雷海

摘 要：針對目前電力電纜線路運行溫度在線檢測技術(shù)的應(yīng)用問題，分析了該類技術(shù)應(yīng)用的價值，并提出具體的應(yīng)用方法實踐，目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電纜線路；在線檢測；傳感技術(shù)；檢測技術(shù)

中圖分類號：TM75 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.150

隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展進程的不斷加快，人們對電力電纜線路的運行安全穩(wěn)定性要求越來越高。然而，傳統(tǒng)的熱電偶局部點測溫技術(shù)難以實現(xiàn)當(dāng)前對線路進行實時監(jiān)控的目標(biāo)，這就給電力電纜線路運行埋下了安全隱患?；诖?，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從在線測溫技術(shù)的應(yīng)用方法和應(yīng)用實踐入手，提高該技術(shù)作用于實際線路運行的普及率，從而達到電力系統(tǒng)優(yōu)化建設(shè)的目標(biāo)。

1 溫度在線檢測技術(shù)應(yīng)用的重要性

電力電纜導(dǎo)體的自身溫度變化是反映其在流程幅值變化的最直接數(shù)據(jù)，換句話說，只要掌握了電纜導(dǎo)體處在暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)時的溫度，就能確定其流量變化。例如，與傳統(tǒng)的熱電偶局部點溫度測量技術(shù)相比，分布式光纖測溫技術(shù)實現(xiàn)了在線檢測，這就大幅度提高了后期電力電纜平臺軟件的開發(fā)作用效率。此外，電力電纜線路運行溫度檢測在應(yīng)用分布式光纖測溫技術(shù)后，能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測線路表面溫度和運行線路絕緣狀態(tài)溫度。此外，該技術(shù)的應(yīng)用不僅能測算出電力電纜線路的穩(wěn)態(tài)載流程，還能及時發(fā)現(xiàn)線路運行中局部過熱點的位置，這就為線路故障的排查和處理提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。然而，在實際應(yīng)用過程中，相關(guān)建設(shè)人員并沒有將其重視起來，這就使得線路溫度在線檢測技術(shù)的應(yīng)用普及推廣十分緩慢。基于此，相關(guān)人員應(yīng)加大電力電纜線路運行溫度在線檢測技術(shù)應(yīng)用方法的研究力度，以實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行建設(shè)作用穩(wěn)定性的發(fā)揮。

2 應(yīng)用方法

2.1 熱效應(yīng)在線檢測技術(shù)

該技術(shù)是在熱效應(yīng)基礎(chǔ)上開發(fā)出的電力電纜線路運行溫度檢測技術(shù)。具體來說，其應(yīng)用方法就是通過紅外線技術(shù)來測量電力電纜的表面溫度，這里指的紅外線技術(shù)是紅外熱像儀。而后，技術(shù)應(yīng)用人員就能根據(jù)獲得的溫度變化信息，計算出電纜線芯的溫度。由此可見，熱效應(yīng)在線檢測技術(shù)實現(xiàn)了非接觸式的線路運行溫度檢測，從而能夠?qū)ζ溥\行情況進行一個較為準(zhǔn)確的診斷。值得注意的是，起核心作用的紅外熱像儀非常容易受周邊環(huán)境的干擾。因此，技術(shù)應(yīng)用人員要嚴(yán)格控制熱效應(yīng)在線檢測技術(shù)的使用條件。

2.2 新型線式溫度傳感技術(shù)

對于線式溫度傳感技術(shù)的應(yīng)用，技術(shù)人員要在現(xiàn)場制作一條由導(dǎo)電材料組成的電纜，從而模擬一個電力電纜線路的運行環(huán)境。在此過程中，技術(shù)人員要將感溫電纜與被測電纜平行敷設(shè)或與被測電纜捆扎在一起，這樣一來，就能測得被測區(qū)域的準(zhǔn)確溫度變化數(shù)據(jù)。相關(guān)研究表明，當(dāng)溫度超過上限時，感溫電纜會發(fā)生短路，從而向主機發(fā)出超溫警報信號。但該傳感技術(shù)的應(yīng)用也存在不少缺陷，即其是以破壞作為報警方式的，這就使得固定的報警溫度不可操控。具體體現(xiàn)在故障信號不完整，使得基本的安裝維護都相當(dāng)困難。因此，電力電纜線路運行溫度在線檢測技術(shù)應(yīng)用人員應(yīng)在明確溫度測試要求的情況下選擇該項技術(shù)。

2.3 光纖傳感在線檢測技術(shù)

光纖的主要成分是SiO2分子結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)階段，該溫度檢測技術(shù)應(yīng)用最廣泛的是光時域反射（OTDR）測溫技術(shù)。該技術(shù)性能和應(yīng)用效果能最大限度地滿足電力電纜線路實時溫度檢測的基本需要。但光時域反射測溫技術(shù)在實際進行線路運行溫度檢測過程中仍存在許多不足，即對激光器和光開關(guān)技術(shù)參數(shù)要求比較苛刻、需要較高的后期維護技術(shù)以及關(guān)鍵器件的使用壽命較短等。

3 應(yīng)用實踐

以光頻域反射（OFDR）測溫技術(shù)應(yīng)用于220 kV電力電纜線路運行溫度檢測為例，該技術(shù)是以不間斷的作用狀態(tài)檢測技術(shù)應(yīng)用的電力電纜線路，其具體檢測的內(nèi)容包括電力電纜沿線溫度變化和局部位置的溫度變化。首先，技術(shù)應(yīng)用人員在電纜隧道中進行人工模擬實驗，即通過選取幾處典型光纖位置，在被測現(xiàn)場人工加熱和人工冷卻已敷設(shè)在線路長度10 km 內(nèi)的 220 kVXLPE 絕緣電力電纜外護套表面的測溫光纖，通過試驗得出基于光頻域反射測溫技術(shù)的電力電纜分布式光纖在線檢測溫度裝置的實時測溫精度和空間分辨率。其次，再對測溫光纖進行人工加熱或人工冷卻進行實驗。實驗結(jié)果顯示，當(dāng)光纖溫度處于相對穩(wěn)定時，用水銀溫度計計量其暫態(tài)溫度。這樣一來，技術(shù)應(yīng)用人員就能與電力電纜分布式光纖在線檢測溫度裝置實時測取的溫度進行比較。最后，就可以得出該測溫裝置的溫度計量精度。此外，還可以采用同樣的方法，即用冰水混合物冷卻兩個相鄰位置的測溫光纖，并用卷尺實際測量兩個位置間的實際距離。然后，在與以電力電纜分布式光纖在線檢測溫度裝置實時測取的距離進行比較，通過計算就可以得到該測溫裝置的空間分辨率。該220 kV電力電纜線路運行溫度的檢測結(jié)構(gòu)為：以光頻域反射測溫技術(shù)為基礎(chǔ)的CT24000 電力電纜分布式光纖在線檢測溫度裝置實時測溫精度在 1.5 ℃左右，空間分辨率在 1.0 m 左右。由此可見，測量結(jié)構(gòu)達到了大于等于110 kV 電力電纜線路在線運行溫度的電壓等級要求。

4 結(jié)束語

總而言之，以往采用的電力電纜線路運行溫度檢測技術(shù)都難以滿足實際需求，相關(guān)人員應(yīng)采用先進的技術(shù)來提高溫度檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。就目前來說，可供選擇的技術(shù)有熱效應(yīng)在線檢測技術(shù)、新型線式溫度傳感技術(shù)和光纖傳感在線檢測技術(shù)。但相關(guān)研究證實，這幾種技術(shù)均具有一定的應(yīng)用缺陷。因此，電力電纜線路運行溫度檢測人員要根據(jù)實際情況，選擇有針對性的技術(shù)應(yīng)用方法，從而最大限度地提高電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性。

參考文獻

[1]熊齊林.電力電纜線路運行溫度在線檢測技術(shù)的應(yīng)用[J].自動化應(yīng)用，2015（04）：78-79，81.

[2]王虎，李永倩，李歡，等.光纖溫度傳感器在電力電纜監(jiān)測中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2012（03）：56-60.

[3]王少華，吳明祥，胡文堂，等.浙江電網(wǎng)電纜線路運行情況分析[J].浙江電力，2012（08）：10-12，71.

[4]趙洋，展乾坤，劉志國.高壓電力電纜溫度集中監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)化研究[J].電氣時代，2013（07）：26-29.

〔編輯：王霞〕