摘要:我国电力公司对于建设城市以及社会的发展有着极为关键的意义,能够说电力的供应不稳定的话,社会将不会继续向前发展,会影响到人们正常的生活。由于时间不断推移,现今人们对电力的需求愈加的增高,并且总的社会用电量正在飞速增涨,这种现象就导致敷设了很多电力电缆。在敷设大量电力电缆时,电力企业部门会对电缆走线的情况充分考虑,充分的思考供电的稳定安全性以及城市的美观性,这时,应用交联电缆可以起到很重要的作用,对于一般的电力电缆具有明显优势,其在目前的电力系统中已经成为最主要的电缆来建设动工了。此文探讨分析了110千伏交联电缆检测技术评估,对其做了阐述。
关键词:110kV交联电缆;在线监测;技术分析
交联电缆适合的额定电压为3.60/千伏~26/35千伏。在现今时期,社会对电能的需求量在逐渐的增多,这也使得城市敷设电缆的工程数量相应增多,而很多的外部电缆不仅会对整体城市的美观性有所影响,而且还会被很多外界条件与因素制约,这样就不能使电缆供电的稳定性有所保证,所以,在现今电力系统当中,大都是对交联电缆的应用,其与以往的电缆相比有着相当大的使用优势。在使用110千伏交联电缆的过程里,必须对它进行有效的在线监测,在整个过程中保证科学合理监测技术的应用,保证110千伏交联电缆有良好的使用性能,进而确保供应电能可靠性、稳定性以及安全性,给人们电能的使用带来方便。
1 110千伏交联电缆监测技术介绍
1.1电缆在线监测技术
在线电缆监测技术是评估电缆状态的基础,国外这种技术起步很早,从上世纪中叶,最初具体是按时维修试验,属于离线检测。到了70年代,由于网络通信技术、电子信息处理技术、传感器技术的发展,才使电缆的在线监测的技术有了很大的进步,并渐渐进入了实际运用阶段,而之后出现了数字技术,使监测电缆的又得到长足发展。我国电缆的监测技术从上世纪80年代开始,尽管起步晚,然而在持续进步发展的同时也有不少成果,例如在1989年,我国自主制造出首台电缆故障的检测仪器。
为了避免这种意外发生,让煤矿可以安全生产,电力单位会对相关单位进行电缆的预防性实验。预防性实验分为破坏实验以及非破坏性实验两类。非破坏性实验是在较低电压或电缆绝缘不被破坏前提下进行的有关实验,依靠电缆体现出的很多特性对电缆的绝缘状况进行间接判断;破坏性实验也称耐压绝缘实验,耐压绝缘试验依靠实际模拟各种电压来对其绝缘水平进行考验,此实验对电缆自身有着不可逆的破坏性。
1.2 110千伏交联电缆交叉互联接地电流的监测
为了对110千伏XLPE的电缆金属护套内产生较大环流有所抑制,一般采用交叉互联两端接地以及单端接地的措施,这时候电缆接地线的电流非常小,甚至可能为零,若电缆外部护套的绝缘有破损导致金属的护套多位置接地,会在接地系统、接地线以及金属护套间产生回路,会有很大的接地线电流产生。由于接地线的电流很大,能够用电流互感器对其进行直接采样,完成电缆外部护套情况在线的监测。
1.3 实时监测高压电缆的线路运行温度
因为运行的高压电缆局部温度会升高,温度是对电缆运行正常判定的重要因素之一。在线监测电缆的温度依据测温点的分布位置,能分两个大类:在线点散式温度监测与在线分布式温度监测。
其一要全线监测电缆线路的温度,其二仅监测电缆中间与终端等发生故障多位置的温度,分布式的光纤测温系统是利用调制光纤向光纤内传送的光波参量,并检测解调调制后的光波信号,进而得到待测量的一种措施。
1.4 电缆的部分放电检测
局部的放电检测是对电缆绝缘品质测量的重要措施。由于交联电缆的绝缘构造中会因为加工技术上的困难及原材料纯度不够而使得有害杂质与气隙的存在,或因为工艺因素,在半导电屏蔽层和绝缘间有半导电体或者间隙向绝缘层突起的存在。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,交联的聚乙烯电缆终端以及中间的接头的绝缘构造中常常因为安装极易上的困难或界面的材料因素而有杂质与气隙存在,或半导电屏蔽层与绝缘间半导电体到绝缘层的突起存在,在这些杂质与气隙的尖端位置很容易有局部放电产生。
局部放电的测量在现场测量应用时,外部噪声的干扰非常严重,测量难度很大,当怀疑交联电缆被破坏时,可以测量局部的放电,依靠降噪措施降低噪声等级到局部放电以下水平,依靠观察局部放电信号的相位及幅度还有升降压和信号间的变化联系,能够掌握缺陷的位置与形式及它们对电缆绝缘影响。
2 交联电缆在线监测系统框架
本设计把电缆监测系统分成监控中心、传输网络以及监测子站三个部分,单独的监测子站就能够使数据存储、处理与采集、实际报警等功能单独完成,属于系统整个核心。这里面,采集数据的量值需要包含很多的参数,但因为条件制约,本系统只对温度参量进行选择,如果需要其他数据的采集,能在微处理器的单元上直接对接口开发,并增加有关的控制程序与硬件电路。
2.1 设计监测子站
我们采用下面方案来使监测子站系统完成,第一使用D S 1 8B20数字传感器对温度数据采集,微处理器使用MSP430F149单片机;之后靠处理器对信号按专有的算法做处理分析以及深度的挖掘;最后,微处理器依靠处理数据的结果一方面对现场进行现场报警显示、数据储存显示,另一方面把评估的结论发送到无线的通信网络,监控中心对其接收。
2.2 设计系统软件
本设计把软件系统设计分成监测子站控制程序与监控运行管理程序两大结构。监控管理运行程序负责所有系统的维护运行以及管理,该程序在监控中心上位机上运行。此设计把该程序分成应用层与主界面层两部分:主界面层是操作面板,可对发送操作命令进行控制,也能在数据显示中应用;应用层具体包含查询数据、系统调试与设置等。
监控中心其作用是对来源于监测子站的一切结论性数据进行接收,让工作人员能够对系统的整个运行状况了解。第一是通过监控中心的人员对启动命令发出,系统进行初始化的工作,具体包含初始化数据处理系统、初始化数据监测系统以及初始化无线通信网络等;完成初始化的工作之后,技术人员能对操作指令发送,操作指令依靠无线网络发送到所有监测的子站;监测子站接收命令后,来运行监测子站的控制程序,最终再通过无线网络将运行程序的结果送回到监控中心。
控制监测子站的程序具体的作用是完成一个监测点现场报警以及数据的处理与检测等任务。此外,监测的子站属于无线传感网络一个终端,还承担着将运行程序的结果依靠无线网络发送到监控中心的责任。
监测子站作为系统的关键,需要进行实现算法、数据的处理、传输与采集等一切工作,控制一切监测子站的程序在本系统中有着很重要的地位。依据模块化的设计规定,此设计把控制监测子站的程序分成五大组成,具体依靠数据通信模块、结果显示模块、数据存储模块、数据处理模块以及数据采集模块等构成。
3总结
电能是现今人们最常使用的能源,社会发展与城市的建设都离不开电能供给,而且人们需要的电能越来越多,这就使得建设电网系统的规模增大,在城市建设中,电缆敷设使用广泛,使用传统电缆检测手段已经不能满足社会发展。所以在使用与敷设110千伏电缆时,需要用规范高效的监测技术检测其稳定性,而且应用检测评估方法,评估监测技术效果,进而确保110千伏电缆的监测结构足够精确,使电力系统的稳定安全的运行。
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论文作者:张一平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/24
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