摘要：随着电力电缆在电力系统中使用数量的不断，增多及其电压等级的不断提高，电缆线路的运维管理存在着检修安装人员数量不足和检修工程量过大的问题，而到期必修与检修时大部分电缆及附属设备处于良好状态之间的矛盾日益突出。电力电缆的安装、检修、运行及维护工作亟需新的技术支持，以针对不同状态的电缆制定差异化的运行维护策略。本文分析了电力电缆资产的状态评估与运维决策。
关键词：电力电缆资产；状态评估；运维决策；
我国经济和工业生产的迅速发展，对电力的需求愈发庞大。电力电缆作为电力传输不可缺少的必要元件，其运行可靠性决定着整个电力系统的安全与稳定。但目前已投入使用的电缆线路常因电缆本身存在的质量缺陷，而在运行过程中引发故障，阻碍电力的有效传输，严重影响生产和生活正常进行。
一、概述
电力电缆在敷设一段时间后，绝缘易在机械应力、化学物质、水分、温度和电场等因素的影响下发生老化，导致其机械性能和电气性能劣化。在电缆线路投入运行之前，就要开展电力电缆的接头监控工作，主要目的在于保障电力电缆的中间接头和终端接头满足安装工艺，降低安装不当带来的各种故障。2015 年中国国家电网也发布了电缆资产全寿命周期管理的标准，同时，电力生产管理系统也增加了电缆通道精益化管理模块。可以预见的是今后几年电缆线路及通道的管理方面会进行大量的研究及研发投入。
二、电力电缆资产的状态评估
1.电缆绝缘老化评估的常用模型。早期电缆寿命的评估缺乏规定，一般企业以经验规定电缆的寿命，设备寿命是多少，与设备配套的电缆寿命就规定为多少。电缆老化寿命时通常采用分布模型和Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型。一是分布模型是基于最弱环原则，其与电缆绝缘材料在最弱点击穿失效的理论相符，是分析材料电老化寿命的有效模型。利用分布模型描述电缆绝缘击穿的分布规律为：
，式中Ｐ为电缆绝缘在电场强度Ｅ作用时间ｔ后，发生击穿的概率；ａ，ｂ分别为概率函数和击穿场强与时间相关的形状参数；ｃ为常数；ｔ０为在场强Ｅ０下电缆寿命的最小期望值。基于分布模型设计的电缆老化寿命评估加速试验是绝缘的单因素电老化加速试验，通过测量电缆绝缘在高场强下的老化击穿寿命，再根据模型计算出电缆额定工作电压下的老化寿命。二是Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型。基于模型设计的电缆老化寿命评估加速试验是绝缘的单因素热老化加速试验，规定电缆绝缘试样在不少于三个温度水平下做加速热老化试验，通常以断裂伸长率为原始值的50％为失效标准，记录绝缘老化时间，采用最小二乘原理计算出老化时间与温度变化之间的关系，再外推电缆工作温度下的老化寿命。为了降低这些因素对老化寿命评估带来的偏差，使加速老化试验的评估结果更接近电缆的实际老化寿命，以及确保电缆试验温度与实际工作温度保持一致。为此，可通过以下措施来实现：一是通过负重或弯曲对电缆施加恒定应力；二是将电缆试样置于空气循环式恒温烘箱中，调整烘箱温度，控制电缆试样在试验过程中的温度变化。
2.电力电缆的状态监测与状态诊断。电力电缆绝缘结构复杂，包括导体、绝缘、半导电屏蔽、外屏蔽和护套等。电缆在交付给用户之前必须通过多种试验以确保其可靠性，主要包括特殊试验和例行试验，常规电气测试项目主要包括：20 ℃温度下线芯导体的电阻值测量；交流耐压测试；冲击耐压测试；工频条件下20 ℃以上温度下的介质损耗角测试。如果温度低于20 ℃，就需要根据绝缘的校正曲线将介质损耗角校正到20℃时的数值。为了减少电力电缆故障的发生，电力电缆在日常的运行维护中通常进行一些在线监测或离线测试。局部放电在线监测近年来在解决局部放电信号的去噪、典型缺陷局部放电信号的模式识别、交叉互联电缆局部放电源的定位等关键问题上取得了巨大的进展，但局部放电源的精准定位和所测到的局部放电量与剩余寿命之间的关系还需要进一步的研究总而言之，到目前为止电缆监测和状态评估技术还不尽如人意，即使是在环境和各种技术参数比较容易控制的实验室，很多电缆绝缘的性能测试结果也都难以重复或难以保持一致，电缆线路现场带电检测时情况更为复杂。加上电缆线路的测试价格昂贵，比较成熟的测试手段需要停电操作所以电缆运维部门大多没有全面开展电缆线路的状态测试与评估。
三、运维决策分析
1.电缆资产的重要性大概可以分为以下几方面的内容：一是社会方面，考察故障引发停电所造成的社会影响，可以按用户等级、电压等级来区分；二是经济方面，考察线路容量、停电后电力企业和用户的经济损失；三是环境方面，考察故障维修或更换所引发的环境问题和道路拥堵等因素。每个电力设备都有设备老化程度和设备重要性随时间变化，很明显基于维护更换策略所取得的结果不同于基于状态检修所取得的结果。
2.运维管理措施
（1）电力电缆的巡视工作。巡视工作可分为周期巡视和状态巡视。日常巡视的周期是以电力电缆设备评级结果为依据，分为不同周期开展巡视工作。电力电缆设备的评级是指电缆线路及其附属设备的评级，是供电设备安全大检查的重要环节，也是供电设备管理的一项基础工作。日常周期巡视工作正常开展是保证电力电缆安全可靠运行的基本保证。而电力电缆状态巡视周期是以电力电缆路径周边施工地段情况而定，巡视周期从一天到一个月不定。状态巡视周期是保证电力电缆安全可靠运行的必要保证。
（2）电缆的技术管理。主要内容：①做好原始资料的管理。对于电缆管沟的原始图纸、文件资料等进行科学的管理。特别要注意和燃气公司建立良好的协调关系，同时做好管内气体的检测工作；②施工以及检修相关文件资料。对安装以及施工中产生的记录资料、竣工验收报告资料等进行科学管理；③电缆线路运行资料。由于电缆线路具备一定的隐蔽性，因此需要做好其日常运行资料的管理工作。诸如敷设电缆线路、安装电缆接头等的记录以及图纸等；④技术资料管理。诸如电缆网络系统接线图、电缆接头和终端装配图等的管理等；⑤缺陷管理。严格遵循公司相关管理规定，科学执行相关管理制度，避免电缆线路出现缺陷现象。
（3）电缆标准化和电缆通道信息化管理。电缆线路的管理工作不容忽视，一定要认真仔细对待，并重点对电缆线路中的隐患进行排查和处理。还应该针对所有电缆开展拉网式的排查。并对于排查前和排查后的状态还应该进行拍照取证。同时，还应该做好电力电缆红外侧围和超声波局部检测工作，以便于及时发现其中存在的缺陷现象，并采取合理的措施进行处理。此外，随着信息化技术的不断发展，还应该积极运用信息化技术，诸如可以构建PMS 系统，以便于最大限度的降低电缆故障问题。
电力资源已经成为当前社会发展的重要资源之一，几乎各行各业都离不开电力资源的重要作用。因此电力系统的安全可靠运行，电力资源的保质保量供应是极为重要的。在电力系统中，电力电缆线路的重要作用不容忽视，其对于电力系统的稳定可靠运行意义深远。因此需要做好电力电缆的运维检修工作，及时排除各种故障现象。同时还应该强化管理工作，全面提升电力电缆线路的运行质量，最终全面推动我国社会经济的全面健康发展。
参考文献：
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论文作者:闫慧琴
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/23
标签：电缆论文; 电力电缆论文; 寿命论文; 状态论文; 电力论文; 电缆线路论文; 模型论文; 《电力设备》2017年第25期论文;