高压电缆线路在线监测技术及应用

高压电缆线路在线监测技术及应用

郑斌

内蒙古锡林郭勒盟多伦县供电分局 内蒙古锡林郭勒盟 027300

摘要：在高压电力系统运行的过程中，电缆线路的主要作用在于运输电力，负责向企业和个人用户输送稳定的电力。正是出于对电力电缆的重要性，在实际工作的过程中需要关注电缆线路的质量以及实际使用效果。在高压电缆线路铺设完成后，需要将其投入实际的工作中，而经过检查后发现电路短路、接地存在问题、雷电灾害等问题，这些问题的存在，导致整体供电工作质量下降。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对高压电缆线路在线监测技术及应用提出了一些建议，仅供参考。

关键词：高压电缆线路；在线监测技术；应用

引言

随着时代的发展，供电压力越来越大，作为人们生活中电力的主要输送方法，高低压电力电缆线路在人们的日常生活中起到了十分关键的作用。为了在实际生活过程中降低电流电缆故障对人们生活带来的负面影响，需要在日常维护以及检修方面的工作实行全面管理。

1、高压电力电缆的运行条件

在夏天温度最高同时电力电缆承受最大负荷时，运行维护人员需要对高压电力电缆进行红外测温，只有保证高压电力电缆的温度处于正常范围，才能够保证电力电缆的运行不会受到影响。对于高压电力电缆来说，主要的材质是交联聚乙烯绝缘类电缆芯，这种电缆芯对于温度的要求是要低于90℃。在运检的过程中，如果高压电力电缆出现了短路现象，那么交联聚乙烯绝缘类电缆芯对于温度的要求是不能超过250℃。出现这种原因是因为电缆芯与电缆外皮之间的温度并不相同，但一般来说两者之间的温度差约为15～20℃。因此在检测的过程中只要使用红外测温仪对外皮的温度进行测试，就能够了解到电缆芯的实际温度。一旦电缆芯的温度超过了实际运行要求，就会导致绝缘材料逐渐老化，进而降低绝缘性。对于高压电力电缆来说，绝缘性的降低意味着电信号的增强，容易招致雷击以及短路现象的出现。针对这种情况，需要使用限定符合法来控制电流，从而降低电缆的温度。在高压电力电缆运行的过程中，还需要注意电压的要求。虽然高压电力电缆具有一定的高压传输性能，但高压的波动依旧不能超过额定电压的15%，否则将会对电力电缆产生严重的影响。而站在原则的角度来说，在高压电力电缆运行的过程中，电压绝对不可以超过负荷，虽然性能允许超过15%，但运行要求不得超过负荷。即使是在检修过程中要求超过负荷来处理故障，也需要保证整体电压传送立即回复正常数值。如果在电缆运行的过程存在电缆冒烟或者着火，那么需要在第一时间掐断电源，随后再进行灭火。如果电缆线路全线跳闸，则需要停止电力输送，防止电路绝缘薄弱处出现问题，这会导致整体事故的损失程度进一步提升。

2、高压电缆故障

无论是高压电力电缆还是低压电力电缆，在实际工作过程中往往都会出现故障，而一般来说出现故障的原因大致可以分为以下几类，机械损伤、绝缘故障、过电压、质量不合格、运行维护不当。这几类故障原因直接影响了电力电缆的运行寿命，造成电力电缆无法保证长时间的正常供电。

3、高压电缆线路在线监测技术的应用

3.1导线晃动在线监控技术

当导线发生晃动时，会牵扯到它附近的支持灯塔，使灯塔的稳定性下降，留下隐患，可能会导致日后发生更严重的电力故障。这种情况通常发生在风雪天，大风或者过重的积雪使电线重心不稳，出现晃动。如果安装了在线监控设备，精细敏感的传感器可以对电线的拉伸程度、变形程度进行感应，如果和标准值不符，就会汇报给终端，对数据进行分析后，终端可以将线路的问题反馈给工作人员，方便后期维修。远程监控大概由三个部分构成：检测装置、沟通平台和监控管理平台。常见的监测装置通常外层涂有绝缘物质，沟通平台可以将线路各处的信息进行汇总，最终交给平台统一处理。设想一下，在每个大风天气过后，都派工人出去检查无疑是费时费力的，而且各地天气条件不一样，检测难度很大。应用了监控技术后，可以及时避免这个问题。如今，先进的检测技术还可以对线路问题进行预测，在分析大量数据后，提前发出风险警示，方便工作人员管理，为电路正常运行多一重保障。

3.2动态增容在线监测技术

当前，高压输电线路增容技术分为动态和静态两种。静态增容在线监控技术出现时间较短，适用范围小，最重要的是它并不符合当下我国技术规程的规定，因此并没有被广泛推广。目前，企业仍以动态增容在线监测技术为主，它与前者最显著的不同是以数学建模为主，监测装置只需要提供一些常规数据。比如工作人员想对线路的载容量进行统计，以便做出利益最大化的方案，就可以通过监测装置测出导线的数据，再通过数学建模的方式进行估算。这样既省时省力，也不违背技术规程的规定。所以，这两种技术中以后者为主。但是，动态增容在线监控技术仍然有需要提升的地方，比如它的样本较少，最终结论可能并不全面，还有如何让机器的监测更加贴近人工测量的结果，如何让它的监测更加全面智能，这些都是工作人员需要不断探索的问题。

3.3电缆在线监测系统技术经济分析

高压电缆实施在线监控技术之后，能有效增强线路运行、维护的安全性和可靠性。（1）集中监控、统一管理。所有子系统通过光纤通信网实时将现场监控数据传送至高压电缆在线监控系统控制中心的集中监控平台上，实现集中监控、统一管理。（2）可靠性。系统采用模块化设计，在关键环节上具有备份设计，在关键设备上能消除单点失效，能实现系统中任何单一硬、软件故障不致引起系统功能的丧失和数据丢失。系统的应用软件各功能模块相互独立，新增或修改应用软件模块不会影响其他应用软件和系统整体运行。（3）安全性。系统采用分级用户权限控制，数据库支持备份，配备系统防火墙，硬件架构上专网专用，安全防护等级高。（4）灵活性。系统具有硬、软件逐步升级扩充能力，可扩充数据库而不必修改软件。当硬件扩充后，软件的互操作性和交互环境的兼容性可使软件资源得到充分保护。软件具有高度开放性，内置国际通用的技术协议（IE61850、Modbus TCP等），可方便与其他监控系统无缝对接。（5）经济性。全智能化监控，实时掌握输电线路运行状态，无需定期日常巡检。做到多系统的综合监控、集中管理，提高了系统的高效性，降低了系统的管理成本。

结束语

随着我国对高压电缆特性研究的逐步深入，众多故障在线监测技术的应用方法都有了实际化的提升。然而当下存在的问题是依旧没有一种测试方法能够应用于所有故障线路中，因此在未来的发展过程中，高压电缆故障检修人员需要坚持具体问题具体分析，根据高压电缆的实际情况来选择检查方法。无论是高压电缆的铺设情况，还是高压电缆所处的环境因素都属于检修人员需要考虑的重要因素，因此采用合适的方法来对高压电缆的故障进行详细测试，这属于非常精细化的工作，要求高压电缆检修人员能够给予工作更大的细心与耐心。怎样能够在未来发生故障时迅速找到故障点，从而快速解决故障，降低停电损失，成为电力领域研究的主要发展方向。

参考文献：

[1]韩宇,段旭东,夏宇.特高压输电线路在线监测技术的应用[J].科学技术创新,2019(30):183-184.

[2]李莎,郭玉恒,王思良,陈坤,张印.500kV高压电缆在线监测技术应用研究[J].电工技术,2019(15):114-116.

[3]王学良.高压输电线路在线监测技术的应用[J].中国高新科技,2018(24):92-94.

[4]陈文喆.特高压输电线路在线监测技术的应用[J].山东工业技术,2018(05):169.

[5]高康.特高压输电线路在线监测技术的应用探讨[J].科技创新导报,2018,15(06):22-23.