本文以高压电力电缆的保护层电流为研究对象，对其在线监测技术作出应用分析。在简要介绍电缆综合在线监测必要性的基础上，从技术原理入手，对具体的技术执行方案展开论述。重点在脉冲、温度、局部放电、接地电流、电桥这五方面技术内容中，说明监测技术条件，为相关技术研究提供参考。
【关键词】高压电力；电缆保护层；在线监测 蔡灿（国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司检修分公司输电运检室，湖北宜昌443000）
引言
高压电力电缆在运行中, 需要保证护层电流的稳定运行状态,以此维护其整体电力运行的合理性条件,实现电力电网系统的综合化管理。作为实时性的技术手段,在线监测技术的应用,可以有效地保证高压电力电缆护层电流的控制与管理,并在具体技术条件下,形成不可替代的优势作用,展示自身应用价值。
1 电缆综合在线监测必要性
电缆综合在线监测工作, 是保证其技术执行状态与服务水平的重要条件, 需要得到相关部门与岗位工作人员的高度重视。在执行在线管理的过程中,可以有效地减少漏电事故的发生概率,并在完成信息化、科学化管理的同时,提高了高压电力系统运行的安全稳定状态,为提高供电效率与质量,提供基础性技术条件。而从服务角度出发, 此项技术的应用与拓展, 可为用户带来更好的供电体验, 在降低安全事故的基础上, 也大大地减少了对于电力工业与社会工业造成的经济损害。具体优势上,这种在线监测技术的必要性,主要体现在金属护套环流、接地线老化、状态警报这三个方面。
①在金属护套环流的在线监测中, 通过连续性的网络监测技术,对金属护套的接地电流运行状态进行比较分析。可以有效地判断护套结构的绝缘状态, 并在不改变线路连接方式的同时,完成监测工作;
②接地线的老化状态,也是技术监测的重要内容。尤其在预防老化所引起的环流突变时,务必要通过网络的实时化优势,在第一时间将故障位置的精确信息,汇报到值班人员手中, 以此保证电缆运维管理人员的现场管理状态;
③形成状态警报系统,是体现监测技术直观性特征的重要组成条件。
在此项技术条件下,可以将监测历史数据进行汇总,并整理出规范性的数据参数区间[1]。如果出现数值超出阈值的状态,可以在智能化系统中,于第一时间作出反应,并将智能监测数据汇报到监测平台的部署后台中, 使工作人员可以在技术软件中,利用WEB 端完成警报信息查阅
2 电缆护层电流在线监测原理分析
通常情况下,如过高压电力电缆的长度超出一定标准,其结构中的护层感应电压就会改变运行数值状态, 并增加出现危害的概率。而在技术操作中, 为了对此类负面状态进行管理,需要凭借在线监测技术,在搭建电力电缆金属交叉互联的同时,保证管理的有效性。
执行方案上,需要在护层电流的硬件设备中,设置温控监测、传感器、计算模块等设备设施。通过对高压电力电缆护层各关键位置的技术管理,可形成完整技术监测空间。然后,将护层电流传感器设备设置在交叉互联的接地箱结构中, 并按照钳子型组合完成护层电流信息的采集与整理。而在计算模块的应用中,通过对各种数据资料的整理,完成自身计算与分析功能,尤其在定位正常电流数据区间的基础上,对其与实际电流数据的差异化状态进行比较, 以此确定电缆护层电流是否存在问题,并通过相关的匹配计算方案,确定故障的准确发生地点,保证在线监测技术执行的有效性[2]。例如,在某电力企业的具体监管工作中,落实基础技术设施与设备的同时,搭建了完整的GPRS 网络,利用其高效率的传输作用,将数据资料传送到业主的主监控平台网络中。在业主的操作中,可以利用监控接口的IP登入,对接GPRS 数据信息。由此,在阿里云网络存储中心内,实现对于数据资料的计算与分析,完成用户后台服务器端的对接管理。
3 高压电力电缆护层电流在线监测执行方法
3.1 脉冲监测
脉冲监测法带有加高的实用性,并在实际应用环境中,表现出了普遍性的适用效果, 是十分常见的高压电力电缆护层电流监测方案。通过脉冲信号,在高压电力电缆的金属护层中落实信息传播,保证技术监管的及时性。
应用过程中,如果高压电力电缆系统中,存在技术的故障异常点,该点状态下的数据信息会形成差异化的阻波条件。在信号反射原理的影响作用下, 脉冲信号会在金属护层结构中产生发射,并在示波器的影响下被截获。此项技术基础上,可以在脉冲信号的计算器模块中, 对故障点产生的未知进行参数分析,并利用示波器截取的反射脉冲,对波长、传播速率、时间点等信息作出综合性判断。由此,不仅可以定位具体的故障点情况,也能在相应技术条件下,对故障类型作出分析,通过脉冲监测法,合理地排除短路接地故障的影响状态。
另外,应用脉冲监测法进行分析的过程中,还需要对电缆接头、金属管道等结构产生的发射脉冲干扰信号作出判断。因此,在落实技术分析的过程中,需要对其故障问题作出综合性的技术分析,并在分析发射脉冲信号点的同时,采用综合化的技术条件对故障的真实性作出判断, 以此保证技术监测的合理性状态。
3.2 温度监测
温度监测法,是直观获得电缆绝缘状态的有效途径。在此项技术条件下,可以在尚未发生故障时,就通过对线路负载状态的计算分析,研究可能在高压地下电缆中存在的护层问题,落实监测工作的执行状态。技术条件上,温度监测将光时域反射与曼拉散射原理作为基础, 在剔除复杂环境条件影响状态的同时,保证故障点的监测管理。而此项技术中,由于自身的多点监测特征,可以对复合型的故障作出全面管理,并对其中测量进行定位,保证温度监测有效性。
3.3 局部放电
局部放电监测,具有明显的便捷性特征,可以高效率的完成故障监测需要,保证技术监管的执行效果。技术条件上,将放电信号在绝缘介质内的频率变化参数作为基础, 完成高压电力电缆护层电流的异常状态监测。操作方法上,首先要在电缆的绝缘体结构上设置一个独立的微孔, 然后利用这一微孔结构实现信号放电操作。在这一技术条件下,通过对放电信号的波动状态分析,结合绝缘体故障计算特征值的操作中,保证故障分析的精确度,实现局部放电的技术管理。注意,在此项技术中,如果高频信号的频率状态超过300kHz,则无法实现有效的信号频率测量工作。此时,需要在电缆结构外,设置相应的屏蔽技术设备,在限制高频电流互感器耦合状态的同时,成间接状态下的测量分析。
3.4 接地电流
出现磁力线铰链现象, 会对单芯电缆的接地电流监测工作造成明显影响。为了更好地保证技术管理状态,需要在技术监控过程中,作出针对性防控,以此保证接地电流监测法的执行效果。金属护层与线芯结构,在单芯片电缆中,容易出现感电电压。可以采用接地电流的接地监测法,凭借接地电流完成护层结构的故障分析[3]。同样在感电电压的影响与作用下,单芯电缆的金属护层中,会产生环流电流状态。在进行接地电流监测的过程中,恰巧可以利用这一环流状态的特征状态,通过测取环流电流数值,分析护层回路中表现出的故障问题,保证技术监管的执行效果。
3.5 电桥监测
执行电桥监测, 需要将以下三点内容作为基础的前提条件,才能保证监测技术执行的有效性：
①应保证电缆介质的均匀分布状态;
②需保证待测高压电力电缆线路满足基本的惠斯登电桥运行规定;
③务必保证高电力电缆长度与电缆芯电阻之间的正比例关系。
基本原理上电桥监测技术, 将惠斯登电桥技术作为核心,将电缆短路接地故障点的环线电阻引入到电桥的回路结构中,完成比值的测量工作,并在双臂电桥监测的技术处理中,保证高压电力电缆电阻值的稳定性状态。如果发生短路接地故障问题,可以在电桥监测法的影响下,获得不同电阻值数据,以此判断短路故障的形成原因,并在对短路故障地点的分析中,保证监测技术的有效性。而在电桥监测法的影响之下,也可以对电缆单项接地、短路接地、相间短路故障等问题作出明确的定位分析。尤其在确定故障点区间与位置距离的内容上,此项技术带有独特优势性,是保证技术监测管理的重要手段。
4 总结
综上,通过GPRS 技术形成的在线监测,可以对高压电力电缆的护层电流进行全方位的保护, 并保证其运行的稳定状态,实现技术化管理目标。而在多种类型的监测内容中,网络化的数据监测形式,都可以表现出较强的适应性,通过整体技术体系的建设,为电力系统的管理状态升级,提供基础性动力。
参考文献
[1]刘敏,方义治,孙廷玺,等.基于关联规则和竞争凝聚算法的高压电缆缺陷识别模型[J].科学技术与工程,2019,19（17）：202-209.
[2]曹俊平,周路遥,王少华,等.基于状态仿真平台的高压电缆接地悬浮缺陷模拟试验分析[J].绝缘材料,2019,52（04）：81-85+92.
[3]曹俊平,蒋愉宽,王少华,等.XLPE电力电缆接头缺陷监测关键技术分析与展望[J].高压电器,2018,54（07）：87-97.
收稿日期：2019-8-14 作者简介：蔡灿（1981-）,男,助理工程师,本科,主要从事高压电缆运维工作。
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