成后的波速應(yīng)相同,這個(gè)前提讓波速可以沿用出廠值。介損連位置都給不了,它給的是整條纜的總體水平。

把兩把尺擺進(jìn)時(shí)間軸上看,分工更清楚。投運(yùn)前那一次靠耐壓把關(guān),同時(shí)把介電響應(yīng)的曲線測(cè)下來(lái)存檔。投運(yùn)后的頭幾年靠帶電檢測(cè)與在線監(jiān)測(cè)過(guò)日子,停電窗口來(lái)了才做一次介電響應(yīng)的復(fù)測(cè),與存檔曲線比一比。比出明顯偏離,再動(dòng)用耐壓去確認(rèn),或者安排進(jìn)一步定位。這個(gè)順序把占窗口的一次性試驗(yàn)留到該用的時(shí)候,把不占窗口的比對(duì)做在平時(shí)。

表2 耐壓與介損在海纜絕緣評(píng)估中的分工

維度耐壓試驗(yàn)介損與介電響應(yīng)
回答的問(wèn)題這條纜能不能投運(yùn)這條纜的絕緣現(xiàn)在處在老化的哪一段
施加的電壓水平1.6U? 至 2.5U? 量級(jí)運(yùn)行相電壓的 25% 至滿值
輸出的結(jié)論通過(guò)與不通過(guò),二值一個(gè)逐年可比的量或一組曲線
成文判據(jù)所在交接試驗(yàn)規(guī)范與現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)則型式試驗(yàn)條款與介電響應(yīng)基準(zhǔn)
對(duì)水樹與接頭進(jìn)水早期不敏感早期敏感
能否定位缺陷不能,需配合時(shí)域反射不能,只反映整體水平
主要前提絕緣電阻先過(guò) 30 兆歐門檻溫度換算、基準(zhǔn)曲線、接線固定

兩把尺不是二選一。交接階段以耐壓為主,運(yùn)行階段介損類的比對(duì)才是常態(tài)手段,因?yàn)楹I系耐k姶翱诤芫o,不能年年靠耐壓去賭。

九、作業(yè)窗口、接線條件:海上作業(yè)的幾條硬約束

海纜試驗(yàn)做不成,很多時(shí)候不是設(shè)備不行,是窗口與接線沒排好。

環(huán)境這一組要求寫在第 4.5 節(jié),溫度 5 攝氏度至 35 攝氏度,相對(duì)濕度不宜大于 80%。不應(yīng)在六級(jí)及以上大風(fēng)、五級(jí)及以上海況下作業(yè),雷雨、大霧、大雪天氣同樣不應(yīng)作業(yè)。宜避開強(qiáng)電磁干擾,宜避開漲落潮。這幾條合起來(lái),把一年里能干活的日子削掉一截,排計(jì)劃時(shí)要留出富余。別排滿。

接線這一組寫在第 4.6 節(jié),單相試驗(yàn)時(shí),金屬屏蔽、金屬護(hù)套、其他兩相導(dǎo)體一起接地。線路兩端應(yīng)與開關(guān)柜、變壓器斷開,避雷器與電壓互感器應(yīng)拆除,電流互感器二次應(yīng)短接。試驗(yàn)前后應(yīng)充分放電。終端應(yīng)清潔干燥。

長(zhǎng)度帶來(lái)的額外要求落在振蕩波這一路。第 6.4.3 節(jié)寫明,線路長(zhǎng)度大于 5 公里時(shí)宜從電纜兩端分別測(cè)試,目的是提高局放檢測(cè)與定位的準(zhǔn)確度。長(zhǎng)海纜從一端加壓,信號(hào)傳到另一端已經(jīng)衰減得差不多,兩端各測(cè)一次才能覆蓋全長(zhǎng)。

耐壓與局放的關(guān)系,總則第 4.1 節(jié)給了一個(gè)方向:主絕緣耐壓試驗(yàn)宜與局放檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行,新投運(yùn)部分與非新投運(yùn)部分分別評(píng)價(jià)。超低頻這一路也要求逐相進(jìn)行,宜同步進(jìn)行高頻局放檢測(cè)。

表3 海上作業(yè)的環(huán)境與接線條件(依據(jù) DB32/T 4365-2022 第 4 章與第 6.4 節(jié))

類別具體要求出處
溫度與濕度5 攝氏度至 35 攝氏度,相對(duì)濕度不宜大于 80%4.5
風(fēng)與海況六級(jí)及以上大風(fēng)、五級(jí)及以上海況不應(yīng)作業(yè)4.5
天氣雷雨、大霧、大雪不應(yīng)作業(yè)4.5
潮汐與干擾宜避開漲落潮,宜避開強(qiáng)電磁干擾4.5
單相試驗(yàn)接地金屬屏蔽、金屬護(hù)套、其他兩相導(dǎo)體一起接地4.6
與設(shè)備隔離兩端與開關(guān)柜、變壓器斷開,避雷器與電壓互感器拆除,電流互感器二次短接4.6
放電與終端試驗(yàn)前后充分放電,終端清潔干燥4.6
長(zhǎng)線路長(zhǎng)度大于 5 公里時(shí)振蕩波宜從兩端分別測(cè)試6.4.3

十、中斷、假擊穿、局放同步:判據(jù)落在哪一側(cè)

通過(guò)的判據(jù)寫在第 7.2.1 節(jié):在規(guī)定電壓與持續(xù)時(shí)間內(nèi)無(wú)擊穿及閃絡(luò),即為通過(guò)。這一句看著簡(jiǎn)單,執(zhí)行時(shí)靠的是對(duì)異常征兆的識(shí)別。

第 7.2.2 節(jié)列了四種應(yīng)當(dāng)停止升壓、降壓停電查明原因的征兆:電壓表擺動(dòng)大,電流表急劇增加,調(diào)壓器繼續(xù)升壓而電壓基本不變甚至下降,出現(xiàn)異味、煙霧、異響或閃絡(luò)。查明之后分流:屬于本體缺陷的判為不合格。屬于受潮或臟污的,可清潔干燥或另做終端后重做。

第 7.2.3 節(jié)是一條常被忽略的硬規(guī)定:電源中斷,經(jīng)查明非本體缺陷引起的,恢復(fù)后應(yīng)重新進(jìn)行完整的耐壓試驗(yàn)。已經(jīng)過(guò)去的時(shí)間不能補(bǔ)上,只能從頭再來(lái)。海上作業(yè)遇到中斷的概率不低,這一條要在排窗口時(shí)算進(jìn)去。補(bǔ)不回來(lái)。

第 7.2.4 節(jié)要求判斷是否“假擊穿”。外部閃絡(luò)、保護(hù)動(dòng)作、接地不良都可能被當(dāng)成電纜本體的擊穿,直接判廢代價(jià)太大。

局放這一側(cè)的判據(jù)在第 7.3 節(jié)。即使不擊穿,存在明顯局放信號(hào)也應(yīng)重視。排除背景干擾后,不應(yīng)檢出具有絕緣內(nèi)部放電特征的異常信號(hào)。振蕩波這一路按 DL/T 1576-2016 附錄 C 的圖譜做分析。同步檢測(cè)用的高頻局放頻段為 1 兆赫至 300 兆赫,用高頻電流互感器或電容耦合傳感器,且應(yīng)在單獨(dú)的加壓回路中進(jìn)行。

表4 耐壓過(guò)程中的異常征兆與處置分流(依據(jù) DB32/T 4365-2022 第 7.2 節(jié))

情形當(dāng)場(chǎng)處置結(jié)論走向
電壓表擺動(dòng)大停止升壓、降壓停電查明原因視查明結(jié)果定
電流表急劇增加停止升壓、降壓停電查明原因視查明結(jié)果定
調(diào)壓器繼續(xù)升壓而電壓基本不變甚至下降停止升壓、降壓停電查明原因視查明結(jié)果定
出現(xiàn)異味、煙霧、異響或閃絡(luò)停止升壓、降壓停電查明原因視查明結(jié)果定
查明屬本體缺陷終止試驗(yàn)判為不合格
查明屬受潮或臟污清潔干燥或另做終端可重做
電源中斷且非本體缺陷引起恢復(fù)后重新進(jìn)行完整耐壓試驗(yàn)已過(guò)時(shí)間不補(bǔ)
疑似假擊穿排查外部閃絡(luò)、保護(hù)動(dòng)作、接地不良不直接判廢

十一、設(shè)備怎么配:一側(cè)耐壓,一側(cè)介損

配設(shè)備先看兩個(gè)參數(shù):電纜的長(zhǎng)度與電容量決定耐壓側(cè),能否建立基準(zhǔn)曲線決定介損側(cè)。

耐壓側(cè),北京康高特(KGT)代理的 MEGGER VLF CR-60HP 是明確面向長(zhǎng)海纜的一款。它輸出 0.1 赫茲余弦方波,可按 VDE、IEC、IEEE 的要求做標(biāo)準(zhǔn)符合性試驗(yàn)。36 千伏等級(jí)電纜做 3U?,66 千伏等級(jí)電纜做 1.67U?。測(cè)試能力 6.5 微法,允許在標(biāo)準(zhǔn) 0.1 赫茲頻率下三相同時(shí)加壓,覆蓋長(zhǎng)度可達(dá) 20 公里的電纜。它帶泄漏電流測(cè)量、內(nèi)置放電單元、擊穿識(shí)別,可切換到直流模式做正負(fù)極性的直流試驗(yàn),配合 ESG NT 跨步電壓探針還能定位護(hù)層故障。海上風(fēng)電場(chǎng)的長(zhǎng)海纜,是它寫進(jìn)產(chǎn)品定位的場(chǎng)景。

想把耐壓與診斷做在一臺(tái)設(shè)備上,北京康高特(KGT)代理的 MEGGER TDS NT 更合適。它有 40 千伏與 60 千伏兩種版本,用 0.1 赫茲余弦方波的斜率等效工頻,同時(shí)提供阻尼交流加壓,可在加壓過(guò)程中做局放診斷與定位。阻尼交流這一路本身屬非破壞性,老電纜的狀態(tài)檢修也能用。設(shè)備內(nèi)置放電單元、接地回路監(jiān)視、擊穿識(shí)別,軟件帶自動(dòng)校準(zhǔn)、信噪比顯示、實(shí)時(shí)局放圖譜,測(cè)完一鍵出報(bào)告。

介損側(cè),北京康高特(KGT)代理的 MEGGER IDAX 300 與 IDAX 350 走的是介電頻響這條路。它們?cè)诙鄠€(gè)頻率上測(cè)電容與損耗,配合 VAX220 或 VAX230 高壓放大器(20 千伏與 30 千伏)可用于交聯(lián)聚乙烯電纜的狀態(tài)評(píng)估。掃頻在運(yùn)行相電壓的 25%、50%、75%、滿值幾檔上做,靠曲線對(duì)比識(shí)別水樹,并把水樹的響應(yīng)同附件與爬電電流的影響分開。儀器帶個(gè)體溫度校正,把結(jié)果換算到 20 攝氏度參考溫度,正好對(duì)上“溫度換算”這個(gè)前提。

電壓等級(jí)較低的場(chǎng)合與實(shí)驗(yàn)室比對(duì),還有北京康高特(KGT)代理的 MEGGER DELTA4000。它是 12 千伏的功率因數(shù)與介損測(cè)試儀,配諧振電感后在 10 千伏下調(diào)諧電容可達(dá) 1 微法,電流可擴(kuò)展到 12 千伏下 4 安。

配法上有一條經(jīng)驗(yàn)值得留下:耐壓設(shè)備按電纜的長(zhǎng)度與電容量去選,選小了升不到試驗(yàn)電壓。介損設(shè)備按能否建立并復(fù)現(xiàn)基準(zhǔn)曲線去選,選錯(cuò)了只能得到一個(gè)孤零零的讀數(shù)。兩類的選型口徑不同,混在一起比參數(shù)沒有意義。

結(jié)語(yǔ):兩把尺,兩條邊界

耐壓管能不能投運(yùn),介損管還能用多久。這句話講起來(lái)順,落到標(biāo)準(zhǔn)上要拆成三條邊界才不會(huì)出錯(cuò)。

頭一條,交接階段不要用介損去替代耐壓。交接試驗(yàn)的項(xiàng)目清單里沒有介損,主項(xiàng)是主絕緣交流耐壓,介損類的測(cè)量是宜開展的輔助項(xiàng),測(cè)了是為了留基準(zhǔn)。

第二條,不要把型式試驗(yàn)的 0.0008 搬到船上。那個(gè)數(shù)帶著導(dǎo)體溫度 95 攝氏度至 100 攝氏度、電壓恰好 U?、對(duì)象是型式試樣三個(gè)限定條件,現(xiàn)場(chǎng)湊不齊。

第三條,沒有基準(zhǔn)曲線的單次介損讀數(shù),解讀不出什么。DL/T 1279-2025 把介電響應(yīng)定在基準(zhǔn)值這個(gè)位置上,理由正在于此。

把這三條記住,介損與耐壓的適用邊界便清楚了:一個(gè)管當(dāng)下能不能送電,一個(gè)管往后還能用多久,誰(shuí)也替不了誰(shuí)。

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