创新|广东电科院振荡波试验引领电缆缺陷检测

给电缆做一次“体能测试”

广东电科院振荡波试验引领电缆缺陷检测模式创新

中国电力报  中电新闻网记者 宋 通讯员 李梓

　　信息化程度的不断提升，智能设备的持续优化，日常维护中的带电操作……志在提高供电可靠性的努力正通过一系列举措有效实施。在电力科研领域，同样有一批人为着这一共同理想而打拼。

　　随着《广东电网有限责任公司降低中压线路故障率专项工作方案》明确提出推广电缆振荡波预试工作。这种能够有效而全面发现电缆缺陷的检测方法，作为一种全新的设备检测手段正在被广泛应用。

　　从零起步到成功实践，再到推广普及，经过六年多的研究与探索，广东电网有限责任公司电力科学研究院（简称“广东电科院”）在电缆振荡波试验这个全新领域勇敢突破、砥砺前行，以先进理念与技术创新引领了一次电网设备检测方式的革新与升级，也演绎了一个科技创新成果转化的生动故事。

　　让电缆“跑”起来

　　2016年3月7日，珠海平沙所美平1号户外开关箱，广东电科院技术人员正在对已运行5年的10千伏电缆进行振荡波局放试验。从3月7日至3月22日，技术人员对珠海金湾供电局运行时间长、中间头多的10千伏电缆开展了振荡波试验，通过及时查找并消除电缆安全隐患，预防事故，从根本上提高供电可靠性。这是珠海供电局首次运用振荡波局放试验检测电缆状态。

　　近年来，我国新型城镇化的深入推进带动了城市配电网的快速发展，随之逐步提升的电缆化率也带来了更多的电缆故障。随着供电可靠性越来越受到重视，通过对电力设备进行定期检测，由事后抢险到事前防范成为电网企业提升供电质量的最佳选择。

　　　  直流试验，由于具有累积效应，频繁进行会对电缆造成损害，因而被禁止使用。普遍采用的交流试验，虽然操作简单，但无法发现电缆的早期缺陷。

　　由未知到已知，从缺憾到完美，是每一名科研工作者的矢志追求。正是在这样的职业素养与科研精神的驱动下，2009年，广东电科院技术人员将目光聚焦于一项新的技术―――电缆振荡波测试。

　　“振荡波试验就是给电缆加上外接电源，相当于让电缆‘跑’和‘做平板支撑’，在这一过程中检查电缆是否存在缺陷。”广东电科院高压所技术人员黄杨珏介绍说，“振荡波测试在国外应用较广，实践证明其缺陷发现率远高于其他方法，而且对电缆本体缺陷和附件缺陷，如电缆终端头、中间头都有良好效果。”

　　　　外国技术的绝对垄断，国内相关领域的空白，让广东电科院技术人员毅然走上了开物前民的探索之路。2010年，《中压电缆振荡波局部放电双端检测及定位系统开发与应用》正式立项，原理研究和应用研究同步展开，广东电科院由此成为国内最早开展振荡波试验研究的科研单位之一，从而奠定了在这一领域的领先地位。

　　建立科学的测评体系

　　科研探索的道路永无止境，而每一次艰难的迈步，都需要持之以恒的努力。如何找到适用于我国电网具体运行情况的测试方法，并开发出一套适用的检测系统，一直是广东电科院技术人员的努力方向。

　　“电缆交流试验有一套完整而成熟的方案，什么时候加入电压，加入多高的电压，维　  持多长时间，整个过程清晰明了。”黄杨珏说，电缆振荡波试验也需要一套这样的方案，这个从无到有的初创过程异常艰难。“振荡波试验好比让电缆做一次体能测试，通过‘跑步’检查它的健康状况，那么该‘跑’多快、多远？‘跑’慢了、短了无法发现缺陷，‘跑’快了、远了可能会对电缆造成损害，如何确定科学的测评标准，一直指导着我们这几年的研究。”

　　　  实验室内的头脑风暴和创新尝试，实践现场的躬耕不辍和百折不回，两载春秋，终于结出硕果―――广东电科院在国内率先开发出振荡波局部放电双端检测系统，可测电缆长度达6千米，定位精度为5米；开发了基于振荡波局部放电的电缆绝缘状态诊断平台，实现了数据的远端传输和集中管理，并建立缺陷知识库，引入神经网络算法实现缺陷的自我学习，提高了诊断智能化水平，打破国外技术壁垒，迫使国外同类产品价格降低1/3；提出并实现基于远程无线软同步技术的局部放电双端检测方法，实现了对电缆双端局部放电信号的同步测量，提出了采用融合短时能量与动态时间规整算法的局部放电脉冲识别技术，提高了信号识别正确率。

　　2012年，该项目获得广东电网科技进步二等奖。在南方电网公司组织的成果鉴定会上，专家组也给出了极高评价：“项目成果具有原创性和前瞻性，在国内率先开发振荡波局部放电双端检测系统，打破了国外技术垄断，整体达国际先进水平，在振荡波局部放电双端检测技术上达国际领先水平。”

　　　  更为重要的是，这一创新技术在更广阔的领域释放着光芒―――广东电科院将该项目成果编制成适用于广东电网的《指导意见　  书》，并被认定为内部标准。在此基础上，有关电缆振荡波局放测试方法和测量系统的电力行业标准制定完成，从而推动了振荡波检测技术的规范化发展。截至目前，该项目共获得7项国家专利，其中授权发明专利2项；发表论文7篇，其中1篇SCI、2篇EI；编制电力行业标准2份；登记软件著作权1项。

　　让更多的电缆“参与”进来

　　从实验走向应用，在实践中创造价值，才是科学研究的真正意义。始终致力于科技成果转化的广东电科院，一直积极推动振荡波试验在一线生产中的应用。

　　最初，供电局往往都不愿停电三四个小时使用一项新技术。然而，振荡波试验很快迎来了让它大显身手的舞台。“当遇到重大活动，保供电压力较大时，各供电局都愿意花时间和经历对电网进行全面检测，确保安全。在广州亚运会和深圳大运会期间，有很多交流试验没有查出的问题，都没有逃过振荡波的检测。”广东电科院高压所线缆专责汪进峰说。

　　据统计，广州亚运会及深圳大运会保供电前夕，广东电科院分别对两座城市的部分10千伏电缆进行了检测―――常规试验检测电缆6486条，发现26条有缺陷的线路，占比约0.4%，振荡波试验检测电缆5161条，发现71条有缺陷的线路，占比约1.38%，而且振荡波试验的正确率达到100%。凭借优异的表现，各供电局逐渐接纳了这项新技术。如今，这一方法已在广东电网，以及广州、深圳等地应用，有效降低了电缆事故率。

　　为了让更多的人掌握这一技术，广东电科院技术人员不辞辛劳地奔走于南粤大地，积极开展培训工作。去年，该院技术人员先后与7个供电局进行了技术交流，开展了2次现场实操培训，并发现1起缺陷。如今，广东省较大的地市级供电局都已拥有掌握电缆振荡波试验技术的团队和专业设备，并计划在“十三五”期间扩大到广东省每个地市供电局，以及较大的区县供电局。

　　更加令人振奋的是，在广东电科院的推动下，2016年8月，广东电网有限责任公司下发的《广东电网有限责任公司降低中压线路故障率专项工作方案》，明确了推广电缆振荡波预试工作的时间表：2016年底，各地市局完成需增加电缆振荡波试验设备购置；2017年起，有中间头的重要用户供电电缆线路、运行年限超15年以上电缆线路，按照6年的试验周期开展电缆振荡波预防性试验，根据多年来电缆头故障分析结果，每两年校核电缆振荡波预防性试验策略，并加以完善，交接试验增加电缆振荡波测试，主干线新制作电缆中间头及重要用户供电电缆线路交接试验增加电缆振荡波局放测试；2018年，新制作的电缆中间头及重要用户供电电缆线路全部实施电缆振荡波测试。

　　在广东电科院众多科研成果成功转化的范例中，电缆振荡波测试只是其中一项，未来，这样从实验室到一线实践的价值创造与转换将越来越多―――2016年10月25日，广东电网有限责任公司科技成果转化中心在广东电科院揭牌。中心负责广东电网公司系统科技成果及创意孵化培育、成果转化、推广应用及科技创新服务，以及电力专业孵化器建设与运营等工作。未来，广东电网将进一步转变科技创新工作模式，全面提升科技管理水平，推动科技创新与企业经营深度融合。