（国网山西省电力公司技能培训中心临汾分部）
摘要：结合山西电网电力电缆线路现有的主要方式、发展方向以及在线检测技术的应用研究，为实现电力电缆线路运行状态监测，保证运行安全，对几种监测技术和方法进行了研究，通过分析比较技术特点、实用方法、应用范围和优缺点等，得到不同电力电缆线路和具体位置适宜的状态监测方法，还给出了部分参考标准。现阶段，在进行电力电缆运行状态监测的同时，参考电网止在执行的电力电缆线路预防性试验规程。但状态监测应用成熟后，要逐渐取代电缆线路预防性试验。
关键词：电力电缆:运行状态:监测
0引言
电力电缆线路常规的预防性试验一般以年为周期，虽然都按规定、按时做了常规预防性试验，但事故仍然时有发生，主要原因之一是由于现有的试验项目和方法往往难以保证在这个周期内不发生故障。由于绝大多数故障事前都有先兆，这就要求发展一种连续或选时的监测技术。电力电缆线路的状态监测是指在运行条件下不脱离电网，测量其性能，即在工作电压进行测量。随着电气设备容量的扩大和社会对电力需求的日益增长，要求尽可能减少停电次数，特别是要
求避免突发性停电事故，因此，维护从最早的事故后维修、预防性维修，发展到预测维修。这就要求在工作电压下经常监测电力电缆线路的运行状态，以便做出设备是否需要维修的结论。电力电缆线路状态监测技术是一种利用运行电压对高压设备绝缘状况进行试验或监测其他相关参数并做出推论的方法，它可以大大提高试验的真实性与灵敏度，及时发现绝缘缺陷。监测技术可以积累大量的数据，将当前的试验数据和以往的监测数据相结合，用各种数值分析方法进行及时、全面地综合分析判断，就可以捕捉早期缺陷、确保安全运行，从而减少由于预防性试验间隔长所带来的误差。采用适当的监测技术还可以合理的及时调整电缆线路的运行载流量，使电缆线路的使用寿命得到保证。
本文认为分布式光纤温度传感技术、局部放电量的测量、红外热成像技术监测热故障、电缆线路交叉互联系统接地电流的监测应是山西电网电力电缆线路运行状态监测的主要发展方向。
一、分布式光纤温度传感技术
1、分布式光纤测温原理
当光在光纤中传输时，在每一点上激光都会与光纤分子相互作用而产生后向散射，既有Rayleigh散射，也有Kaman散射。Kaman散射是处于微观热振荡状态下的固态SiO，晶格与入射光相互作用，产生与温度有关系的比原光波波长较长的斯托克斯光和波长较短的反斯托克斯光。这2种光的一部分沿光纤被反射回来，通过检测出Kaman散射光的比值，可以确定光纤沿线的温度。通过沿电缆线路通常敷设一根光纤或将光纤在电缆生产时加装在电缆内，由此可以沿着探测光纤，实现连续、实时、在线测量温度信息的目的。DTS分布式温度传感技术是以OTDR原理为基础的。
2、分布式光纤测温系统的构成
该系统组成并不复杂，主要包括:1台主处理机，1台当地控制电脑，1台远端用户控制电脑，1条或几条传感光纤，使用时将传感光纤制造于电缆内部或直接敷设在电缆表而即可。
3、分布式光纤测温系统的主要性能指标
分布式光纤测温系统的主要性能指标包括:①测试通道端口为s-16个，②系统测量的空间分辨率为+/-1m，测量时间分辨率为秒，④系统的温度精度好于+/一1.0，⑤由于使用mW级的喇曼激光源，其工作寿命大于10年。
4、分布式光纤测温的适用范围和主要用途
分布式光纤测温适用于电力电缆全线，并进行全
天候的实时测量。
5、分布式光纤测温系统的特点
分布式光纤测温系统的特点包括:①适合用于110 kV及以上电缆线路;②能够直接找出故障或隐患点;③能作为调整运行载流量的根据;④受环境等因素的干扰;⑤能全天候实时监测。
二、局部放电量的测量
测量原理简介：
交联聚乙烯电缆线路，由于电缆本体或附件绝缘中存在某一点或多点的缺陷，如微孔、杂质、半导电层表而突起或凹陷等，使得该点局部电场强度增加。当电场强度超过绝缘介质的耐电强度时，就会在该点发生局部击穿放电现象，所产生的放电脉冲电流，会在电缆线路回路中传播，如果在线路中接上检测传感元件，就可以测量到这一局部放申.量.但只是所谓的视在局部放电量.与放电点的真实放电量有一定的相关性，但也存在很大差异。电缆线路局部放电常用的检测方法为脉冲电流法。
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（1）现象:试样发生局放时，试样以外的正常部分CA和CC都同样要通过试样的局放点进行放电。
（2）检测原理:只要在CA或CC的部分装上脉冲电流祸合器件，就可以检测出流过局放点的一部分脉冲电流。
三、红外热成像技术监测热故障
1、故障原理简介
由辐射理论可知，一切温度高于绝对零度的物
体，每时每刻都会向外辐射人眼看不见的红外线，也
同时发射辐射能量。物体的温度越高，发射的能量也
越大。
2、电缆线路热故障的分类
当带电电缆线路有了热故障，其特点是过热点为最高温度，形成一个特定的热场，并向外辐射能量。通过红外成像仪的光扫描系统，可以把这一热场直观的反映在荧光屏上。根据这个热像图，很容易找出热场中的最高温度点，这个最高温度点就是热故障点。
电缆线路热故障多种多样，但一般分为2类:接触热故障如导体连接件接触不良，接地线连接不良，电流流过时发热和绝缘材料固有缺陷以及变质老化。
3、应用红外成像监测的注意事项
（1）为了防止太阳辐射与背景辐射影响。户外终端监测应选择在阴天、日出前或日落后，最好在晚上。户内终端监测时，应关闭照明灯。当附近有高温设备时，应进行遮挡或选择合适的监测方向。
（2）应避开环境温度过高和过低的夏季和冬季，以防比环境温度的影响。
（3）防比气象条件的影响。
（4）监测时应正确设定发射率，并在监测结果处理时，进行发射率修正。
（5）监测接触类时，应选择在满负荷下监测，监测内部绝缘类时，保证在额定电压下，电流越小越好
(但本文不建议用此种方法监测内部绝缘)。
四、电缆线路交叉互联系统接地电流的监测
1、原理简介
在交流电压作用下，电流的监测一般都采用穿心电流互感器（罗哥夫斯基线圈），它是在一个环形铁心上绕上线圈，流过被测电流的导线穿过铁心。当被测的交流电流通过时，线圈两端就会出现感应电动势，于是只要用仪表测出线圈两端的电动势，就可换算出被测的电流。110 kV及以上电缆线路的交叉互联段是按把感应电压限制在65 V或100 V内设计的，每一分段长度是等长的，如果电缆排列对称，三相载流量平衡，系统中的环流为0，一般情况下也很小。通过监测电流的大小，就可以判断交义互联系统的好坏。
2、监测交叉互联系统电流的用途
监测交义互联系统电流的用途包括:①检验电缆分段长度是否相等，②检查接线是否正确，③检查互联线是否受潮，交义互联箱、接地箱是否进水，④检查电缆外护套是否破损或受到外力破坏而形成多点接地。
3、实用方法
使用钳行电流表，在每个交义互联段的直接接地箱处测量每相电流和接地电流。
五、结论
用状态监测逐渐取代预防性试验是发展的趋势，在线测量可以及时了解电缆线路的运行状态，以求维护的合理化。这对于合理地使用设备，保证电力系统安全运行，将起到极大的作用。状态监测技术的关键是被测信息的采集和抗干扰，测量装置必须保证不影响电缆线路的安全正常运行，同时还要保证人身安全。推广应用分布式光纤测温技术有利于实现电缆线路运行载流量的合理调控，防比发生电缆线路的灾难性事故及隧道火灾。
参考文献：
[1]姜芸,周韫捷.分布式局部放电在线监测技术在上海500 kV交联聚乙烯电力电缆线路中的应用[J].高电压技术,2015,41(4):1249-1256.
[2]杨健.浅谈电力电缆线路检修危险点与防范[J].大科技,2015,(2):68-68,69.
[3]安宏宇.浅谈电力电缆线路运行、检修与技术管理[J].中国科技纵横,2011,(8):18.
论文作者:王玉妍 申康丽
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/25
标签：光纤论文; 电缆线路论文; 测温论文; 分布式论文; 电流论文; 电力论文; 测量论文; 《电力设备》2017年第5期论文;