电力电缆在线监测系统研究
电力电缆在线监测技术初探
直流成分法 、ｔ 绝缘介损法 局部 放电的在线 监测 。 ｇ ６ 然 而传 统 的 电力 电缆 在线 监测 技术 的也存 在 不足之 处 ，比如对 于交联聚 乙烯 电力 电缆绝缘劣 化的在 线监
测上 ，国内外 常采用直流叠加法 、直流分量法 、低频 叠加法和介质损耗法对 中低压交联聚 乙烯 电力 电缆水
直 接 导致较 大 的测量 误差 甚至 于错 误 的结论 。文 献
［］ ５ 中利用 宽频带 局部放 电传 感器 ，使用 电磁耦合 的 方法监测位于 １ｋ ｚ ８ Ｈ 频段范围 内的局 部放 电现 ０ Ｈ ￣２Ｍ ｚ 象 。由于 电缆线路 的局 部放 电现象常 常发 生在 附件位 置 ，可 以在 附件位 置加装传感器减少 高频脉 冲衰减 损
别 ，同时如何对 于强干扰 下的局 部放 电脉冲 信号的提
压 １Ｏ Ｖ 以上线路达数 百公里 ；可运用 的最 高压等 ｌｋ及
级达￣ ５ Ｏ Ｖ ＵＯ ｋ 。但是交联 聚 乙烯 电力 电缆广泛运用 的
同时，也因为其材料 树枝老 化 问题 时常造 成 电缆绝缘
击 穿的事故，因此我们 迫切 需要对 于交联 聚 乙烯 电力 电缆的运行状况进行监测，及时查找故障，保证交联 聚 乙烯 电力 电缆 的良好的绝缘状况 。
满足宽带测量的要求。同时通过改变匝数Ⅳ和绕线截面
积，分别设计 了３ 个不 同的线 圈，还设计 了一个 以锰锌
配 电 已大 量采用 交 联聚 乙烯 电力 电缆 ，据不 完全 统 计， 已投入运 行的３ ｋ 及 以下线路约有几万公里；高 ５Ｖ
（ 超高频检测法 一） 局部放 电脉冲 的频 率如果很高，必须要提高监测 设 备的采样频率 来捕捉 局部放 电信 号 ，这样监测高频 段 的局 部放 电信 号能够有效抑制 外界噪声干扰 。交联 聚 乙烯 电力 电缆 的局部放 电监测技术 的核心 的问题是 如 何采 集微 弱 的局部 放 电高频 脉冲 信号 ，并进行 识
电力电缆检测项目研究及检测方法
电力电缆检测项目研究及检测方法1. 引言1.1 背景介绍电力电缆是输送电能的重要设备，在电力系统中起着至关重要的作用。
随着电力电缆的使用时间增长，其老化和损坏问题也越来越突出。
电力电缆的故障会对电力系统的稳定运行产生严重影响，甚至造成严重事故。
及时检测电力电缆的健康状态，发现潜在问题并进行维护修复至关重要。
目前，随着科技的发展，电力电缆检测技术也在不断进步和完善。
各种先进的检测方法和技术不断涌现，为电力电缆的健康检测提供了更多可能性。
局部放电检测技术、绝缘阻抗检测技术、在线监测技术等，都成为当前研究的热点。
通过对电力电缆的不同方面进行综合检测，可以全面了解电缆的健康状态，预防事故的发生，保障电力系统的安全稳定运行。
本文旨在探讨电力电缆检测项目的研究现状和方法，希望能为电力电缆健康检测提供新的思路和方法。
通过对电力电缆检测技术的研究，不仅可以提高电力系统的可靠性和安全性，还可以为电力行业的发展做出贡献。
【2000字】1.2 研究意义电力电缆是输送电能的重要设备，其安全可靠性直接关系到电力系统的正常运行和供电质量。
随着电力电缆的使用年限增长，电缆老化、绝缘破损等问题愈发凸显，导致电缆故障率逐渐增加。
对电力电缆进行定期的检测和维护显得尤为重要。
电力电缆检测项目的研究意义主要体现在以下几个方面：及时准确地发现电缆存在的隐患和故障，可以避免因电缆故障导致的停电事故，保障电网的安全稳定运行；采用先进的检测技术和方法，可以延长电力电缆的使用寿命，降低维护成本，提高电力系统的经济性和可靠性；电力电缆检测项目的开展还可以促进电力设备检测技术的不断创新和进步，推动电力行业向智能化、自动化方向发展。
电力电缆检测项目的研究意义重大，具有重要的社会和经济价值，对提升电力系统运行质量、保障电力供应安全具有重要意义。
2. 正文2.1 电力电缆检测项目的需求分析电力电缆是电力系统的重要组成部分，其质量状态直接关系到电力系统的安全稳定运行。
高压电缆线路接地系统在线监测分析
高压电缆线路接地系统在线监测分析随着电力供应体系的不断扩大和电力设备的不断发展，高压电缆线路在输电中的作用日益重要。
高压电缆线路接地系统是保证电网安全运行的重要组成部分，其良好的接地系统能够确保电网设备正常运行、人身安全，以及保护电网免受雷击等电力故障的影响。
对高压电缆线路接地系统的在线监测分析具有重要的意义。
高压电缆线路接地系统在线监测分析主要包括接地电阻监测、接地电位监测和接地电流监测等。
接地电阻是衡量接地系统性能的重要指标，通过对接地电阻的在线监测可以及时判断接地系统是否出现故障，确保接地系统的可靠性。
接地电位是指接地点与地面之间的电位差，通过对接地电位的在线监测可以了解接地系统是否存在漏电现象，及时排除隐藏的安全隐患。
接地电流是指通过接地系统的电流，通过对接地电流的在线监测，可以判断接地系统是否存在漏电或者过载等问题，及时进行修复。
高压电缆线路接地系统在线监测分析的方法主要有传统的实时监测和新兴的无线传感器网络监测两种。
传统的实时监测方法通常通过安装感应电阻器、测量电压表等设备，对接地电阻、接地电位和接地电流进行监测，并通过采集数据进行分析评估接地系统的性能。
这种方法需要人工进行监测和数据分析，操作繁琐，成本较高。
而新兴的无线传感器网络监测方法则采用无线传感器网络技术，通过部署在电缆线路接地系统上的传感器节点，实时采集接地系统的信息，并通过网络传输到监测中心进行数据分析和处理。
这种方法不仅可以实现接地系统的在线监测，还可以实现自动化操作，减轻人工负担，提高监测效率。
高压电缆线路接地系统在线监测分析的关键技术主要包括传感器技术、数据传输技术和数据分析技术。
传感器技术主要涉及接地电阻传感器、接地电位传感器和接地电流传感器等，需要具备高精度、高可靠性和低功耗的特点，能够在恶劣的环境条件下工作。
数据传输技术主要包括有线传输和无线传输两种，有线传输主要通过电缆进行数据传输，无线传输则通过无线传感器网络进行数据传输。
探讨110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案
探讨110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案110kV及以上电力电缆是电力系统中重要的输电装置，其运行状态直接影响着电网的安全稳定运行。
由于环境条件、设备老化、施工质量等因素的影响，电力电缆存在着一定的故障风险。
故障的发生不仅会导致停电，还会带来安全隐患和经济损失。
对110kV及以上电力电缆故障进行在线监测与定位，成为了电力系统运维的重要任务之一。
目前，电力电缆的故障在线监测与定位系统方案主要采用了传感器技术、数据采集技术、通信技术和数据处理技术等手段，以实现对电力电缆运行状态的实时监测和故障的快速定位。
本文将从这些方面进行探讨，提出110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案。
一、传感器技术传感器是实现电力电缆在线监测的关键设备，通过传感器可以实时获取电力电缆的温度、电流、介电常数、局部放电等数据。
针对110kV及以上电力电缆的特点，传感器技术需要具备以下特点：1. 高精度：由于110kV及以上电力电缆故障的风险较高，传感器的测量精度需要达到较高的要求，以确保监测数据的准确性。
2. 高可靠性：传感器在高压、高温、恶劣环境下工作，需要具备较强的抗干扰能力和稳定性。
3. 长寿命：传感器需要具备较长的使用寿命，减少更换和维护成本。
基于以上要求，目前通常采用光纤传感、电容式传感等技术，以实现110kV及以上电力电缆的在线监测。
二、数据采集技术数据采集技术是将传感器采集到的数据传输至监测设备的关键环节。
110kV及以上电力电缆故障在线监测需要实现远程数据采集，以确保数据的实时性和完整性。
数据采集技术需要具备以下特点：1. 高速率：110kV及以上电力电缆的故障监测需要实时数据，数据采集技术需要具备较高的数据传输速率。
2. 远距离传输：110kV及以上的电力电缆分布广泛，数据采集技术需要能够实现对分布在不同地点的传感器数据的远程采集。
3. 数据完整性：数据采集技术需要能够确保传感器采集到的数据在传输过程中不丢失或损坏。
高压电缆线路接地系统在线监测分析
高压电缆线路接地系统在线监测分析高压电缆线路接地系统在线监测分析是指通过对高压电缆线路的接地系统进行在线监测，并通过分析监测数据，评估接地系统的运行状态和性能。
高压电缆线路的接地系统是电力系统中重要的安全组成部分，它能够将电流回路与地之间的电压差降到一个安全的范围，保证电力设备和人员的安全。
接地系统的良好运行状态对于电力系统的安全稳定运行至关重要。
在线监测技术是一种基于传感器和数据采集系统的监测手段，通过实时采集和分析监测数据，可以实现对接地系统的连续、及时和精确的检测和评估。
在线监测系统通常包括传感器、数据采集器、数据传输网络和监测分析软件等组成部分。
在进行高压电缆线路接地系统在线监测时，首先需要选择合适的监测参数。
常用的监测参数包括接地电阻、接地电位、接地电流等。
这些参数能够反映接地系统的电阻特性、电位分布和接地电流分布等关键信息。
接下来，通过安装监测传感器和数据采集器，对接地系统的相关参数进行实时采集。
传感器通常采用非接触式的电气测量技术，能够实现对接地系统的非干扰性监测。
采集器负责数据的采集和处理，并将采集到的数据传输到监测中心或数据存储设备进行处理和分析。
在实际应用中，高压电缆线路接地系统在线监测分析可以实现对接地系统的实时监测和故障诊断。
通过连续监测接地系统的运行状态，可以及时发现和纠正接地系统存在的问题，提高接地系统的可靠性和稳定性，减少故障发生的可能性。
高压电缆线路接地系统在线监测分析是电力系统中重要的技术手段，能够帮助保护电力设备和人员的安全，提高电力系统的可靠性和稳定性。
随着监测技术的不断进步和发展，相信在线监测技术在电力系统中的应用前景将会更加广阔。
电缆在线检测系统应用研究
目前 ， 旧内 ￣ｂＸＬＰＥ电 力 电缆 局 部 放 电检 测 ‘法 越 来 越 多 。 但是 基 于 放 电信 号 微弱 ，易受 干扰 等 特点 ， 电力 电缆 住线 检 测 系 统 的应 用 难度 也 较 高 笔 者 根据 电力 电缆 在 线检 测 系统 的应 用 实 践 ，对通 常情 况下 的 电缆 在线 榆测 系统 应用 进行 了如 下探 讨 。 １ 电缆 在 线 监 测 检 测 系 统 的 背 景 及 意 义
３．１ 直 流分 量法 先前 外 ，有 很 多人 对 各 种运 行 后 的 电缆进 过 详 细而 全 面
的试 验 ，得 出 的结果 是 直流 分量 扮演 着 对ＸＬＰＥ电缆 的重 要标 志角 色 ，尤 其 是绝 缘 日．含有 水树 。 因而根 据 此提 议 了利 用 在线 监测 直流 电的流 量 来 确定 运 动运 行 中的交 联 聚 乙烯 电缆 老 化 的方式 方 法 。即这 就是我 们 所指 的直 流分 量法 。
我 们 知道 ，在 ７０年代 末期 ，在制 造坎 术 方 面 ，在ｘＬＰＥ制 造力‘ 面 ，取 得 了更大 的发 展 ，尤其 是 新 型半 导 电 屏蔽 材 料和 超 净绝 缘 材 料 的 出 现 ，这样 减 少 了绝 缘 体 中 的许 多 杂质 含 量 ，而且 在 艺
也 引进 了更 多层 的共 挤法 ，也 减 少 了许 多层 间 的 界面 ，进 而大 大 地 下降 了ＸＬＰＥ绝缘 电缆局 的放 电器 。也 为其 更 大规模 地 发 展铺 终 了雄厚 的基 础 。存 半 导 电屏 蔽 方 面 ，原 先在 其 绝缘 电缆线 Ｉ二所 用 的涂 石 墨层 布 ，在 其 表 面带 绕 包住 的 。这 种 方 法很 有 局 限性 ， 因 为 其 界 而不好 把 握 ，从而 使 得 其 电缆 部分 产 生 极大 可 能性 的放 电 。而且 电缆 一旦 进 入 水滴 ， 当水分 直 接 和绝 缘 体接 触 时 ，很 容 易引 发 水 树 与 电树 。 埘 以 后 ，半 导 电屏 蔽 采 用 层 一 起 挤 Ｔ： 艺 ，材 料 利用ＸＬＰＥ，在 其材 料 巾加进 去 防水树 和 电 ｆ发 射剂 ，这样 町以 更加优 化 电脑性 能 ，增加 其 优越感 。
电力在线监测技术的应用研究
电力在线监测技术的应用研究电力在线监测技术是指通过网络远程实时监测电力设备和电力网络运行状况的一种技术手段。
它将传感器、物联网、云计算、大数据等高新技术有机结合，实现了对电力系统的全面监测和智能管理，提高了电力系统的安全可靠性和效率，有着广泛的应用前景。
一、电力在线监测技术的概述随着电力工业的迅速发展，电网系统的规模不断扩大，电力设备不断增多，电力负荷也在逐年攀升。
而传统的静态监测方法已经不能满足现代电力乃至全球电力变革的需求，电力在线监测技术的出现，满足了业界对实时监测和数据快速传输与处理的需求，大幅度提高了电力系统运行的智能化水平和可靠性。
电力在线监测技术主要分为以下三个部分：1.数据采集系统：通过传感器、智能终端等采集电力系统的运行数据，如电压、电流、温度、湿度、氧气浓度等。
2.数据传输系统：采用物联网技术将采集到的数据上传至云服务器，实现数据同步、实时监测、数据存储等功能。
3.数据处理和分析系统：采用大数据技术对上传上来的数据进行深度分析，实现故障诊断、剩余寿命预测、参数优化等功能。
二、电力在线监测技术的应用场景1.电力设备在线监测：对高压电缆、变压器、发电机等电力设备进行实时监测和故障诊断，可实现全程监测，大大降低了维护成本。
2.电网在线监测：对线路、变电站、配电箱等电力网组件进行实时监测，可预测故障，及时采取措施，确保电力设备安全运行。
3.可再生能源在线监测：监测太阳能电池板和风力机发电机组等可再生能源设备，确保其稳定运行，优化发电效率。
4.智能电力计量：通过在线监测设备的数据采集和云数据处理，实现智能化的电力计量，实现数据集中管理和优化运营。
三、电力在线监测技术的优势1.实现远程互联：通过物联网技术，对电力设备进行实时监测和数据同步，将实时数据上报至云平台，实现了电力设备远程互联。
2.预测性维护：利用大数据和人工智能技术，分析历史数据并进行持续监测，对电力设备进行预测性维护，实现提前预警和故障修复，降低故障率。
电力电缆绝缘在线监测系统的探讨
足． 可 以准确及 时地对 电缆进行科学 的检测及维护 ， 借
助 特 征信 号有 效 地 判 断 电缆 绝 缘 的情 况 ．进 而 提 高 电
力电缆供 电的安全性 ． 降低事故率。 但该技术 目前在我
国还 不 是 很 成 熟 。介 绍 在 线 监 测 系 统 的软 硬 件 设 计 。
１电力电缆绝缘监测 系统 总体 设计
图 １ 电 力 电 缆 监 测 系 统 原 理 图
以及 ９个 以 上 的 外 部 中 断 微 处 理 器 在 系 统 中 的 主要
现场监测单元需 要达 到一 定 的精度 ． 但是一 味地 追求 高精度会造 成设计成本 的增加 ． 因此需要在 系统 的稳定性与精度之间找到一个合理的平衡点。通过各项
置的安 全性 ： 跟 踪 电流 源输 出有 利 于对信 号进 行分 析 ： 输
入频率 ２ ５ ～ ５ ｋ Ｈ ｚ 适用于工频信号的采样 在信号调理电 路设计中．由于故障电流信号的输 出最高达到 １ ０ ０ ｍ Ａ．
性提供量化依据 。 系统采用 Ｍ Ａ Ｘ ４ ８ ５芯片实现上位机 和现场检测单元之 间的通信连接 ＭＡ Ｘ ４ ８ ５芯片主要
自动 化 应 用 ２ ０ １ ３ ｉ ９期 ７ ８
电 力 专 栏
； 舞 懑 冀
是 由可 控 驱 动 器 与 可 控 接 收器 两 部 分 组 成
指标的分析， 监测单元的 测量精度一般定为０ ． ２ 级Ⅲ 。
２监测 系统硬件设计
现 场 监 测单 元 主要 由微 处 理 器 ｆ Ａ Ｒ Ｍ 构 架 的 Ｌ Ｐ Ｃ ２ ２ １ ４ ） 、 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ、 信 号 调 理 电路 以及 液 晶 显 示 等 部 分 组 成 。Ａ Ｒ Ｍ 平 台 系统 结 构 图如 图 ２所 示 。
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电力电缆在线监测系统研究
发表时间：2017-04-25T14:55:43.857Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：陈阔海陶方杰杨迪
[导读] 摘要：当前电力系统中采用的大多是交联聚乙烯（XLPE）电缆，这种电缆最早出现于20世纪60年代，具有非常好的绝缘性能。
（国网山东省电力公司威海供电公司）
摘要：当前电力系统中采用的大多是交联聚乙烯（XLPE）电缆，这种电缆最早出现于20世纪60年代，具有非常好的绝缘性能，而且安装方便、制造简单，已经逐渐取代了传统的油纸绝缘电缆，且被广泛应用到高压和超高压输电中，，最高应用电压等级已经达到了
500kV。
随着XLPE电缆的广泛应用，也出现了不少由于线路老化、故障造成的电缆绝缘击穿事故，影响到供电系统的运行可靠性，对电力电缆在线监测系统的研究越来越受到电力系统的重视。
0 引言
1 交联聚乙烯（XLPE）电缆在线检测方法
1.1直流分量法
直流分量法（DC component method），是K.Sona 等人通过对实际运行的电力电缆进行测量、分析数据后提出的检测方法之一[1]。
XLPE电缆中的水树枝起到了“整流作用”，在外加电压的负半周，树枝放电向绝缘中注入了较多的负电荷，而正半轴时注入的正电荷很少，只能中和一部分负电荷，从而使得在外加交流电压的作用下，正负半周交替进行，负电荷会在水树枝前端聚集并向屏蔽层漂移，其过程类似于整流作用，出现了数值仅为几纳安的直流分量。
[2]在测试现场进行直流分量的测量时，要特别注意来自于被测电缆屏蔽层与大地间干
扰电流的影响，会给测量结果带来较大的误差，为避免这种误差，长采用旁路掉干扰电流或者是在回路中串电容阻断电流的方式来减少误差。
此外，还可通过数学计算方式，如利用FFT（快速傅里叶变换）的方法将干扰电流从水树枝电流中分开，或者利用数理统计的方法对数据进行分析处理等。
直流分量法适用于被测电缆屏蔽层与大地之间绝缘电阻R数值较大，容易测量的情况，当R由于局部损伤影响而较小时，往往可以通过修补后使R具有较高准确性，因此可用该方法监测XLPE水树枝情况。
1.2 损耗电流谐波分量法
谐波分量法（Harmonic component method），是通过监测由于水树枝引起老化的XLPE绝缘电缆在损耗电流中产生的谐波分量来分析电力电缆绝缘状况的一种检测手段。
在正弦形态的电压下，损耗电流中会出现谐波分量，其能够较好地反应电力电缆老化状况。
并且损耗电流中谐波分量的值会随着线路老化程度的加深而增大，因此，检测到的谐波分量的数据也就能更好地反应水树枝老化的更多信息[3]。
1.3 局部放电法
局部放电一般出现在电力电缆裂缝处或缺陷处，这种现象出现的初期基本不会对电力电缆的绝缘能力造成影响，但如果局部放电长时间存在，则会对电力电缆绝缘能力造成持续性影响，减少了电力电缆使用年限，威胁到供电安全性。
局部放电时，电缆的各种参数并不会发生大范围的浮动现象，因此无法通过监测诸如电流、电阻、介质损耗等参数来判断是否出现局部放电，而是利用其产生的电脉冲现象，通过不同用途的传感器接收其产生的脉冲来识别局部放电。
根据检测所使用的传感器的不同，局部放电法又可分为脉冲电流法、声学检测法、超高频检测法、耦合法、铂电极对检测法等[4]。
2 电力电缆在线监测系统设计
电力电缆的在线监测系统采用模块化设计方式，由信号取样、数据采集、后台处理系统三部分组成。
信号取样模块主要负责对直流分量、交流分量和局放信号的取样，数据采集模块分为低速数据采集卡和高速数据采集卡，后台处理模块包括监测系统的处理软件等。
2.1 信号取样模块
直流信号取样。
对于数量级特别小（纳安级）的直流分量，系统采用信号放大电路来放大直流信号，便于其采集。
利用直流分量法时，系统控制器的接触器需要断开，此时，对地电流会流过直流取样电阻，将电流信号转为电压信号，采样时间为1分钟左右，然后关闭系统控制器的接触器，将取样电路短路，再将电缆铠装直接接地。
谐波信号取样。
谐波信号取样模块的设计要充分考虑谐波电流的波动范围，在实际应用过程中，可以采用可调增益的运放作为前级数据的放大，然后采用二阶低通滤波来处理信号，使得信号更能反应电力电缆运行的实际情况。
局放信号取样。
局放信号具有高频特性，因此需要消除电路低频信号的干扰，然后再加上两级放大电路来放大局部分量信号，进而提高测量效率和准确性。
2.2 后台处理系统
后台处理系统与系统总设计方式相同，均采用模块化设计。
该系统包括以下三部分：
①系统软件。
系统软件是连接专家诊断模块和数据库的重要部分，其承担着信号读取、传输、综合处理的任务，是系统设计中的重要模块。
②数据库软件。
数据库软件实现了对直流分量、谐波分量、局放分量信号的存储，保证了数据的实时性和留存性，便于对历史数据的操作和使用，也有利于专家判读模块对电力电缆运行状况的判读。
③应用软件。
应用软件负责数据的显示和打印，使得监测系统便于操作和监控，此外，系统还提供了对交流接触器开断和数据采集卡采集的控制接口，使系统的数据采集工作更加灵活、便捷。
3 结语
文章中提到的XLPE电力电缆在线监测系统通过对直流分量、谐波分量和局放分量的绝缘监测[5]，实现了对电力电缆运行参数的在线采集，并通过后台处理系统对所获取的参数进行处理和分析，进而得到电力电缆的绝缘状况。
对电力电缆三种参数的采集和综合分析，有利于后台系统的诊断，使监测更为有成效，进而能对电力电缆运行情况做出准确的判断。
参考文献
[1]Wei Zhang，Yutao Zhu，Baitun Yang，Yaonan Liu.A study on DC component method of online diagnosis for XLPE cable[A].Proceeding of the 4th Internation Conference on Properties and Applications of the Dielectic Materials[C].Brisbane Australia 1994..
[2]郭志.XLPE电力电缆绝缘在线监测系统的设计[J].电线电缆，2006,01.
[3]B Oyegoke，D Birwhistle，J Lyall.Condition assessment of XLPE cable insulation using short-time polarization and depolarization current measurements[J].IET Science, Measurement & Technology,2008,2.
[4]袁燕岭，李世松，董洁，高俊福，黄松龄，赵伟.电力电缆诊断检测技术综述[J].电测与仪表，2016,11.
[5]G Hoff and H. G Kranz .On-site dielectric diagnostic of power cable using the isothermal relaxation current measurements
[C].IEEE Power Enginerring Society Winter meeting,2000,3.。