110kV電力電纜金屬護層環流在線監測技術及其應用探索

黃建偉

摘 要： 采取有效措施預防各種電力電纜事故的發生至關重要，110kV電力電纜金屬護層環流在線監測技術就是在這種情況下產生并得到廣泛應用的。鑒于此，本文首先對高壓電纜金屬護層系統與環流檢測進行了簡要概述，并對110kV電力電纜金屬護層環流在線監測技術的實際應用展開了探討，以供參考。

關鍵詞： 110kV電力電纜；金屬護層；環流；線監測技術；應用

近年來，我國在積極進行現代化建設的過程中，對電能的需求量不斷增加，有效展開高壓電力電纜運行管理，有助于提升電力系統運行穩定性。為了預防電力系統故障的發生，近年來我國加大了相關技術的研究力度，110kV電力電纜金屬護層環流在線監測技術的應用，有助于電力電纜的長期穩定運行，相關部門以及工作人員必須對該技術進行充分的掌握，才能夠將該技術的功能充分發揮出來。

一、高壓電纜金屬護層系統與環流檢測概述

（一）接地系統

單芯電纜被應用于110kV高壓電纜線路中，線芯交流電流在該類型電纜中會生成磁力線，其與金屬護層會產生交鏈現象，管理人員應控制感應電壓，以電纜的長度為基礎，合理應用交叉互聯接地、單端保護接地等方法[1]。在終端和接口之間、兩組接頭、兩組終端之間可以應用單端保護接地；而長的電纜線路中可以使用交叉互聯接地。

（二）接地環流過大的危害

110kV高壓電纜線路接地環流所造成的危害擁有多個層面：第一，過大的接地環流會對電纜額定載流量造成影響，電纜在沒有進行交叉互聯兩端直接接地的情況下，其所形成的載流量僅僅為無環流載流量的80%，所以，需要將交叉互聯兩端接地法應用于高壓電纜線路中，從而將電路受電纜環流的影響降到最低；第二，過大的接地環流會導致較高的溫度產生于交叉互聯連接處，而引起這一現象的另一個因素就是電纜交叉互聯接觸不良；第三，當擁有過大的接地環流時會導致額外損耗增加，在這一過程中高壓電纜在運行中會產生過大的損耗，使用時間會縮短，同時還會產生嚴重的線路浪費[2]。

（三）接地環流檢測

線路運行監控中一個最為關鍵的內容就是接地環流檢測，在以往的接地環流檢測中，外護層絕緣電阻的測量需要在停電的情況下進行，如果需要在帶電狀況下進行，測量高壓電纜的金屬護層環流時應對電用鉗形電流表進行應用。電路運行會受到停電測量的嚴重影響，同時手工環流檢測法應用過程中不僅擁有較大的局限性，同時危險性也相對較高，而高壓電纜金屬護層環流在線監測裝置是在綜合應用計算機技術和現代電力電子技術基礎上產生的，有效彌補了傳統接地環流檢測方法的上述缺陷，能夠對高壓電纜金屬護層系統環流進行有效控制，促使電纜線路的運行使用時間延長。

二、110kV電力電纜金屬護層環流在線監測技術的應用

（一）在線監測系統設計架構與應用功能

針對110kV電力電纜金屬護層環流在線監測技術來講，實際設計系統時必須嚴格遵守以下規定：監測模塊應以PMS系統設備狀態為基礎，確保在線監測功能可以被應用于高壓電纜中；設計中應對各種先進技術進行充分的應用，如無線通信技術、非接觸式感應取電和太陽能取電等；數據同步應在監控總站與在線監測裝置之間實現，同時前置系統還必須能夠接收到裝置臺賬和控制參數信息。

后臺主站檢測系統、前端裝置共同構成了高壓電纜金屬護層環流在線監測裝置，其中，220V交流電取電、太陽能取電、感應取電等是前端裝置運行過程中典型的電源取電技術；在對環流檢測裝置記性感應設置時，需要對電流互感器進行應用，這一設備需要進行特殊的設計，緩沖儲能元件以超級電容為主，不僅可以促進輸出功率的提升，還能夠削弱裝置發熱量，延長設備使用時間[3]。系統自診斷、記查詢統計、故障報警、線裝置臺賬管理、記錄存儲展示等共同構成了后臺主站檢測系統。

（二）金屬護層環流在線監測裝置的合理應用

本文以肇慶供電局輸電管理所管轄的110kV電力電纜金屬護層環流在線監測裝置為主體展開了研究，在110kV大新線#2中間接頭處通過交叉互聯接地的方式安裝了這一裝置，設備實際運行過程中，接地環流數據在高壓電纜中得到了準確的測量，環流異常數據能夠被及時的發現，同時裝置還會自動發出警報，提醒工作人員及時進行搶修，維護電力系統運行穩定性。更重要的是，裝置實際運行中，會在不同時段生成的線路護層接線圖，圖片中能夠對電纜線路#2中間接頭護套環流數據進行充分的展現，且能夠將各項數據產生的時間點直觀的展現出來，并且，通過觀察這一線路護層接線圖可以發現，15A為線路的正常環流值，說明電纜在運行的過程中并沒有受到外界的干擾，170A左右則為異常環流值，屬于工頻振動，在16個工頻周期中，振動時間為340ms，根據這一數據，這一故障產生的主要原因為系統擾動。

結束語：

綜上所述，110kV電力電纜是我國電力系統的重要組成部分，其運行穩定性直接關系到我國電能的可靠性，因此相關部門在運行的過程中，必須加大管理力度，合理應用110kV電力電纜金屬護層環流在線監測技術，盡早發現電力電纜中潛在的安全影響因素并加以排除，最終為110kV高壓電纜線路的安全運行奠定良好的基礎。■

參考文獻

[1] 張恩峰，孟凡民，李昆鵬等.35～110 kV單芯電力電纜金屬護層接地方式的探討[J].中國煤炭，2016，34（8）：70-71，74.

[2] 趙新.110kV及以下電力電纜金屬層接地方式選擇分析[J].城市建設理論研究（電子版），2016（12）.

[3] 王焜明.關于額定電壓110kV及以上交聯電纜的護層[C].//2015年度廣東省高壓線路及電力電纜新技術研討會資料匯編及論文集.2015：136-141.