摘要：社会进步带动了国家电力行业的发展，现阶段，各行业用电量不断增加，电力行业需要从电网安全性、稳定性出发进行优化。电力电缆在线监测技术主要应用与故障诊断。本文从电缆故障诊断角度出发进行了电力电缆在线监测技术的全面分析，旨在提高电力行业发展的合理性。
关键词：电力电缆；在线监测；稳定性
引言：20世纪60年代，交联聚乙烯电缆就已经得到广泛应用，该电缆具有绝缘性好、安全等级高、加工便捷等优势。随着该材料在配电网中的应用逐渐增加，传统油纸绝缘电缆逐渐被淘汰。近年来，城市电网建设中，一般均采用交联聚乙烯电缆，已投入运行的35KV之内的总线路达上万公里；高压110KV线路长达数百公里。但是需要引起注意的是，交联聚乙烯电缆使用中，经常发生树脂老化等引发的击穿事故，危害度极大，为此需要加强电力电缆运行状况的全面监测，并及时查找出故障位置、故障原因，提高电缆的绝缘性能。
一、电力电缆在线监测技术
1、传统技术
传统电力电缆在线监测技术主要包括：直流成分法、直流叠加法、tgδ绝缘介损法。上述技术为电力故障检测、电力系统诊断提供了重要数据，应用价值较高。但是传统监测技术在特高压电力电缆的检测中具有一定局限性，无法满足实际工程需求。
2、新技术
电力行业发展较快，业内学者在在线监测技术方面的研究逐渐增多，现阶段较为常见的新技术包括以下几类。
第一、超高频检测法。电网局部放电脉冲频率较高状况下，为了实现快速捕捉局部放电信号，需要加强对设备采样频率的分析，而采样频率检测中，外界噪声干扰影响极大，需要进行干扰抑制管理。由于脉冲宽度短，脉冲特征量会迅速消失，尤其是电缆介质中存在较为严重的衰减条件下，会增加监测系统的信号采集难度，经常发生信号失真现象，直接引起后期测量数据的严重误差，甚至会下出错误结论。超高频检测方法借助宽频带局部放电传感器作业，基于电磁耦合的原理，对位于10kHz~28MHz频段范围内的局部放电现象进行检测，实践表明应用效果良好。由于电缆线路的局部放电现象一般在设备附件周边产生，为了解决这一问题，可在附件处进行传感器的安装，从而降低高频脉冲的过渡衰减问题，保证采集信号可及时还原局部脉冲信号的相关特征。
第二、电缆接头监测技术，电力电缆运行中，相关作业人员的统计报告结果表明：90%的意外事故发生在电缆接头位置。设备日常运行中，接触电阻、过负荷问题均会引起接头位置等温度过高。电力电缆监测技术中，业内学者设计了能进行接头温度监测的集散型系统，根据需求进行接头位置温度的实时监测，结合监测结果进行后期分析，可为管理人员提供有效信息，避免电缆运行故障的发生。测点信号一般需要通过杂波吸收装置，可实现滤波、过压保护；然后装置将信号串行化，光电隔离处理后，可进入定时窗口、计数器装置，从而改为并行化；数据进入工控机分析处理装置后，一般会借助显示器展现数据；一旦达到报警限值，便可及时进行报警，并可同时打印出故障位置、故障发生时间等具体参数。
第三、电磁耦合法。该方法借助电磁耦合线、测量回路进行作业，将交联聚乙烯电缆接地线中的局部电流信号与上述两种类型的电路结合，然后实现局部放大信号的目的。该方法一般适用在电缆敷设后的验收环节、以及运行中的在线监测。经验表明这种方法景观电磁耦合法进行局部放电电流的检测，由于高压电缆、测量回路之间没有其他电气连接，因此抑制干扰的效果良好。
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二、电力电缆在线监测技术的应用
1、检测原理
电力电缆在线监测技术及检测技术包括下述几个部分：计算机、传感器、温度采集模块。应用中，需要计算机借助RS-232/RS-485转换模块作业，各个采集模块一般是通过电缆进行连接，提高各个分散传感器的利用效率，可将多种温度信息参数进行汇总，并及时传递给温度采集装置。然后通过RS-485总线将相关数据传送至计算机，最后是计算机内部进行数据处理，分析温度数据并进行后续处理，进而实现对电力电缆故障的诊断分析。
其中，转换模块可采取总线形式作业，最多可以挂接多达256个采集模块，且每一个温度采集模块均可以连接8个通道，最多有64个传感器连接在同一个通道上，且可以直接对应64个测点。
2、故障检测
工程实践中，如传统电厂一般包括锅炉、主变、机组、高压电机等设备，其内部电缆和桥架的敷设较为复杂，会给后期维护、检查等工作增加一定难度。此外，考虑到现场环境复杂、设备长期连续运行，且可能存在超负荷运行状况，一旦电缆故障将会引起严重危害，需要引起管理人员的关注。
实际操作汇总，故障检测一般需要通过两个温度采集装置进行处理，一种可进行电缆中间温度的监测，另一种主要是进行电缆终端温度的监测，从而实现对电力电缆运行的全面管理。电网运行中，一般是借助模拟闪络放电击穿、电力绝缘受损两方面的分析进行作业，实现对电力电缆温度变化的验证。
故障检测中，制作故障点后，在外部施加电压，电力电缆会产生放电、闪络现象，有时还会发生拉弧现象。结合红外线成像仪的结果，可找出故障发生位置，该位置一般具有明显的颜色差异，周围温度较高。
3、监测技术的作用和优势
电力电缆在线监测技术是当下较为常见的故障检测方法，主要在电力电缆故障检测中进行应用。作用可分析如下：第一、识别安全隐患，借助电力电缆在线监测技术可快速识别电缆、接头等位置发生的老化故障，然后借助温度采集、温度数据分析可研究出设备运行规律。一旦电缆发生过热引发的故障问题，可及时进行全面预测分析，可避免故障发生，充分提高了设备运行的安全性。第二、降低故障发生频率，电力电缆在线监测技术不仅可进行故障检测，还可及时进行维修通知管理，在故障发生前便可及时发出报警信号，可降低电力电缆故障的危害程度，有效控制了电力电缆故障发生频率，从而保证了社会大众的生活和生产用电。第三、发现故障点，电力电缆故障发生后，可借助在线监测技术进行温度变化的管理，相关作业人员结合理论常识，便可快速找到故障位置。
电力电缆在线监测技术的优势：第一、布线便捷，在线监测中，适用电缆数量较少，如传感器连接方面，一般仅需要一根三芯总线，从而降低了现场电缆敷设的复杂度，便于布线，可提高后期检测效率；第二、效率高，在线监测中，信号传输均采用数字模式管理，具有速度快、精度高的优势，同时抗干扰能力强，因此，电力电缆在线监测技术的使用方位较为广阔，应用前景广阔；第三、操作方面，电力电缆在线监测技术一般具有人机交互界面，管理人员、操作人员可通过界面进行快速操作，一旦电力电缆故障可通过电脑报警告知，操作便利度大幅提升。
结语：经济发展带动了各行各业的进步，为了保证稳定的电力供应，需要大力加强电力电缆在线监测技术的优化，本文针对在线监测传统技术、新技术等进行了全面分析，结果表明新型监测技术具有隐患少、速度快、安全性高的优势，同时前期布线便捷、操作方便、效率更高，可广泛应用与故障检测工作中，不但可及时发现问题，并可为后期故障解决提供一定的参考价值，应用前景广阔，对电力系统的稳定发展具有重大意义。
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论文作者:吴相全
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：在线论文; 故障论文; 电力电缆论文; 电缆论文; 技术论文; 温度论文; 发生论文; 《基层建设》2017年第28期论文;