中华人民共和国电力行业标准
DL/T 2780—2024
110kV 及以上交联聚乙烯绝缘交流海底 电缆耐压同步局部放电试验导则
Test guidelines for withstand voltage synchronous partial discharge of AC
submarine cables with cross-linked polyethylene insulation at 110 kV and above
2024-11-24实施
2 0 2 4 - 0 5 - 2 4 发 布
国家能源局 发布
DL/T 2780—2024
目 次
前言 Ⅱ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 总体要求 2
5 试验条件 2
6 试验要求 3
7 试验程序 4
8 试验结果 6
9 试验记录 7
附录A (资料性)分布式局部放电同步检测系统典型结构及布置 8
附录B (资料性)局部放电信号的典型图谱 9
附录C (资料性)外部干扰的典型图谱 11
附录D (资料性)工厂例行试验时交流耐压同步局部放电试验记录表 12
附录E (资料性)现场交接试验时交流耐压同步局部放电试验记录表 14
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I
DL/T 2780—2024
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准文件的结构和起草规则》的规定 起 草 。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电力企业联合会提出。
本文件由电力行业电力电缆标准化技术委员会(DL/TC 19)归口。
本文件起草单位：中国电力科学研究院有限公司、国网浙江省电力有限公司、国网山东省电力公司、 国网江苏省电力有限公司、广东电网有限责任公司珠海供电局、国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司、 宁波东方电缆股份有限公司、江苏亨通高压海缆有限公司、中天科技海缆股份有限公司、苏州工业园区 海沃科技有限公司、湖北华中电力科技开发有限责任公司。
本文件主要起草人：欧阳本红、高智益、夏荣、姜云土、邓显波、朱春涛、王昱力、张庚喜、 王少华、刘宗喜、俞恩科、任广振、曹俊平、袁建军、邵华强、刘松华、郑新龙、任昂、李特、胡凯、 杨勇、廖雁群、王格、孙平飞、潘文林、胡明、葛凯、陈超生、刘轲。
本文件为首次发布。
本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条 一号，100761)。
Ⅱ
DL/T 2780—2024
110kV 及以上交联聚乙烯绝缘交流海底电缆 耐压同步局部放电试验导则
1 范围
本文件规定了110kV 及以上交联聚乙烯绝缘交流海底电缆耐压同步局部放电试验的总体要求、试 验条件、试验要求、试验程序、试验结果和试验记录等。
本文件适用于110KV及以上交联聚乙烯绝缘交流海底电缆的工厂例行试验和现场交接试验。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 16927.1 高电压试验技术 第1部分： 一般定义及试验要求
GB/T 16927.3 高电压试验技术 第3部分：现场试验的定义及要求
GB/T 22078.1—2008 额定电压500kV(Um=550kV) 交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 第1部 分：额定电压500kV(Um=550kV) 交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 试验方法和要求
GB 26859 电力安全工作规程 电力线路部分
GB 26860 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分
GB 50150—2016 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准
GB 50169 电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范
DL/T 417 电力设备局部放电现场测量导则
DL/T849.6 电力设备专用测试仪器通用技术条件 第6部分：高压谐振试验装置
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
分布式局部放电同步检测 distributed high frequency partial discharge synchronous detection
在海底电缆不同位置布置多个局部放电传感器及信号采集单元，各信号采集单元所采集的信号经光 纤、无线等通信方式传输至检测主机，实现对海底电缆本体及附件中频率介于1MHz～100 MHz区间的 局部放电信号进行同步采集、集中分析和统一判断的一种检测方法。
3.2
局部放电传感器 partial discharge sensor
局部放电物理现象感知元件，用于将局部放电信号转变为可采集的电信号，如高频脉冲电流互感器 (HFCT) 、 电容耦合传感器、超高频天线等。
3.3
信号采集单元 signal acquisition unit
用于采集、处理、缓存和传输局部放电传感器输出信号的检测单元。
3.4
检测主机 detecting unit
实现对局部放电信号的处理、分析及对信号采集单元的参数设置、数据召唤、主从对时等控制功能，
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并能承担对被采集数据的综合分析、判断、存储等功能的处理系统。
3.5
时间同步精度 time synchronization accuracy
分布式高频局部放电检测中多个信号采集单元同步采集信号的最大同步时间差。
4 总体要求
4.1 海底电缆交流耐压试验的电压波形应基本为正弦波形，频率应符合GB/T 22078.1—2008中14.2的 有关规定，试验电压和试验时间应符合GB 50150—2016中17.0.5的有关规定。
4.2 在对每根交付的海底电缆或现场敷设安装后的海缆实施交流耐压试验时，可同步开展分布式局部 放电检测，工厂例行试验步骤见7.1,现场交接试验步骤见7.2。
4.3 分布式局部放电同步检测系统由标准脉冲发生装置、电压相位同步传感器、局部放电传感器、信号 采集单元与检测主机组成，在海底电缆耐压过程中采集放电信号，显示和描述放电相关信息，并辅助进 行放电类型分析及缺陷判定。
4.4 分布式局部放电同步检测系统的接入，不应改变被试海底电缆试验接线;金属护套、铠装层等结构 层接地方式、绝缘性能、密封性能及电气完整性，不应影响现场其他设备的安全运行。
5 试验条件
5.1 工厂内工作条件
工厂内开展耐压同步局部放电试验应具备以下条件：
a) 环境温度：0℃~40℃。
b) 环境相对湿度：不大于70%(无冷凝)。
c) 大气压力：80kPa～110kPa。
d) 场地安全与设备安全要求应符合GB/T 16927.1的规定。
e) 接地电阻不应大于1Ω。
f) 供给局部放电检测系统的外部电源要求：
——额定电压为AC 220V(1±15%);
— 频率为50 Hz±0.5Hz;
——谐波总畸变率不大于5%。
g) 交流耐压试验系统局部放电水平要求：应未检出/超过工厂内试验区域背景水平的局部放电。
5.2 现场工作条件
现场开展耐压同步检测局部放电试验应具备以下条件：
a) 环境温度： -10℃~+40℃。
b) 环境相对湿度：不大于90%(无冷凝)。
c) 大气压力：80kPa～110 kPa。
d) 风速应符合DL/T 849.6的规定。
e) 场地安全与设备安全要求应符合GB/T 16927.3的规定。
f) 接地电阻应符合GB 50169的规定。
g) 供给局部放电检测系统的外部电源要求：
——额定电压为AC 220V(1±15%);
——频率为50 Hz±0.5 Hz;
——谐波总畸变率不大于5%。
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h) 供给局部放电检测系统的内部电源要求：DC8V～24V, 连续工作时间不应小于6h。
i) 交流耐压试验系统局部放电水平要求：应未检出/不超过现场背景水平。
6 试验要求
6.1 安全
6.1.1 试验应符合GB 26859和 GB 26860 中有关安全的要求。
6.1.2 被试海底电缆与其他一次设备分离，未进行试验的海底电缆的导体、金属套应可靠接地。分布式 局部放电同步检测系统的保护接地与海底电缆的接地应隔离。
6.2 试验设备
6.2.1 交流耐压试验系统除应满足DL/T 849.6的要求外，尚应具备以下主要功能：
a) 变频电源输出电压及频率粗调、细调功能。
b) 高压试验电压设定及自动稳压功能。
c) 高压试验电压过电压整定设置及过电压保护功能。
d) 高压闪络保护功能。
e) 高压闪络放电电流抑制功能，可采用高压输出串联阻波电感方式。
f) 试验频率同步输出接口功能。
g) 励磁变压器输出电压具备多挡选择功能。
h) 变频电源具备多机并联使用功能。
6.2.2 分布式局部放电同步检测系统至少应具备以下主要功能：
a) 多测点信号同步采集功能，时间同步精度小于2 μs。
b) 信号处理功能。
c) 电源相位同步功能。
d) 干扰抑制功能。
e) 时域波形图、频域特性图及统计分布放电图谱等数据显示、处理功能。
f) 检测中心频率可移动、检测频带宽度可调功能。
g) 时频分离功能。
h) 数据录制、回放、备份和导出功能。
i) 局部放电信号幅值变化趋势分析功能。
j) 放电类型识别功能。
k) 信号采集单元与检测主机间安全可靠的通信功能。
1)内置电池供电功能。
6.3 试验准备
试验准备应满足以下要求：
a) 被试海底电缆绝缘电阻测量应采用5000 V 及以上电压的绝缘电阻表，耐压试验前后的绝缘电阻 应无明显变化。
b) 被试海底电缆相别已校核无误。
c) 海底电缆终端外绝缘、试验接线端子、屏蔽罩及均压环等装置保持清洁。
d) 检查交流耐压试验设备完整性，确认耐压试验设备能正常工作。
e) 检查分布式局部放电同步检测系统完整性，确认检测系统能正常工作。
f) 当电压相位同步信号不稳定或获取困难时，应接入外同步信号发生器，信号频率与耐压试验电
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压频率一致。
g) 工厂内试验现场周围正在运行的生产线或其他电气设备，有可能干扰或影响局部放电试验准确 度时，在海底电缆耐压同步检测局部放电试验期间宜暂时关闭。
h) 检查现场海底电缆线路附近环境情况是否有电磁干扰。
i) 根据工厂内试验现场实际情况围绕海底电缆周转盘放置接地铜带，且铜带不形成闭环，供局部 放电传感器采集信号时接地用。
j) 根据现场实际情况沿海底电缆非海域敷设段路径放置接地铜带，且铜带不形成闭环，供局部放 电传感器采集信号时接地用。
k) 海底电缆现场交接试验中开展交流耐压同步检测局部放电试验时，分布式局部放电同步检测系 统检测范围应覆盖海底电缆登陆段。
6.4 试验设备布置
6.4.1 工厂例行试验设备布置
试验设备布置应满足以下要求：
a) 海底电缆试验终端加装均压环，高压引线可加装屏蔽管，如波纹屏蔽管，其外径根据试验电 压不同进行选取。推荐波纹屏蔽管外径100 mm～400 mm, 均压环直径的选取参考波纹屏蔽 管直径。
b) 在海底电缆本体上布置电压相位同步传感器，如不具备条件，可在接地引出线上布置同步传感器。
c) 工厂内交流耐压同步检测局部放电试验时，根据成盘后海底海缆的具体层数和每层圈数等因素 确定局部放电传感器类型、安装部位和测试点布置数量。
d) 海底电缆在工厂成盘后，在其上表面、内柱面和外柱面等间距布置局部放电传感器，工厂例行 试验分布式局部放电同步检测系统典型结构及布置见附录A, 推荐间距值根据排缆方式确定， 最大间距不宜超过1000m。
e) 分布式局部放电同步检测系统的布置位置与高压裸露部分的距离大于GB 26860规定的安全距离。
6.4.2 现场交接试验设备布置
试验设备布置应满足以下要求：
a) 海底电缆试验终端加装均压环，高压引线可加装屏蔽管，如波纹屏蔽管，其外径根据试验电压 不同进行选取。推荐波纹屏蔽管外径为100 mm～400 mm, 均压环直径的选取参考波纹屏蔽管 直径，高压引线尽可能短。
b) 在海底电缆本体上布置电压相位同步传感器，如不具备条件，可在接地引出线上布置同步传感器。
c) 现场交流耐压同步检测局部放电试验时，根据海底电缆敷设现场的实际情况确定局部放电传感 器类型、安装部位和测试点布置数量。
d) 现场交接试验分布式局部放电同步检测系统典型结构及布置见附录A 中图A.2, 最大间距不宜 超过1000m。
e) 分布式局部放电同步检测系统的布置位置与高压裸露部分的距离应大于GB 26860规定的安全距离。
7 试验程序
7.1 工广例行试验步骤
电压试验宜采用阶梯加压方式，同时进行分布式高频局部放电检测，试验步骤如下：
a) 完成6.3中要求的相关试验准备，在海底电缆终端上注入已知幅值的标准脉冲信号，校验各测
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试点的检出信号幅值和特征，各测试点数据均能正常回传至检测主机。
b) 交流耐压试验设备合闸后，零电压状态下进行背景噪声测定。
c) 升压至0.5U₀ (运行额定电压),保持电压5min, 同步进行局部放电检测。
d) 依次升压至1.0U₀ 、1.5U₀, 分别保持电压1 min, 同步进行局部放电检测;若无该挡电压或该电 压即为耐压试验电压，则可将该挡电压的1 min 局部放电检测步骤忽略。
e)220 kV～500 kV海底电缆试验时升压至2.5U₀, 保持耐压试验电压60 min, 同步进行局部放电 检测，阶梯加压方式见图1。
f)110kV 海底电缆试验时升压至2.5U₀, 保持耐压试验电压60 min, 同步进行局部放电检测，阶 梯加压方式见图1。
g) 线性降压至零电压状态，同步进行局部放电检测。
h) 试验完成。
5
2.5U₀(110kV)/
2.5U₀(220KV~500kV)
电 压 U ( k V )
1 min
1.5U₀
1.0U₀
1min
0.5U₀ 5min
0L
背景噪声测定
持续60 min
升压全过程局部放电检测
30 60 90 时 间t(min)
图 1 工厂例行试验局部放电检测的阶梯加压方式
7.2 现场交接试验步骤
电压试验宜采用阶梯加压方式，同时进行分布式高频局部放电检测，试验步骤如下：
a) 完成6.3中相关试验准备，在海底电缆终端上注入已知幅值的标准脉冲信号，校验各测试点的 检出信号幅值和特征，各测试点数据均能正常回传至检测主机。
b) 交流耐压试验设备合闸后，零电压状态下进行背景噪声测定。
c) 升压至0.5U₀, 保持电压5min, 同步进行局部放电检测。
d) 依次升压至1.0U₀ 、1.5Uo, 分别保持电压1 min, 同步进行局部放电检测，若无该挡电压或该电 压即为耐压试验电压，则可将该挡电压的1 min 局部放电检测步骤忽略。
e)220kV～500KV 海底电缆试验时升压至1.7U₀, 保持耐压试验电压60 min, 同步进行局部放电 检测，阶梯加压方式见图2。
f)110kV 海底电缆试验时升压至2.5U₀, 保持耐压试验电压60 min, 同步进行局部放电检测，阶 梯加压方式见图2。
g) 线性降压至零电压状态，同步进行局部放电检测。
h) 试验完成。
7.3 干扰抑制
7.3.1 局部放电检测时干扰的抑制方法宜按照DL/T 417 的规定进行，并根据干扰来源与途径采用相应 的 抑 制 措 施 。
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2.5U₀(110KV)/
)
1.7U₀(220KV~500KV)
U ( k V
1.5U₀
1min
压
电
1.0U₀
0.5U₀
1min
5min
0l
背景噪声测定
持续60 min
升压全过程局部放电检测
30 60 90
时间t(min)
图 2 现场交接试验局部放电检测的阶梯加压方式
7.3.2 高压端部电晕放电的抑制，应选用合适的无晕环及无晕导电杆作为高压连线。试验时，可用超声波 放电检测器，确定高压端部电晕或邻近悬浮体(空中或地面金属件)放电干扰源，并采取相应的抑制措施。
7.3.3 抑制试验回路接地系统的干扰，应采取试验回路系统一点接地方式。
7.3.4 如空间辐射传播的干扰电磁信号较大，宜外加高频天线接收辐射干扰电磁信号，提高局部放电检 测的信噪比 。
7.3.5 应在变频电源输入侧接入电源滤波器，抑制来自供电电源回路的干扰。
8 试验结果
8.1 耐压试验通过与否判别
a) 耐压试验期间，被试海底电缆及附件不发生绝缘击穿，且户外终端不发生闪络现象，则认为耐 压试验通过 。
b) 耐压试验期间，被试海底电缆及附件发生绝缘击穿，或户外终端发生闪络现象，则认为耐压试 验不通过 。
8.2 局部放电检测数据判别
局部放电检测试验数据的判别依据如下：
a) 排除背景噪声或外部干扰后，交联聚乙烯绝缘海底电缆耐压试验过程中应无检出具有绝缘内部 放电特征的异常信号。
b) 如检出疑似局部放电信号，应采取技术措施查找异常信号源位置。
c) 局部放电信号的典型图谱见附录B。
d) 外部干扰的典型图谱见附录C。
e) 耐压试验中如发现疑似局部放电信号，规定的耐压时间内不能准确判断，宜在耐压试验结束后 采用其他检测原理的局部放电检测装置进行复测。
8.3 放电源定位
8.3.1 对放电信号开展定位，初步判断放电源的位置。通过调整不同的检测频率，分析信号幅值的变化， 判断放电源位置是在测试点近端或是远端。
8.3.2 将有异常信号的测试点与两侧相邻的测试点进行信号特征对比分析，如信号幅值衰减、信号时延 变化、信号传播方向等，判断异常信号在各测试点的位置区间。
8.3.3 条件具备时，可应用超声波局部放电检测设备、超高频局部放电检测设备、示波器等技术手段进
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行联合精确定位。
9 试验记录
110kV 及以上交联聚乙烯绝缘交流海底电缆耐压同步局部放电试验的记录表至少应包含：
a) 工程名称、线路名称、测试地点和试品长度。
b) 海底电缆制造厂、海底电缆本体及其附件规格型号。
c) 测试日期、测试时间、试验环境温/湿度和试验设备型号。
d) 电压试验值、测试点位置、背景噪声表观数据和局部放电检测表观数据。
e) 综合检测分析结论。
f) 试验人、记录人和审核人。
g) 工厂例行试验时交流耐压同步局部放电试验记录表见附录D。
h) 现场交接试验时交流耐压同步局部放电试验记录表见附录E。
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附 录 A
(资料性)
分布式局部放电同步检测系统典型结构及布置
工厂例行试验分布式局部放电同步检测系统典型结构及布置见图A.1。
海缆转盘
意
n
外 置 传感器
传感] 接线
… -
前级单元 …
检测主机
光纤组网
图A.1 工厂例行试验分布式局部放电同步检测系统典型结构及布置
现场交接试验分布式局部放电同步检测系统典型结构及布置见图A.2。
终端
金属套引出
海底电缆陆上段与登陆段
5号 6号
TA: 电流互感器
接地铜带或接地 桥架
总-
通信光纤 通信光纤
1号高频局部放电 相位传感器
局部放电 传感器
3号
通信光纤
通信光纤
通信光纤
海水
2号
4号
占
终端
金属套引出
局部放电 传感器
3号
导
通信光纤 通信光纤
越 通信光纤通信光纤
1号高频局部放电
相位传感器
TA: 电流互感器
接地铜带或 接地桥架
海底电缆登陆段与陆上段
通信光纤
出
4号
海水
2号
光纤通信
检测主机 控制器 信号采集单元
图 A.2 现场交接试验分布式局部放电同步检测系统典型结构及布置
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附 录 B
(资料性)
局部放电信号的典型图谱
局部放电信号的典型图谱见表B.1。
表B.1局部放电信号的典型图谱
类别 放电模式 典型放电波形 典型放电三维图谱
自由金属
颗粒放电
金属颗粒和金属颗粒间的 局部放电，金属颗粒和金属部 件间的局部放电
20m 0
放电特征 放电幅值分布较广，放电时间间隔不稳定，其极性效应不明显，在整个 电压周波相位均有放电信号分布
悬浮电位体
放电
松动金属部件产生的局部 放电
20
0
放电特征 放电脉冲幅值稳定，且相邻放电时间间隔基本一致。当悬浮金属体不对 称时，电压周波正负半波检测信号有极性差异
绝缘内部 气隙放电
固体绝缘内部开裂、气隙等 缺陷引起的局部放电
20m 0
放电特征 放电次数少，周期重复性低。放电幅值也较分散，但放电相位较稳定， 无明显极性效应
沿面放电
固体绝缘表面金属颗粒或 绝缘表面脏污导致的局部放
电
20
放电特征 放电幅值分散性较大，放电时间间隔不稳定，极性效应不明显
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表B.1 ( 续 )
类别 放电模式 典型放电波形 典型放电三维图谱
金属尖端
放电
处于高电位的金属毛刺或 尖端，由于电场集中，产生的 表面电晕放电
20ms 0
放电特征 放电次数较多，放电幅值分散性小，时间间隔均匀。放电的极性效应非 常明显，通常仅在电压周波的负半周出现 注：q为放电幅值;T为放电相位。
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附 录 C
(资料性)
外部干扰的典型图谱
外部干扰的典型图谱见表C.1。
表C.1外部干扰的典型图谱
干扰类型 干扰特点 典型干扰波形 典型干扰图谱
手机信号
波形相对固定，幅值稳定， 没有工频相关性，不具有相位 特征，有特定的重复频率
0 iLL L ul20
雷达信号
波形有明显的具有周期特 征的峰值点，没有工频相关 性，不具有相位特征
0 20ms
日光灯
波形幅值变化较大，没有工 频相关性，不具有相位特征， 没有周期重复现象
0 20m
发动机
波形没有明显的相位特征， 幅值分布较广
0
注：q为放电幅值;T为放电相位。
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附 录 D
(资料性)
工厂例行试验时交流耐压同步局部放电试验记录表
110kV 及以上交联聚乙烯绝缘交流海底电缆耐压同步局部放电试验数据记录见表D.1。
表D.1110kV及以上交联聚乙烯绝缘交流海底电缆耐压同步局部放电试验数据记录表
被测电缆信息 工程名称 试品相别 测试地点 试品长度 海缆本体厂家 海缆本体规格型号 海缆附件厂家 海缆附件规格型号 局部放电试验信息 测试日期 测试时间 环境温度/湿度 ℃, % 检测设备型号 综合检测分析结论 备注 背景噪声
(最大视在量，pC) 交流耐压试验设备合闸前 交流耐压试验设备合闸后，零电压状态 试验电压 测点位置 表观数据
(最大视在量，pC)
0.5Uo/5 min维持时间段 1号测点 2号测点 3号测点 ……号测点
1.0 U √/1 min维持时间段 1号测点 2号测点 3号测点 ……号测点
1.5U/1min维持时间段 1号测点 2号测点 3号测点 ……号测点
2.5U √60 min
(2.0 Uα √60 min)时间段 1号测点 2号测点 3号测点 ……号测点
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表D.1 (续)
测点位置 特征图谱 补充图谱 1号测点
(加压侧终端) 2号测点 ……号测点 N号测点
(非加压侧终端) 试验人： 记录人： 审核人：
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附 录 E
(资料性)
现场交接试验时交流耐压同步局部放电试验记录表
110kV 及以上交联聚乙烯绝缘交流海底电缆耐压同步局部放电试验数据记录见表E.1。
表E.1110kV及以上交联聚乙烯绝缘交流海底电缆耐压同步局部放电试验数据记录表
被测电缆信息 线路名称 电压等级 测试地点 试品长度 海缆本体厂家 海缆本体规格型号 海缆附件厂家 海缆附件规格型号 局部放电试验信息 测试日期 检测设备型号 环境温度 ℃ 环境湿度 % 综合检测分析结论 备注 测试位置 测试 时间 负责人 测试相位 测试频率
(MHz) 背景噪声
(pC) 特征谱图 表观数据(最大 视在量，pC) 初步分析
结论 1号测点
(加压侧 终端) A相 B相 C相
2号测点 A相 B相 C相
…… A相 B相 C相 N-1号 测点 A相 B相 C相 N号测点
(非加压侧 终端) A相 B相 C相 试验人： 记录人： 审核人：
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