研究電力電纜線路運行溫度在線檢測技術的應用

雷海

摘 要：針對目前電力電纜線路運行溫度在線檢測技術的應用問題，分析了該類技術應用的價值，并提出具體的應用方法實踐，目的是為相關建設者提供一些理論依據。

關鍵詞：電纜線路；在線檢測；傳感技術；檢測技術

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.150

隨著我國市場經濟發展進程的不斷加快，人們對電力電纜線路的運行安全穩定性要求越來越高。然而，傳統的熱電偶局部點測溫技術難以實現當前對線路進行實時監控的目標，這就給電力電纜線路運行埋下了安全隱患。基于此，相關建設人員應從在線測溫技術的應用方法和應用實踐入手，提高該技術作用于實際線路運行的普及率，從而達到電力系統優化建設的目標。

1 溫度在線檢測技術應用的重要性

電力電纜導體的自身溫度變化是反映其在流程幅值變化的最直接數據，換句話說，只要掌握了電纜導體處在暫態和穩態時的溫度，就能確定其流量變化。例如，與傳統的熱電偶局部點溫度測量技術相比，分布式光纖測溫技術實現了在線檢測，這就大幅度提高了后期電力電纜平臺軟件的開發作用效率。此外，電力電纜線路運行溫度檢測在應用分布式光纖測溫技術后，能夠實現實時監測線路表面溫度和運行線路絕緣狀態溫度。此外，該技術的應用不僅能測算出電力電纜線路的穩態載流程，還能及時發現線路運行中局部過熱點的位置，這就為線路故障的排查和處理提供了準確的數據信息。然而，在實際應用過程中，相關建設人員并沒有將其重視起來，這就使得線路溫度在線檢測技術的應用普及推廣十分緩慢。基于此，相關人員應加大電力電纜線路運行溫度在線檢測技術應用方法的研究力度，以實現電力系統運行建設作用穩定性的發揮。

2 應用方法

2.1 熱效應在線檢測技術

該技術是在熱效應基礎上開發出的電力電纜線路運行溫度檢測技術。具體來說，其應用方法就是通過紅外線技術來測量電力電纜的表面溫度，這里指的紅外線技術是紅外熱像儀。而后，技術應用人員就能根據獲得的溫度變化信息，計算出電纜線芯的溫度。由此可見，熱效應在線檢測技術實現了非接觸式的線路運行溫度檢測，從而能夠對其運行情況進行一個較為準確的診斷。值得注意的是，起核心作用的紅外熱像儀非常容易受周邊環境的干擾。因此，技術應用人員要嚴格控制熱效應在線檢測技術的使用條件。

2.2 新型線式溫度傳感技術

對于線式溫度傳感技術的應用，技術人員要在現場制作一條由導電材料組成的電纜，從而模擬一個電力電纜線路的運行環境。在此過程中，技術人員要將感溫電纜與被測電纜平行敷設或與被測電纜捆扎在一起，這樣一來，就能測得被測區域的準確溫度變化數據。相關研究表明，當溫度超過上限時，感溫電纜會發生短路，從而向主機發出超溫警報信號。但該傳感技術的應用也存在不少缺陷，即其是以破壞作為報警方式的，這就使得固定的報警溫度不可操控。具體體現在故障信號不完整，使得基本的安裝維護都相當困難。因此，電力電纜線路運行溫度在線檢測技術應用人員應在明確溫度測試要求的情況下選擇該項技術。

2.3 光纖傳感在線檢測技術

光纖的主要成分是SiO2分子結構。現階段，該溫度檢測技術應用最廣泛的是光時域反射（OTDR）測溫技術。該技術性能和應用效果能最大限度地滿足電力電纜線路實時溫度檢測的基本需要。但光時域反射測溫技術在實際進行線路運行溫度檢測過程中仍存在許多不足，即對激光器和光開關技術參數要求比較苛刻、需要較高的后期維護技術以及關鍵器件的使用壽命較短等。

3 應用實踐

以光頻域反射（OFDR）測溫技術應用于220 kV電力電纜線路運行溫度檢測為例，該技術是以不間斷的作用狀態檢測技術應用的電力電纜線路，其具體檢測的內容包括電力電纜沿線溫度變化和局部位置的溫度變化。首先，技術應用人員在電纜隧道中進行人工模擬實驗，即通過選取幾處典型光纖位置，在被測現場人工加熱和人工冷卻已敷設在線路長度10 km 內的 220 kVXLPE 絕緣電力電纜外護套表面的測溫光纖，通過試驗得出基于光頻域反射測溫技術的電力電纜分布式光纖在線檢測溫度裝置的實時測溫精度和空間分辨率。其次，再對測溫光纖進行人工加熱或人工冷卻進行實驗。實驗結果顯示，當光纖溫度處于相對穩定時，用水銀溫度計計量其暫態溫度。這樣一來，技術應用人員就能與電力電纜分布式光纖在線檢測溫度裝置實時測取的溫度進行比較。最后，就可以得出該測溫裝置的溫度計量精度。此外，還可以采用同樣的方法，即用冰水混合物冷卻兩個相鄰位置的測溫光纖，并用卷尺實際測量兩個位置間的實際距離。然后，在與以電力電纜分布式光纖在線檢測溫度裝置實時測取的距離進行比較，通過計算就可以得到該測溫裝置的空間分辨率。該220 kV電力電纜線路運行溫度的檢測結構為：以光頻域反射測溫技術為基礎的CT24000 電力電纜分布式光纖在線檢測溫度裝置實時測溫精度在 1.5 ℃左右，空間分辨率在 1.0 m 左右。由此可見，測量結構達到了大于等于110 kV 電力電纜線路在線運行溫度的電壓等級要求。

4 結束語

總而言之，以往采用的電力電纜線路運行溫度檢測技術都難以滿足實際需求，相關人員應采用先進的技術來提高溫度檢測數據的準確性。就目前來說，可供選擇的技術有熱效應在線檢測技術、新型線式溫度傳感技術和光纖傳感在線檢測技術。但相關研究證實，這幾種技術均具有一定的應用缺陷。因此，電力電纜線路運行溫度檢測人員要根據實際情況，選擇有針對性的技術應用方法，從而最大限度地提高電力系統運行的安全穩定性。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕