电力电缆资产的状态评估与运维决策探讨论文_杨斌

电力电缆资产的状态评估与运维决策探讨论文_杨斌

(国网武汉供电公司检修公司分公司电缆运检室 湖北武汉 430015)

摘要:由于我国新阶段城市化建设步伐的快速发展,城市电网也开始随之发展,电力电缆资产规模开始迅速变大,因此提升电缆资产的管理水平已经成为电网单位提高服务质量,增大国有资产利润的重要工作部分。这几年来,我国科研人员也一直在研究开发电力电缆的老化机理,资产管理以及绝缘材料领域,由此,首先要研究探讨的就是电力电缆的运维管理,根据国家标准要求,逐步提出了发展电缆运维精准化管理的工作步骤,其包括登记资产,监测状态变化,分析风险大小并设定运维策略等。最后还总结分析了这几年来电力电缆在监测状态,评估发展状态以及分析变化数据方面所取得的阶段性成就,为将来运维管理进一步发展做好准备。

关键词:电力电缆;资产状态评估;运维决策

我国使用电力电缆的历史可以追溯到几十年前,而经过这么多年的使用期限之后,有部分电缆也已经到达或即将到达预期的使用寿命,这些很早之前被生产的电缆因为制造工艺以及使用条件的限制,而且在运作过程中还有可能受到温度,水分,电场等因素的影响而使得绝缘体出现老化现象而导致绝缘性能下降。由于电缆被使用规模的逐步增长,电网中一直运行着投运时间比较短的电缆,这些电缆当中的一部分有可能会因为制造缺陷或者安装缺陷出现故障,这不但会给电缆的安全运作带去极大的不安全因素,并且还会给社会带去负面影响。

一、电力电缆的资产状态评估

对电缆线路来说,电缆接头一直都是最容易受到破坏的部分,但对电缆主体以及接头而言,绝缘材料才是最容易受到破坏的部分。除了受到外力破坏这一原因以外,大部分电缆出现问题的原因都是因为绝缘击穿,而导致绝缘体被击穿的原因也有很多,但在绝缘体被击穿前,电缆绝缘部分常常也会历经一个劣化过程,在运行过程中电缆绝缘部分的性能有可能会随着时间的流逝而出现劣化或是老化的情况,局部也会出现缺陷比如水分渗透,杂质侵蚀,界面开裂以及材料中空部分出现空气等,这些都会增加绝缘体的压力,这些因素所导致的结果就是加速绝缘体的劣化与老化。

局部放电以及水树的产生与生长一般都会伴随着老化过程出现,每一条电缆线路的老化过程都是不同的,但大体来说,它们的老化过程都可以被归纳为三种类型,其分别为快速老化,中速老化,慢速老化。中速老化和慢速老化的不同就在于其是否存在些许缺陷并且在电缆线路的运行过程中所受到的电,机械,热以及环境影响因素的大小以及程度之分。而当绝缘层存在严重问题时,其内部的老化速度跟时间又会成为非线性的关系,绝缘强度跟所受应力大小越接近,电缆绝缘被击穿的风险程度就越高,这种现象就被叫做加速老化,所以,在判断电缆线路的状态并且界定其问题性质时,会对其使用哪种最有效的运维措施比如是维修还是更换,是更换局部还是更换整体,将会提供重要的技术支撑作用。如果是因为个别局部缺陷导致的击穿情况,就可以进行局部维修或是更换局部零件就可以解决问题,但如果是整体电缆出现老化现象或者是存在过多的缺陷的话,只对故障点进行维修是无法解决根本问题的。

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二、电力电缆的状态评估以及状态诊断

评估电缆线路的整体状态主要是诊断潜在的问题以及缺陷,之后再分析其老化程度。电力电缆绝缘体的结构非常复杂,其包括半导电屏蔽,外屏蔽以及护套,导体等。在电缆线路被交给用户进行使用之前,工作人员必须要通过多种试验去保证其安全性以及运行稳定性,这种试验包含例行试验以及特殊试验等,而常规的电气测试项目主要包含:交流耐压测试,冲击压测压测试,20℃温度下线芯导体的电阻值测量,以及工频环境条件下20℃以上温度下的介质损耗角测试。假如温度开始低于20℃的话,工作人员就需要根据绝缘体不同的校正曲线把介质损耗角校正到20℃时的常规数值大小。

三、电力电缆线路的风险评估以及运维策略

电力电缆设备的运维管理决策也是经过长时间四个阶段的不断发展而形成的一门独立学科。首先第一个阶段是在上世纪80年代之前,对设备主要做的运维管理工作就只有发生故障之后的维护维修与更换;其次第二个阶段是在上世纪80年代后期,对设备主要做的运维管理工作也就是转换成了定期按照时间点进行的的维护更换提前规划;然后第三个阶段是在上世纪90年代中后期,开始出现了检修设备工作状态的运维理念;最后第四个阶段是在这几年产生的,在国外针对电力设备制定的运维策略都是在评估完设备运行风险的情况之下。

我国制定的国际标准在风险评估这方面做出的要求是必须要同时考虑到设备的运行安全情况以及重要性,在这其中分析重要性时还要考虑到设备在社会,经济以及环境等方面对电力电缆资产重要性产生影响,主要也可以归纳为以下几方面内容:首先,在社会方面,如果电力设备出现故障而导致了停电,其所产生的社会影响可以按照用户不同等级以及电压大等级去划分计算;其次,在环境影响方面,在维护维修设备并更换故障零件时,所导致的环境问题以及道路堵塞等原因就可以把电力电缆退役策略大概划分为两个部分,其一是明确退役电力电缆设备的数量多少,其二是明确退役的对象,要根据不同电缆的不同运行状态以及重要性立刻判断出风险等级的大小以及需要被更换的电缆;最后,在经济影响方面,在因为设备出现问题导致停电现象发生时,必须要考察路线容量大小,并计算停电之后引发的用电企业以及用电用户的经济损失,并计划赔偿。

结语:

根据我国定出的国家标准,其有关内容已经被纳入国家电网的企业标准范畴当中,管理电力设备的工作人员必须要去了解并掌握更加规范、高效、科学合理的电力电缆资产管理政策以及研究方法。电力设备一定要兼备责任与价值两种属性特征,管理人员在获取资产利益的同时也必须要承担对应的责任,电力电缆资产管理的工作流程之间存在着一定的联系,其并不是相隔离的关系,而管理电力电缆最重要的核心内容就是其工作状态,在现在这一阶段必须要使用科学的方法监测电力电缆,以此更精准的管理资产。

参考文献:

[1]周承科,李明贞,王航,周文俊,鲍玉川,唐泽洋.电力电缆资产的状态评估与运维决策综述[J].高电压技术,2016(08).

[2]李譞.基于状态检测技术的高压电缆运维管理应用研究[D].华北电力大学(北京),华北电力大学,2016.

[3]王孝琳.地下电缆智能运维关键技术研究与应用[D].华南理工大学,2016.

论文作者:杨斌

论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/26

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