
摘 要 隨著電氣設備使用不斷增加和人們對電力需求的日益增長,實現對電力電纜絕緣狀況和運行環(huán)境狀況的監(jiān)測,成為了一項艱巨而重要的任務。因此,本文研究分析了幾種電力電纜監(jiān)測技術的工作原理,并分析了其特點,試圖能夠對電力電纜運行狀態(tài)預測、維護與檢修提供借鑒,以達到降低檢修成本,適應電力企業(yè)發(fā)展需求的目的。
【關鍵詞】電力電纜 運行狀態(tài) 檢測 技術
1 引言
電力電纜在使用過程中,長期受到機械應力、化學腐蝕等惡劣條件的影響,導致其絕緣系統(tǒng)遭到破壞。電力電纜同許多電力設備一樣,具有較高的故障率,主要原因包括:電纜質量和安裝質量、電力電纜絕緣系統(tǒng)因外力受損而造成的受潮、局部放電問題、電力電纜本體絕緣材料老化加劇等問題,上述問題,都會造成電力電纜的故障率上升。為防止上述問題對電力電纜造成損害,可采用電力電纜運行狀態(tài)監(jiān)測技術。該監(jiān)測技術指的是一種通過運行電壓對電力電纜的絕緣狀況進行監(jiān)測的方法,該技術有利于提高試驗的可靠性與靈敏度,便于找到絕緣缺陷。電力電纜運行監(jiān)測技術主要包括:定期絕緣監(jiān)測、在線溫度監(jiān)測、在線局部放電監(jiān)測、剩余壽命評價以及缺陷管理等。
2 幾種檢測技術的原理及特點評價
2.1 絕緣監(jiān)測技術
隨著供電技術水平的不斷提高,對電力電纜的監(jiān)測方法也在逐漸完善。目前,主要應用對電力電纜的狀態(tài)監(jiān)測模式,就是通過定期離線監(jiān)測的方法,及時找到電力電纜存在的缺陷,并監(jiān)控缺陷狀態(tài),提前發(fā)現潛在的問題以進行預防,以便制訂好應對方案,起到未雨綢繆的作用。電力電纜絕緣監(jiān)測技術,主要包括破壞性試驗和非破壞性試驗兩類。破壞性試驗主要針對交流耐壓方面,而非破壞性試驗主要針對絕緣電阻、泄漏電流等方面。
2.2 在線監(jiān)測技術
電力電纜運行狀態(tài)監(jiān)測以電力電纜安全運行為原則,因此,電力電纜定期絕緣監(jiān)測技術,在判斷電力電纜的無損性方面具有顯著效果,但這種方法因為檢測間隔時間較長,且是在非電纜運行電壓狀態(tài)下進行檢測,不能及時發(fā)現某些絕緣缺陷和潛在問題,因此,定期絕緣監(jiān)測技術存在一定的局限性。而在線監(jiān)測技術則不需要電力電纜停止運行,能夠實現帶電監(jiān)測。另外,其監(jiān)測結果能夠更加真實反映出電力電纜在運行電壓下的絕緣性能及工作狀況,具有較高的可靠性。同時,電力電纜在線監(jiān)測具有高效、針對性強等特點。
在線監(jiān)測技術,主要包括:在線溫度監(jiān)測、在線局部放電監(jiān)測等方法,例如在線局部放電常用的檢測方法為脈沖電流法,如圖1所示,為局部放電量測量的接線原理及等價回路。
2.3 剩余壽命評價
電力電纜的使用壽命通常為30年,對于達到使用壽命的電力電纜能否繼續(xù)安全使用,是電力企業(yè)非常看重的問題。如果不進行科學檢測,就對未發(fā)生事故的電纜進行更換,對電力企業(yè)而言,加大了成本投入,給企業(yè)造成經濟浪費。電力電纜的剩余壽命評價,即聯系電力電纜實際的故障率,以及定期絕緣監(jiān)測、在線監(jiān)測狀態(tài)診斷結果的基礎上,通過計算電力電纜絕緣的介質損耗因數以及剩余耐電強度的方法來實現。
2.4 缺陷管理
電力電纜的缺陷管理系統(tǒng),作為可靠性管理的重要部分,其目的是為了了解運行電纜所存在的缺陷以及缺陷復現步驟,便于電力電纜運行狀態(tài)的管理,保證電力電纜安全運行。缺陷管理能夠有針對性的開展其監(jiān)測工作,提高電力電纜運行可靠性,減少電纜故障。此外,如果電力電纜在鋪設后,能夠得到嚴密的監(jiān)管,資料、監(jiān)測數據能夠得到很好地保存,為后期工作使用提供分析評估依據,也容易得到客觀的評判。
3 結論
綜上所述,對于電力電纜狀態(tài)監(jiān)測技術的應用,是電力企業(yè)發(fā)展的關鍵,狀態(tài)監(jiān)測技術可以及時掌握電纜的運行狀態(tài),以實現維護更加合理。這對于保證電力系統(tǒng)安全運行,具有重大的意義。狀態(tài)監(jiān)測技術的關鍵是監(jiān)測結果的記錄和可靠性,監(jiān)測裝置一定不能影響電力電纜的安全運行,同時,還要保證監(jiān)測人員的人身安全。
參考文獻
[1]吳畏,楊博麟,王軼群等.電力電纜及其接頭運行溫度監(jiān)測技術研究[J].電線電纜,2011(04):41-44.
[2]張文新,李華春,周作春.電力電纜運行狀態(tài)的監(jiān)測研究[J].電力設備,2007,8(04):39-42.
[3]戴靜旭,董秋軍.電力電纜運行狀態(tài)監(jiān)測技術及應用[C].第九屆(2013)中國鋼鐵年會論文集,2013.
[4]卞佳音.高壓電力電纜故障監(jiān)測技術的研究[D].廣州:華南理工大學,2012.
[5]何煒斌,廖維君,薛志亞,等.基于分布式光纖測溫的電力電纜在線監(jiān)測技術研究[J].廣東電力,2013,26(05):23-26.
[6]葉景達.CTM4000分布式光纖測溫系統(tǒng)在高壓電纜線路設計中的應用[A].第十九屆輸配電研討會論文集[C],2011.
[7]Edward Gulski,Paul Seitz,Ben Quak,Frank Petzold,Frank de Vries.Dedicated On-Site Condition Monitoring of High Voltage Power Cables up to 150kV[J].International Journal of Emerging Electric Power Systems,2008,Vol.9(3).
作者簡介
李德泉(1987-),男。碩士研究生學歷。現為國網濟南供電公司工程師,主要從事電力電纜運行和檢修技術研究。
作者單位
國網濟南供電公司 山東省濟南市 250012