高壓電力電纜配電線路故障在線監(jiān)測方法研究

蒙生永

摘要：最近這些年，我國電力能源使用量明顯增多，這對于電力企業(yè)來說既是一個(gè)難得的發(fā)展機(jī)遇，又是一次巨大的挑戰(zhàn)，為了滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的大用電量需求，就需要電力企業(yè)進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大容量的電能傳輸，而要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量的電能傳輸，就需要依靠高壓配電線路。高壓配電線路是我國電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，并在電網(wǎng)系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色，相比于一般的配電線路，高壓配電線路對設(shè)備和環(huán)境的要求更為嚴(yán)格，需要進(jìn)行必要的在線監(jiān)測，因此其監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：高壓電力電纜；配電線路故障；在線監(jiān)測方法

引言

高壓電力電纜配電線路承擔(dān)傳配電力的重任，是供電網(wǎng)絡(luò)命脈，在節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念的帶動(dòng)下，低耗能、高傳輸率和長距離傳輸特點(diǎn)的高壓電力電纜是未來電力發(fā)展的主要方向。高壓電力電纜配電線路由于長期在極端惡劣條件下運(yùn)行，如高寒地區(qū)、極端天氣和地質(zhì)災(zāi)害等，其發(fā)生故障概率較高，發(fā)生配電線路故障對人們?nèi)粘Ｉ詈凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響，所以快速、準(zhǔn)確地對高壓電力電纜配電線路故障進(jìn)行精確地在線監(jiān)測，減少斷電時(shí)間，提升供電可能性十分必要。

1配電線路在線監(jiān)測技術(shù)的基本概述

配電線路在線監(jiān)測技術(shù)，主要是指將相關(guān)儀器設(shè)備安裝在配電路線上，通過設(shè)備儀器對配電線路的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與收集分析，并將各項(xiàng)數(shù)據(jù)及時(shí)回傳到監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)的工作人員對回傳的實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析和判斷，能清楚的掌握配電線路的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)還能有效的對各類故障進(jìn)行預(yù)警，引導(dǎo)技術(shù)人員制定有效的應(yīng)對措施，從而降低突發(fā)問題對配電線路造成的損害。此外，也可以將配電線路在線監(jiān)測技術(shù)作為配電線路運(yùn)行狀態(tài)檢修與維護(hù)的一種手段，科學(xué)的應(yīng)用配電線路在線監(jiān)測技術(shù)，能有效的提升配電線路運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

2監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用缺陷和問題

（1）在對配電線路的監(jiān)測工作中，相應(yīng)的政策、標(biāo)準(zhǔn)等不足，缺乏相應(yīng)的規(guī)范，相關(guān)企業(yè)難以有國家層面的保障，在一些方面難以得到調(diào)控[1]。（2）在對電線路進(jìn)行監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用時(shí)缺乏相應(yīng)的規(guī)劃，難以根據(jù)具體的需求而進(jìn)行建設(shè)，同時(shí)對于應(yīng)用來說更多的是強(qiáng)調(diào)實(shí)事而忽略管理，忽略了對系統(tǒng)的調(diào)控。（3）對相關(guān)的系統(tǒng)欠缺考慮，缺乏與其他軟件之間的相應(yīng)設(shè)計(jì)與相關(guān)方案的制定，在后期的使用過程中會(huì)出現(xiàn)很多問題，難以保證在建模過程中的準(zhǔn)確度，缺少相應(yīng)的技術(shù)幫助。（4）在監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用過程中，由于對相應(yīng)監(jiān)測對象認(rèn)識不明確，所以在具體的應(yīng)用過程中可能會(huì)出現(xiàn)受益者不明確的情況，這樣只能對自動(dòng)化程度進(jìn)行投入而忽視對配網(wǎng)的投入，比重出現(xiàn)失調(diào)。（5）在進(jìn)行監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行中，由于出現(xiàn)職責(zé)的不明確導(dǎo)致后續(xù)工作不能順利進(jìn)行，這樣一來，開發(fā)商與相應(yīng)供電具體情況不了解會(huì)導(dǎo)致最終形成的系統(tǒng)做不到精準(zhǔn)的預(yù)測需求，難以具備良好的適應(yīng)性。

3高壓電力電纜配電線路故障在線監(jiān)測方法

3.1超聲波

由于超聲波可以穿越不同種類的介質(zhì)，然后經(jīng)過反射和折射到各種介質(zhì)的表層，因此,超聲監(jiān)測可以用作識別絕緣子芯部的裂痕識別。超聲波測定的方式通過必要的發(fā)射器，發(fā)射出介質(zhì)內(nèi)在的脈沖，如果絕緣子芯部有裂痕的話，時(shí)間軸就會(huì)顯現(xiàn)出發(fā)射波所特定的細(xì)微裂紋，然后根據(jù)潛在的缺陷，精準(zhǔn)地判斷出超聲波的位置。對于這種表征的測定，應(yīng)用超聲波不但簡單便捷，而且還能夠抵抗外界的干擾，具有一定的優(yōu)勢，但是與此同時(shí)，這種監(jiān)測方法也有相應(yīng)的缺陷，例如:換能器的缺陷、耦合特性和暗藏衰減等，不適用于測定距離較大的高壓配電線路。在目前的超聲波測定中，設(shè)有激光定位裝置、遠(yuǎn)距離測定放電裝置、瞄準(zhǔn)器、框架和耳機(jī)等復(fù)合裝置。測定原理是，在劇院子選取激光方式定位之后，將精準(zhǔn)的超聲波替換成音頻的形式，然后通過耳機(jī)對超聲波進(jìn)行辨別，并通過儀表顯示出具體的數(shù)值，這種方式的現(xiàn)場測定，敏銳性有缺陷，而且噪聲背景會(huì)掩蓋細(xì)微聲波，從而影響監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

3.2成像法測定

結(jié)合以往監(jiān)測資料可知，當(dāng)設(shè)備存有故障風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，其表層通常會(huì)存有異樣，通過紅外線監(jiān)測措施便能夠識別表面異常信號，而后通過信號解析便能夠確定故障特征、嚴(yán)重性及故障方位，以便為后續(xù)檢修工作的開展提供參照。比較其他類型的監(jiān)測技術(shù)，紅外成像無損監(jiān)測的特征，能夠極大避免對設(shè)備的正常使用造成干擾，并且精準(zhǔn)度較高，兼具測溫的功能。而紫外線成像方法，則需要結(jié)合放電性電暈的信號做成像處理，由此可識別設(shè)備的電暈狀態(tài)，使監(jiān)測數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)且全面，更便于發(fā)覺潛在的隱性缺陷。

3.3在線狀態(tài)監(jiān)測

配電線路在線狀態(tài)監(jiān)測包括4個(gè)方面：（1）根據(jù)相關(guān)的線路診斷提出相關(guān)的建議。根據(jù)檢修過程中對相關(guān)線路、狀態(tài)、技術(shù)的分析來對線路檢修建議進(jìn)行確定，其中包括線路的維修工作、檢修工作以及檢修費(fèi)用等。（2）制定合理的檢修方案。根據(jù)具體的線路將其分成不同等級，對不同等級的線路進(jìn)行策略制定與方式的選擇，能夠大大提升監(jiān)測效率。（3）制定并嚴(yán)格實(shí)施檢修計(jì)劃。在對線路進(jìn)行檢修過程中要進(jìn)行統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)，對相關(guān)維修及養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行安排。（4）定期對線路檢修進(jìn)行評估，以此進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。

4對在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的建議

4.1加強(qiáng)在線監(jiān)測技術(shù)的智能化和自動(dòng)化

在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展過程中，要與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合時(shí)代發(fā)展與要求提升在線監(jiān)測技術(shù)的智能化與自動(dòng)化。在系統(tǒng)診斷上進(jìn)行專業(yè)化的研究，加大相關(guān)人員對此科研的投入力度，使在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展能夠跟隨時(shí)代、科技發(fā)展的潮流。在監(jiān)測過程中注重對精準(zhǔn)度的把握，在對監(jiān)測問題的不同類型設(shè)置不同的解決方式，提升系統(tǒng)應(yīng)對問題的能力。同時(shí)針對系統(tǒng)維護(hù)等工作進(jìn)行遠(yuǎn)程服務(wù)的開發(fā)，節(jié)省不必要的人力資源浪費(fèi)，另外，在在線監(jiān)測技術(shù)使用過程中，壽命的長短也需考慮。針對其使用的電池進(jìn)行開發(fā)，使監(jiān)測系統(tǒng)有相應(yīng)的電池供應(yīng)，以確保在線監(jiān)測技術(shù)的長久使用。

4.2加強(qiáng)在線監(jiān)測技術(shù)的系統(tǒng)化和信息化

在在線監(jiān)測技術(shù)的使用過程中曾出現(xiàn)了不穩(wěn)定性等問題，針對這些問題，可以加強(qiáng)在線監(jiān)測技術(shù)的系統(tǒng)化與信息化。通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)促進(jìn)無線局域網(wǎng)的使用，來為在線監(jiān)測技術(shù)提供必要的通信網(wǎng)絡(luò)支持。在完善過程中首先要對相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，使在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)在使用過程中形成體系，盡可能以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行衡量，以減少相應(yīng)的問題的發(fā)生，提升對問題處理的能力。其次，對相應(yīng)的工作人員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)，使相關(guān)人員具備相應(yīng)的技術(shù)與專業(yè)素養(yǎng)，加強(qiáng)對他們的日常培訓(xùn)工作，使之對信息進(jìn)行及時(shí)的掌握，保證監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語

高壓電力電纜配電線路具有較多優(yōu)勢，在配電系統(tǒng)中應(yīng)用較強(qiáng)。在線監(jiān)測技術(shù)的有效落實(shí)，既能夠?yàn)楦邏号潆娋€路提供更全面的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，使電網(wǎng)運(yùn)行的狀況更便于識別，同時(shí)憑借數(shù)據(jù)處理單元，更能夠在短時(shí)間內(nèi)判定配電線路內(nèi)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，以便為后續(xù)檢修工作的開展提供較好的引導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]袁燕嶺，周灝，董杰，等.高壓電力電纜護(hù)層電流在線監(jiān)測及故障診斷技術(shù)[J].高電壓技術(shù)，2015，41（4）：1194?1203.

[2]衛(wèi)永琴，張琦，西沙.基于多頻測相和行波測距法的電纜故障定位方法[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2017，17（36）：125?128.

[3]楊帆，關(guān)煥新.配電網(wǎng)單相接地故障的自動(dòng)化檢測模型設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2017，17（4）：218?222.

[4]吳巧玲，繆希仁，葉鎏芳.高壓輸電線路短路故障早期檢測研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（12）：50?55.