摘要：目前，在中压电力电缆状态维护过程中，水树评价与评估方法相关经验不足和积累数据缺失。基于此分析不同程度开展的破坏性检测、非破坏性检测、在线监测、非电量分析法等各自的优势与缺点，提出了状态监测与检测新技术，实践应用红外诊断、在线局放、阻尼振荡波状态检测、超低频介损测试及新型传感监测技术的优势，近些年来，我国社会主义市场经济以及科技力量迅速增长，我国对于电力系统以及电网运行质量的要求也相应的有所提高、电力电缆是电力系统中不可或缺的重要部分，是能够确保电力系统以及电网长期安全稳定运行的一个重要环节、然而电力系统非常容易受到自身运行因素和外界环境的双重影响，导致在其运行过程中发生电力电缆的故障。本文主要针对电力电缆状态检测过程中所出现的故障以及问题做了简要的分析，希望可以为相关部门和企业提供借鉴，促进我国电力行业的发展和进步。
关键词：电力电缆；运行；维护；管理
前言
在我国当前的技术领域中，往往通过分布式光纤测温技术来实现对于整条电缆的全方位全时段监测工作，但在使用这项技术的过程中，往往面临着电缆线路相距较远、分布较广。目前局部区域电缆网己经接近或超过20年，按照30年至40年电缆设计预期寿命，需要提前评估这些在役电缆的运行工况、老化程度以及预期寿命，合理安排状态评价对现役不同老化程度的电缆进行状态检修，需深入探究中压电缆在长期运行况下存在的局部放电现象。对于电力电缆相关数据的质量管理以及可靠性提出了更高的要求，从而保障光纤传感技术在各领域能够更加贴合实际的应用，保障电力电缆感知数据的可靠性、真实性以及高质量，并且准确地进行分析和计算从而做到准确报警。
一、电力电缆状态测试技术综述
（1）破坏性检测方法及评估通过对被试电缆加压，使得运行电缆在额定电压作用下不显现的水树等隐性缺陷，加速在高电场下连续或不连续发展，集中表现局部放电大幅度甚至突变增加，存在水树发展为电树，现场往往发生击穿现象。
（2）非破坏性检测方法及评估有主流等温松弛电流法、介电频谱法、残余电荷法、损耗电流谐波分量法等其中等温松弛电流法，是通过观测水树等缺陷引起的界面极化强度随水树变化而正向变化，同时依据电缆绝缘材料中的本体与电极的极化，基本维持不变不与投运年限相关的特点，得到导致水树缺陷的极化值与本体极化值的比值作为老化趋势的判据川；介电频谱法，是通过介电频谱随着外加电压的变化判定水树等缺陷的极化强度增加，或者采用检测水树的介质损耗随水树发展长度及含量的变化值，确定相应损耗的增加。
（3）在线监测技术利用较大比重水树枝的非线性效应，通过测量电流中的谐波分量中三次谐波量或直流成份，积累测量数据比对来研判电缆的老化程度通常电缆局部放电在线监测方法关注电缆附件及两侧电缆局部放电变化量的检测。
（4）非电量监测技术。一是直接测量抽检材料中水树枝的长度和含量的分布，推算电缆的老化程度和剩余寿命。二是量测其热延伸的变化度确定材料的劣化程度；或者采用动态机械谱、差热分析等方法，测量电缆绝缘的热力学曲线，换算活化能的变化间接反映电缆的老化程度。
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二、不确定感知数据的可靠性保障算法
由于测量误差、电磁干扰、节点环境变化、网络延迟和采样错误等因素的不良影响，会导致最终获得的数据具有一定的不真实性和不可靠性、我们知道，如果通过数据清洗的传统办法来进行数据质量的保障会存在更多问题，甚至会造成系统工作的重大偏差、这是由于在电力系统的分布式光纤传感系统中，虽然部分异常数据出现的几率非常小，但是它往往标志着故障的重要参数，预示着故障的来源、如果直接对数据进行清除或者直接采用低质量数据，会对电力电缆甚至整个电力系统的管理工作和检测工作带来众多的不良影响、所以，必须要对感知数据的质量进行有效的把控和提高，进行有效并且合理的数据处理、同时，这也是电力系统中的分布式光纤传感技术应用的关键之处、接下来将主要通过线性自回归方法进行传感器数据流模型以及机制的预测、与此同时，为了尽可能的使预测误差减小，本文还设计了其自动调整的方案，从而能够实现自我调节，以便减小误差。
三、新型传感监测维护技术
1、设置传感器
在现场局部放电监测时，由于采用了不同的信号处理技术，所以在时域与频域中同步辨析出交变场中监测到的各种信号
（1）高频电流传感器用于监测高频脉冲泄漏电流采用钳式关合高频电流传感器，自电缆接地屏蔽线或就近电气设备外壳接地线上取得脉冲电流信号，无须在加装时停运电缆及设备；利用罗哥夫斯基线圈从电气设备的接地线处测取信号，信号频率可达到30MHz.大幅提升了局部放电的测量频率。
（2）超声波传感器用于测量伴随局部放电产生的超声波信号，现场可直接利用该信号或者结合电脉冲、电磁波信号对局放源进行物理定位，并判别局部放电的类型。
（3）甚高频传感器用于监测高频的电磁波信号，通过采集由局部放电现象伴随的电磁波信号（其频率可达3 GHz以上）从而达到检测放电信号的作用2、设置滤波器
（1）带通滤波器用于处理高频电流传感器信号的频率范围为100 kHz^-30 MHz，超声波传感器频带范围为80^300 kHz
（2）由于带阻滤波器仅滤除频率介于高频及低频间的信号，所以其他频率的信号均可通过，在波形监测过程中可采用该滤波器滤除干扰。
（3）自适应滤波器可滤除波形监测过程中的某些连续噪声对于现场某些较强连续噪声的环境中，可采用该滤波器，但根据奈利一斯特稳定性判据（NyquistTheorem），滤波器上限截止频率应等于或小于1/2采样频率。
3、智能级应用软件
（1）人机界面：动态显示两维、三维图像；实现图表、两维图形、三维图形、幅值一脉冲、相位一脉冲等灵活显示方式。
（2）通信方面：全面支持RS-232/422/485，USB，TCP/IPP，Modem等通信模式；跟踪模式下可自动测量及下载数据。
（3）综合诊断：方便现场直观准确地对波形做出诊断及分析；历史数据比对提示功能等。
小结：经前文所述，本文在采集样本点时采取了智能采样的算法，从而能够大大提高分布式光纤传感器获取信息的质量和可靠性，进而能够更加安全、稳定、可靠的进行电力电缆的状态监测以及数据修正。应用红外诊断、在线局放、阻尼振荡波状态检测、超低频介损测试及新型传感监测技术.可用于实时检测并分析中压电缆及附件设备的局部放电的状态，使得检测结果更为可靠。同时由于区域性使用的交联聚乙烯材料、生产工艺标准规范不尽一致，电缆管沟结构、敷设方式、运行年限的不同特点，测试系统抗干扰能力随之存在一些差异，研究老化因子与敷设方式、运行年限、批次电缆型号、规格等信息的相关性，以化学分析、介电频谱、绝缘电阻等方法进行验证。所以进一步丰富、完善基于中压电力电缆状态监测与检测的新技术发展，为后续在线监测技术和高电压等级电缆线路绝缘状态诊断研究，具有进一步推广的价值和应用前景。
参考文献：
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[3]罗俊华，马翠校，邱昌.XLPE电力电缆局部放电在线检测[J].高电压技术，1999（4）；32-34.
论文作者:石小英
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：电缆论文; 在线论文; 局部论文; 信号论文; 电力电缆论文; 数据论文; 状态论文; 《电力设备》2018年第29期论文;