高壓電纜在線檢測技術分析

萬浩 閆閣 淮南供電公司

1 引言

鑒于我國城市化進程加快，高壓電纜的使用變得越來越重要，因為電力電纜的質(zhì)量直接影響電力運輸?shù)馁|(zhì)量。高壓電纜的應用過程中，故障的發(fā)生可能是由于各種因素造成的，這需要有效地解決故障并確保高壓的正常使用。通過深入研究和分析理論層面的電纜在線檢測，可以為解決實際問題提供參考。

2 在線檢測技術在高壓電纜的應用

2.1 高壓電纜在線檢測系統(tǒng)構(gòu)成

高壓電纜的在線檢測技術主要包括線路檢測擴展，全球移動通信系統(tǒng)和專家檢測軟件系統(tǒng)的組合。線路監(jiān)控的主要任務是完成高壓輸電線路，電線，基線，塔架，絕緣子等設備狀態(tài)，信息數(shù)據(jù)的同步和實時采集工作。然后使用數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送特定于使用它的各種修正模型、測試數(shù)據(jù)和測試循環(huán)系統(tǒng)，以評價高壓電纜傳輸?shù)膶嶋H運行條件。并且可以觸發(fā)在特殊情況下的早期預警軟件專家系統(tǒng)中的信息和數(shù)據(jù)。信息可以有效地防止各類安全事件的發(fā)生。此外，通過監(jiān)測對電纜線路進行實時遠程參數(shù)的設置，從而實現(xiàn)各大關鍵線路的監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息有效地收集，傳輸和檢索數(shù)據(jù)信息。

2.2 高壓電纜在線檢測原理

在高電壓電纜的在線檢測中，計算機處理系統(tǒng)的應用起著至關重要的作用，對于在線檢測，必須首先進行當前的信息收集，信息采集系統(tǒng)由多層電流傳感器和設置框中的連接設備組成。應用程序主要包括收集當前設置的數(shù)據(jù)，處理系統(tǒng)可以永久存儲當前數(shù)據(jù)，而計算機處理系統(tǒng)也可以執(zhí)行數(shù)據(jù)報告分析功能。結(jié)合電纜段的長度以保持均勻的電纜距離。將監(jiān)控數(shù)據(jù)與正常當前數(shù)據(jù)進行比較，以查找故障及其原因。給解決故障問題提供了寶貴的技術支持，節(jié)省了故障排除的時間，并提高了故障管理的效率。

2.3 在線檢測與狀態(tài)檢測的關系

現(xiàn)階段有不少學者及電力工作人員認為在線檢測是一種狀態(tài)檢測，但實際上兩者之間存在很大差異。在線檢測在很大程度上主要通過在線檢測設備使用在線檢測技術，收集電力設備的具體數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，不影響或干擾設備的正常運行。當前狀態(tài)檢測主要包括離線檢測、在線檢測，全球定位系統(tǒng)巡檢以及其他檢測方法以獲取運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。從理論的角度來看，狀態(tài)監(jiān)測的檢測手段要更加全面一些，它更多地涉及具有更高水平的預防和維護的檢測系統(tǒng)，并且通常與電力裝置的實際操作相關聯(lián)以分析各種性能參數(shù)的變化。在不同工作電壓下檢測獲得數(shù)據(jù)，然后比較并確定電力設備是否需要實時修復，并且在維護的過程中更具有有針對性。目前，狀態(tài)檢測主要由三個單元進行狀態(tài)分析和故障檢測，狀態(tài)檢測，維護檢測，三者之間相互協(xié)調(diào)，但隨著檢測技術的發(fā)展和穩(wěn)步推進，必然會變得更加實用。與狀態(tài)檢測相比，在線檢測在提高狀態(tài)檢測質(zhì)量方面具有很大優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在四個方面：在線維護標準；資產(chǎn)壽命管理；設備可靠性分析和專家系統(tǒng)。

2.4 高壓電纜的在線檢測和診斷方法

高壓電纜電流的在線檢測的實施是通過各種檢測方法的應用。當采用局部放電檢測方法時，信號放電主要通過電纜絕緣的微孔進行，微孔信號放電有利于高壓電纜的檢測和診斷。通過改變放電信號之后的電介質(zhì)和頻率來檢測故障。高頻信號大于300KHz，可以使用高頻電流互感器與電纜外部屏蔽接地的耦合。由于超聲波傳感器來檢測電纜操作期間的聲學信號，電纜線路傳輸?shù)木植糠烹娛潜容^慢的，外部的電磁信號是噪聲小，局部放電監(jiān)控方法是使用相對比較便利。

在高壓電力電纜的在線檢測方法的實際應用中，脈沖檢測方法的使用更為重要，并且這種檢測技術也被更頻繁地使用。基本原理是使用脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖波，并使用脈沖信號在電纜線中傳播遇到波阻抗不平衡以產(chǎn)生電磁波反射原理。示波器測量的脈沖反射時間和電纜軸速度用于確定電纜故障點的距離。在電纜線路的阻抗失配點接地故障，電纜連接器的中斷的異常，通過金屬管的電纜，也不等阻抗的點，并且還受到需要在特定的測試運行，以進行更波反射。在操作的過程中就可以全面了解。當使用高壓電纜的在線檢測時，溫度檢測方法的應用更為重要，除了電纜的物理操作之外，還是一種常用的檢測方法。溫度監(jiān)控有效地確定電纜絕緣的狀態(tài)下，電纜故障之前就可以計算出線負載，然后在分布式光纖溫度檢測對廣泛環(huán)形高壓地下電纜監(jiān)視，根據(jù)光時域反射的原理可以有效解決復雜環(huán)境因素的影響，并在多個位置提供無故障測量。

橋接檢測方法在高壓電纜在線檢測和診斷方法中的應用可以發(fā)揮積極作用，特別是通過使用雙臂橋檢測高壓電纜的電阻。結(jié)合電纜故障各種接地的電阻器，以確定電纜故障發(fā)生的位置。橋接檢測技術的使用可以在單相電纜接地以及相間短路距離和短路接地測試中發(fā)揮積極作用。在當前的技術應用中，可以選擇高壓橋返回方法和低壓橋返回方法。電纜芯的長度和電阻成正比，與惠斯通電橋相關的原理，將電纜短路接地故障點的橫向回路與電阻插入電橋回路中以測量比率。

對于接地電流檢測方法的應用，單導體電纜的金屬護套和芯產(chǎn)生磁鉸現(xiàn)象，這種鉸鏈現(xiàn)象反而引起電壓問題。為了避免這個問題，有必要實現(xiàn)接地的短電纜以加強對高壓電纜金屬保護層保護措施的落實，確保有關電纜保護的所有信息，檢測電纜故障的訪問，提高接地電流的監(jiān)控。為容性分量的變化提供了有用的信息。

2.5 故障預防的建議

為了保證高壓供電電纜的正常運行，必須科學地實施防故障措施。在故障電纜診斷過程中，相應的診斷人員應采用科學的方法，加強對電纜操作的檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)故障問題。加強對電纜維護的力度以延長電纜的使用壽命。在日常維護方面做好相應的計劃管理工作，從而確保高性能電纜的正常使用。

3 在線檢測關鍵技術研究

3.1 高壓電纜線路動態(tài)增容技術

目前，我國主要是通過運用動態(tài)監(jiān)測增容與靜態(tài)提溫增容兩種手段來提高高壓電纜的輸電能力。動態(tài)兼容技術可以及時控制輸電線路在同一線路熱穩(wěn)定性上的演變，使電網(wǎng)的工作人員可以相應地調(diào)整和分析運行數(shù)據(jù)，高壓電纜輸電線路具有一定的傳輸能力并保持穩(wěn)定。而靜態(tài)提溫增容則主要是通過提高高壓輸電線路運行溫度允許值的方式增大輸送容量，這違反了該領域的行業(yè)規(guī)定，因為其長期使用這種技術高壓電纜線路，并且會影響使用壽命。

動態(tài)增容技術是當今行業(yè)中使用的主要技術。它被廣泛使用，并且可以通過檢測傳輸線中高壓傳輸線的電纜來反映傳輸線的工作溫度。同時，它還能夠收集數(shù)據(jù)并分析外部環(huán)境條件，如氣候、溫度和其他因素，以幫助工人快速解決一些棘手的問題。例如，如果傳輸線的工作溫度超過線路的允許值，則電力的工作人員可以快速地轉(zhuǎn)移傳輸負載，以確保傳輸線的有效和穩(wěn)定的操作。

3.2 檢測線路的弧垂和張力

眾所周知，如果高壓電纜輸電線路能夠安全穩(wěn)定地工作，輸電線路的弧垂尺寸是關鍵，因此必須將線路的弧垂控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。通常，線路弧垂主要受到來自于軸承容量和操作環(huán)境等因素的影響。風和天氣等條件也會對線路弧垂產(chǎn)生重大影響。因此，必須實時監(jiān)控線路弧垂與張力，以確定安全性。通常，隨著導線溫度的增加，導線的偏轉(zhuǎn)和應力不斷變化。張力增加下垂減少，簾線穩(wěn)定性下降，發(fā)生安全事件。溫度條件變化下線路弧垂與張力可能出現(xiàn)很多的問題。然而，應該注意的是，導線弧垂與張力也受到風的嚴重影響。風加速高壓電纜周圍的氣流加快，導致線溫度的快速變化，線振動等難題。線路不穩(wěn)定時將會造成導線破損等新現(xiàn)象，釀成安全事故。特別是在刮風和下雪的天氣中，電纜懸架會顯著增加線路損壞并導致安全問題。

3.3 微氣候測量

微氣候的測量在高壓電纜在線檢測中是最為重要的。對于高壓電纜輸電線路來說，重要的是操作受到諸如風和太陽等氣候因素的影響。因此，氣候因素的任何變化都會導致正常運行參數(shù)和電纜狀況的變化。例如，如果風速太大，風向突然改變，并且溫度太低或太高，可能容易引起高壓電纜的傳輸線振動，從而導致電力事故的發(fā)生。當下我國的電力線檢測技術主要通過自動氣象站檢測相關參數(shù)和指標進行檢測的。

4 結(jié)束語

總體而言，高壓電纜輸電路線是我國電網(wǎng)的重要組成部分，確保安全，穩(wěn)定，高效的運行是特別關鍵。它不僅是人們生產(chǎn)和生活的重要保障，也是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要保障。因此，國家電力部門必須謹慎采用科學、合理和有效的方法來檢測高壓電纜的輸電線路，并解決自然和人為因素對電力的影響。只有這樣才能保證整個電網(wǎng)的正常運行，避免安全事故。這對我國的電力安全和促進社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。