电力电缆在线监测技术与检测技术的研究与应用
电力电缆在线监测技术与检测技术的研究与应用
发表时间：
2018-04-19T16:02:15.700Z 来源：《电力设备》2017年第33期 作者： 郎宏飞
[导读] 摘要：对于电力电缆的敷设，通常存在着多种敷设方式，常用的有排管敷设、直埋敷设、电缆隧道敷设、电缆沟敷设等，在这些敷
设方式中，以直埋敷设的方式应用最为广泛。
（浙江容大电力设备制造有限公司 浙江杭州市 311400）
摘要：对于电力电缆的敷设，通常存在着多种敷设方式，常用的有排管敷设、直埋敷设、电缆隧道敷设、电缆沟敷设等，在这些敷设
方式中，以直埋敷设的方式应用最为广泛。由于电缆大多敷设于地下，使得对电缆故障的检测和解决不能直接进行。传统的检测基本以离
线方式为主，需要断电之后检测人员携带仪器进行检测。这种方式不仅需要多个检测水平较高的技术人员，消耗的人力物力较大，而且其
检测过程会受到电缆敷设环境等多方面因素的影响。
关键词：电力电缆；在线监测技术；检测技术；应用
近几年来，城市电网输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35kV及以下线路约有几万公里；高压
110kV
及以上线路达数百公里；可运用的最高压等级达到500kV。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。
1
传统的电力电缆在线监测技术
传统的电力电缆在线监测技术分为直流叠加法、直流成分法、tgδ绝缘介损法局部放电的在线监测。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树枝化进行在线诊断，已部分应用到现场并且取得了较好的效果。但是存在一个问题是我们不能利用
这些办法来监测特高压电力电缆，而且水树枝化并不是交联聚乙烯电力电缆绝缘劣化的唯一表现，所以单单监测水树枝不能够全面反映绝
缘劣化的状况。
2
在线监测技术介绍
2.1
分布式光纤温度传感技术
传输型光纤温度传感器中光纤只对光信号进行传输，而功能型传感器则能够在传输光信号的同时传输温度信息和光纤感应信息。现阶
段，应用较广的光纤温度传感器主要包括光纤光栅、光纤温度、光纤荧光、干涉型光纤温度传感器，其中光纤光栅温度传感器和光纤温度
传感器应用最为广泛。
分布式光纤温度传感技术有着极大的优势，具体体现于以下场合的应用：
第一，当进行全面监测，需要设置诸多监测点时，光纤DTS有着便于安装的有点，而且其一条光纤能够取代多个点式的温度传感器。
第二，在电磁干扰较大的条件下，采用光纤DTS能够读取精确的光学数据，避免电磁干扰的影响。
第三，光纤DTS的安全性能较好，能够更好的应用于易燃易爆等特殊环境下。
现阶段，在电力系统温度监测中，分布是光线温度传感技术已经逐步开始应用，而且对于电力电缆的动态流量计算、电缆故障、电缆
接头温度监测等方面有着极其广泛的应用前景。
2.2
电缆故障在线监测方法
对于运行过程中的电缆绝缘情况监测而言，在线监测是较为有效的方式。在对电缆绝缘老化的原因充分了解，结合实际环境对电缆绝
缘老化的影响因素进行分析，并积极采取在线监测手段，对交联电力电缆的绝缘状况做到动态掌握，发现其中问题从而制定相应的措施解
决事故问题，对于电网供电的安全性和可靠性有着极其重要的现实意义。传统的电缆故障在线监测方法有以下几种。
2.2.1
直流叠加法
这种方法的基本原理就是在变压器的母线处或中性接地点，利用电压互感器在电缆绝缘交流相电压之上叠加低压直流电源，利用高压
电容对交流高压电在直流电源中的影响进行控制。通过对电缆中直流电流的绝缘电阻测试，从而达到在线检测电缆的目的。
2.2.2
直流成分法
通过对直流成分的测量，绝缘老化作为水树的检测是成立的。这种方法的基本原理就是对电缆中存在水树时的整流效应加以利用。在
负半周期情况下的外施电压中，通过尖端到绝缘，水树枝注入了大量负电荷，而在正半周期情况下，其正电荷注入较少，只能对一部分负
电荷进行中和。由于在电缆运行中，直流成分是固有的特性，因此，这种方法适用于中、高电压等级的电力电缆监测。
2.2.3
局部放电法
就局部放电而言，实行监测的主要目的就是为了采集终端头和附件等局部的放电量。通过小波理论和信号处理系统将电缆的局部放电
量从干扰信号中分离出来。在水树枝引发的初始阶段，局部放电量为通常为
0.1PC。因此，从中提取电力电缆绝缘裂化信号很容易覆盖在
干扰信号下。
2.2.4
低频重叠法
又叫差频监测法，是在工频交流电压下叠加低频电压，观察所产生的超低频水树变化特征电流信号，但低频信号加载位置有考究，会
导致测试可靠性不高；同时考虑到在输电运行现场叠加低频的操作不方便或是不允许的，所以此方法只在停电时可以使用，不适用于在线
监测。
2.3
局放监测技术
在线监测及诊断的任务是了解和掌握设备的运行状态，包括采用各种检测、测量、监视、分析和判别方法，结合系统的历史和现状，
考虑环境因素，对设备运行状态进行评估，判断其处于正常或非正常状态，并对状态进行显示和记录，对异常状态作出报警，以便运行人
员及时处理，并为设备的故障分析、性能评估、合理使用和安全工作提供信息和准备基础数据。
采用此项技术有下列好处：
1
）减少维护费用；2）避免故障发生；3）对设备性能进行评估。
通过状态监测对设备运行状态进行的了解和掌握，可对设备的使用性能、运行寿命、利用程度进行评估以便调整使用，从而提高经济
效益。
3
系统结构设计
3.1
基本概念和原理
传统现场温度检测的主要方法是在被测物表面涂一层随温度变化能改变颜色来大致确定其温度范围，这种方法准确度低，可靠性差，
不能进行定量测量。主要的温度仪表，如热电偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟，但是，它们只能在传统的场合应用，尚不能
满足许多领域的要求，尤其是高科技领域。国内目前在线设备温度监测应用较多的是光纤式温度传感器和红外测温传感器。
3.1.1
红外测温技术
红外线辐射是一种广泛存在于自然界的电磁波辐射，它的存在是针对任何常规环境下物体产生的自身原子和分子的不规则运动，以辐
射除源源不断的红外能量。
3.1.2
红外传感器的选择
目前常用红外传感器分有源和无源两种，光学分辨率也各不相同，从1：2的小视场模糊传感器到30：1的大视场精确传感器都有各自
的适用情况。在变电站发电厂内安装温度监测系统，抗干扰性是一个重要指标，为提高系统安全性，在系统中都采用无源传感器。
3.2
系统功能介绍
在线监测系统是由采集器接收红外传感器测得的温度信号（电压毫伏值输出），采集器将所有监测数据通过串口服务器模拟的串口上
传到工控机。工控机上安装有软件系统，由前置机程序接收采集到的数据进行处理，之后将处理得到的数据转发至主控制程序及远方调度
中心。主控制程序负责将传送过来的数据进行处理，以数据、波形及现场接线示意图的形式显示在屏幕上供工作人员观察，同时负责对符
合要求的数据进行报警提示，并将相关数据存储至系统数据库。
3.3
系统硬件设计
系统采用分布式主从监控方式，从体为星型网，各前端构成星型网的外围节点，采用半双工通信工作方式。每个节点都有自己的专用
地址，可对其进行选择性和组群通信。通过专用网络向节点发送命令，并接受来自节点的信息，然后对信息进行处理、转发及显示。节点
自身完成循环采集其下各子节点的信号，并等待接收来自主控的指令。一旦接受到指令，对其分析后根据指令内容进行信息上传。
结论
在对缺陷电缆局放的初步实验中，宽频带电磁耦合法与传统的IEC60270法测得的结果表现出一定的一致性。证明了电力电缆在线监测
新技术的可行性，并且具有传统技术所不具有的优势。同时电力电缆的在线监测技术会逐渐向多参数、全天候监测的方向发展，这样能够
使电力电缆管理人员实时掌握电缆状况，及时处理发生的故障，减少因故障带来的损失，保证供电的安全畅通。
参考文献
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王日恒．浅析电力电缆的在线监测技术[J]．民营科技，2015，（4）．
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严新华．电力电缆在线监测数据的传输及组织处理[J]．上海电力，2015，（4）．
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
常见的电力电缆状态在线监测方法综述
２ 电力 电缆绝缘在线监测
研究 表 明 ， 电力 电缆 的树 枝 状 放 电是 造 成 绝 缘 劣
化和 击穿 的主 要原 因 ， 针 对水 树 枝 产 生 的直 流 电流 分
至今 已有百 余年 的历 史 。 电力 电缆 在使 用 过 程 中 ， 由 于 电磁 、 热、 机械 、 化 学等 多方 面 的作 用会 逐渐 老 化 ， 进 而产生 破 坏性 的故 障。早 期 电缆 以本体 故 障 为主 ， 近 期 以过 载性 故 障居 多 ， 当前 电 缆终 端 和 中间 接 头故 障
成为电缆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ障的主要原 因。对 电缆状态进行监测 ， 是
预 防电缆 故 障发生 的重要 手段 。传 统 的 电力 电缆预 防
性 试验 需停 电检 测 、 试 验 电压 低 、 试 验 周期 长 ， 属 于离 线检测 ¨ ． ２ Ｊ ， 已经 越 来 越 不 能 适 应 电力 不 问 断生 产 和
ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎｄ Ｓ Ｏ ｏ ｎ． Ｔｈ ｅ ｐａ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ — ｌ ｉ ｎ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｉ ｎ ｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎｄ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ， ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ， ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍ．
长距离三相电力电缆绝缘在线监测方法
长距离三相电力电缆绝缘在线监测方法摘要：长距离的电力电缆的金属护层都会进行交叉互联，目的是降低电缆的金属护层中的感应电压，这种接线方式具有接地回路环流小、经济安全等优点，但由于无法对流经各段电缆主绝缘的电流直接测量给其绝缘的在线监测技术带来了很大的困难。
对于长距离的电力电缆，金属护层都是交叉互联的，并且长距离电缆线芯的电阻和残余电感都不等于零，电缆中的负载电流便会在电缆的线芯电阻和残余电感上形成电压降，导致电缆两端的对地电压出现比较大的差异，而且这种差异还会随着电缆负载电流的变化而变化。
在这种情况下，选取电缆位置对地电压作为基准相量进行电缆绝缘tanδ在线监测时，测量结果将会是不相同的，并且监测结果还会随电缆负载电流的变化而变化，这就给长距离电缆绝缘tanδ在线监测及绝缘状态评估带来了困惑。
鉴于目前金属护层交叉互联下电缆绝缘的在线监测一直没有找到合适的方法，该方法不仅实现了交叉互联方式下电缆绝缘的在线监测，而且给出了长距离电缆线芯存在电压降时参考电压的选取方法，通过仿真可以证明该方法的有效性。
关键词：长距离三相；电力电缆绝缘；线监测长距离电力电缆存在金属护层交叉互联和负载电流造成电压降的问题，因而与短距离电力电缆绝缘的在线监测存在很多不同。
根据长距离电缆金属护层交叉互联的结构特点，基于长距离电缆绝缘介质损耗因数（tan）在线监测技术，长距离电缆故障定位技术及长距离电缆护套绝缘在线监测技术。
一、长距离电缆绝缘在线监测存在的问题1、电缆金属护层交叉互联的影响。
对高电压长距离电缆金属护层交叉互联方式，通过电缆两端接地线上测量的电流并不是流过电缆主绝缘的电流，而是流过三相电缆主绝缘的电流的叠加之和，并且该值几乎为零，这种互联方式使得无法对流过电缆主绝缘的电流进行测量，也就无法对电缆绝缘电阻、tanδ 值等参数进行测量，从而无法实现对高电压长距离电缆绝缘的在线监测。
同时，对于较低电压等级的长距离电缆绝缘在线监测中，由于三相电缆的金属护层在电缆的整个长度范围内始终完全相连，无法对电缆的绝缘进行分相监测，也是无法对流过每相电缆绝缘的电流进行测量，从而无法实施对每相电缆绝缘的监测。
XLPE电缆绝缘在线检测技术方法综述
XLPE电缆绝缘在线检测技术方法综述摘要：电力电缆在电力系统电力供应中的应用越来越广泛,供电质量的可靠性也越来越为供电企业和电力用户所关心，电力电缆的可靠性是保证供电可靠性的重要环节之一.如何实现电力电缆的在线监测和状态检修，一种重要的前提就是对电力电缆进行实时的状态检测。
本文基于交联聚乙烯电缆（XLPE电力电缆）绝缘在线检测技术的地位和意义，梳理了国内外XLPE电力电缆在线检测技术的研究现状，，并探讨了XLPE电力电缆绝缘在线检测技术的发展方向，阐述了电力电缆绝缘故障在线监测系统的国内外技术现状和发展趋势，在此分析的基础上认识到电缆绝缘在线监测是迫切需要的。
关键词：XLPE电力电缆；电缆绝缘；在线检测1 电缆绝缘在线检测的意义电力电缆是电力系统的重要组成部分，随着企业生产的发展,对电力需求的不断增加，电力电缆的使用量也在逐年增长,现代化企业的生产要求电力电缆的运行必须是长期、连续和安全稳定［1］.因此如何保证电力电缆安全稳定运行是电力系统中长期研究的一个多因素、非常复杂的课题。
长期以来，为了防止事故的发生，对电力系统运行中的设备，一直坚持定期进行预防性试验的制度.这对保证设备在电力系统中安全可靠地运行、防止事故的发生起了很好的作用［2].但是随着电力生产的发展,传统的常规性预防试验，已经满足不了安全生产的需要。
这是因为常规预防性试验需要停电测试，而且两次试验间隔时间过长，所以不易及时发现设备的绝缘缺陷，而且停电还要造成一定的损失。
因此对电力系统中设备的绝缘进行实时监测显得极为重要了.随着电力系统的不断发展，电力电缆的应用越来越多，很多单位无法根据规程按时完成预防性试验任务，所以电力电缆设备绝缘的在线监测势在必行。
在线监测就是在工作电压下对电力电缆绝缘状况进行实时监测，把计算机引入测量系统,对测量过程实现自动化，对数据处理实现智能化[3].与此同时,随着现代化技术的飞跃发展,特别是电子、计算机和各种传感器技术的新成就，都为开展电力设备绝缘的带电检测和在线监测技术提供了有利条件［4］.对电力电缆进行带电检测,可以缩短检测周期,提高及时发现绝缘缺陷的概率，从而降低绝缘事故，这一点在电力电缆设备投入运行的初期和老化期是尤其重要的［5]。
电力电缆外护套的故障定位及监测技术
TECHNOLOGY AND INFORMATION118 科学与信息化2023年12月下电力电缆外护套的故障定位及监测技术沈浩然上海久隆电力（集团）有限公司 上海 200052摘 要 电力电缆外护套的故障定位及监测技术是电力系统运行和维护中的重要内容。
本文通过对电缆外护套故障的类型和原因进行分析，概述了常用的故障定位及监测技术。
电力电缆外护套的故障定位及监测技术在电力系统的运行和维护中起着重要的作用。
通过合理选择和使用这些技术手段，可以提高电缆系统的可靠性和安全性，避免意外停电和电缆故障对生产和生活带来的不良影响。
同时，也可以降低电缆故障排除的时间和成本，提高电力系统的运行效率。
关键词 电力电缆；外护套；故障定位；监测技术Fault Location and Monitoring Technology of Power Cable Outer Sheath Shen Hao-ranShanghai Jiulong Electric Power (Group) Co., Ltd., Shanghai 200052, ChinaAbstract The fault location and monitoring technology of the outer sheath of power cable is an important part of the operation and maintenance of electric power system. This paper analyzes the types and causes of power cable outer sheath faults, and summarizes the commonly used fault location and monitoring technology. The fault location and monitoring technology of the outer sheath of power cable plays an important role in the operation and maintenance of electric power system. Through the reasonable selection and use of these technical means, the reliability and safety of the cable system can be improved, and the adverse effects of unexpected power outages and cable faults on production and life can be avoided. At the same time, the time and cost of cable troubleshooting can be reduced, and the operation efficiency of electric power system can be improved.Key words power cable; outer sheath; fault location; monitoring technology引言电力电缆外护套是电力系统中不可或缺的重要组成部分，它起到了保护导线和绝缘材料的作用。
电缆接地线电流在线监测技术的应用
关 键 词 电缆 ； 接地 线 电流 ； 在 线监 测 中圈分 类 号 ： Ｔ Ｍ ８ ５ ５ 文 献 标识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ６ ７ １ — ７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ３ ）１ ２ — ０ ０ ７ ３ － ０ １ 要 ， 需 要 断 电之后 检测 人 员 携带 仪 器进 行 检 测 。这 种方 式 不 仅 需要多个检测水平较高的技术人员 ， 消耗 的人力物力较大 ， 而 且 其 检测 过程 会受 到 电缆 敷设 环境等 多方 面 因素 的影 响 。
１ 问题 提 出
随着莱钢经济建设的工业化高速发展时期 ， 经济发展对 电 力 的需 求 及 可靠 性 要求 不 断 提 高 ， 与 架 空线 路相 比 电力 电 缆在 厂 区 电 网 改造 工 作 中有 不 可替 代 的 优 势 ， 电力 电缆 的 应 用越 来 越 广 泛 。 由于 电力 电缆 应 用成 本 的 下 降 ， 以及 电力 电缆 自身 所 具有的供 电可靠性高、安全隐蔽耐用等特点 ， 因而获得了越来
１ ） 在 电力 电缆 中间箱 处 安装 了采 集 系统 设 备 ， 对 电缆运 行 情 况进 行 在线监 测 。 ２） 本 主 站 内置监 测 电缆 的名称 、波速 度 、电缆长 度 、历 史
２ 问囊 分 析
２ ． １ 电力 电缆故 障原 因
随 着 电 缆数 量 的增多 及 运 行 时 间 的延 长 ，由于 电缆 绝 缘 老 化 特性 等 因素 ， 故 障发 生概 率 大 大增 加 ， 但 是 因为龟 缆 线 路 的 隐蔽性 ， 使电缆故 障的查找非常困难 。电缆发生故障的原 因是 多方 面 的 ， 莱钢 型 钢 区几 种 主要 原 因包括 ： １ ）烧结 Ｉ、 Ⅱ、Ⅲ线 电缆 在烧 结 厂 区内被 施 工车 辆 压坏 盖 板损 伤 ，电缆做 中 间接 头 。 由于环 境 恶 劣 ， 中间 接 头极 易 出现 问题 ， 加 装 分支 箱后 ， 可 防 止或 减少 事故 发生 。 ２ ）中宽带 Ⅱ线在大 Ｈ型钢厂房南侧被施工单位错锯 ， 做中 间 电缆头 ２个 。 由于环境 恶劣 ， 中间 接头极 易 出现 问题 。 ３ ）转炉 Ⅱ线在南外环被施工车辆损伤 ， 制作 ２ 个 电缆中间 接头。由于环境恶劣 ， 中间接头极易出现问题。 ４）一 降 、粉 末 线 电缆 沟 由于设 计 等原 因 ， 电 缆沟 盖 板离地 面６ ０多 厘米 ， 电缆 沟极不 安全 。 ５ ）矿槽 大 街路 面经 常 流水 ， 大 量 水渗 透 到 电缆沟 内 ， 电缆 沟 内无排 水 沟 ， 造成 电缆 沟 常年 积水 。 ６） 从 型 钢站 到 高炉 、 转炉 、 精炼 炉 、 中宽 带 的 ３ ５ Ｋ Ｖ电缆 （ 共 计４ ２条 ） ， 全 部 经 过 中央 大街 北 侧 电缆 井 、穿 过 中 央大 街 ， 沿 中央大街南侧敷设 。电缆井 、穿越 中央大街的电缆沟施工极不
论述高电压设备在线监测技术在智能电网中的应用
论述高电压设备在线监测技术在智能电网中的应用摘要：本文作者根据多年来的工作经验，结合今后中国智能电网建设的发展规划，根据高电压设备状态检测的需要，分析了在线监测技术在智能电网建设中的应用，探讨了区域电网电网智能电网建设中高电压设备智能化发展的具体建议。
关键词：高电压设备；在线监测；智能电网；状态检修高电压设备在线监测技术主要是利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后通过对数据的分析、挖掘，达到对整个电力系统运行的优化管理。
同时随着近几年新技术的发展带动了在线监测技术的进步，为高电压设备的智能发展提供了机遇。
结合今后中国智能电网建设的发展规划，根据高电压设备状态检测的需要，分析了在线监测技术在智能电网建设中的应用，探讨了区域电网智能电网建设中高电压设备智能化发展的具体建议。
1 智能电网的特征及研究进展根据目前收集到的资料和初步研究，智能电网可以理解为是将信息技术、通信技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网，它具有提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多个优点。
因此智能电网也是现有输配电网的智能化升级。
智能电网应该具备以下特征。
（1）坚强。
能够监测电网的实时运行状态，预测电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患，提高电网运行的可靠性。
（2）交互。
用户积极参与电网的运行，根据实时电价调整用电模式；支持用户使用分布式电源，变电站可以实时监控用户的用电情况。
（3）环保。
支持分布式电源并网运行，做到“即插即用”；支持风力发电和太阳能等大规模可再生能源发电的应用，提高电能利用率。
2 在线监测技术在智能电网中的研究与应用中国自开始研究智能电网以来，十分重视在线监测技术在未来智能电网中的应用。
先后与国内主要高压设备制造商、设备在线监控技术供应商和高等院校进行了交流，在多年从事高压设备检测和诊断技术的基础上，对在线监测技术在智能电网中的作用进行了更加清晰的分析和定位。
高压绝缘在线监测技术研究
高压绝缘在线监测技术研究
吴裕锋 王 辰
摘
（ 江 苏 省 电力 公 司 无 锡 供 电公 司 ２ １ ４ ０ ０ ０ ） 要： 随着经济 的高速发展 ， 电力工业越来越与人 民的生产 生活息 息相 关。 生活 中的各个领域都 需要 电力能源 ， 西电东送工程在 一 定程度 上大大缓
故。
高压绝缘在线检测技术 的优点 高压绝缘在线监测技术 与传统的监测技术相 比， 具有 以下优 点： 首先 ， 这是一种在线监测 ， 即意味着不用 断电可 以时时刻刻的连续监测， 可 以及时
、
在第一时间发现绝缘缺 陷， 将事故和损失降低到最小程度 。其次， 测试简单 易操作， 人工付出小 ， 节约 了人力资源 ， 且保证 了监测 的准确性。再次， 此种
含量会在 一定程度上反映变压器 内部是否出现 故障， 以及故障的大小。 绝缘
油作为三种 常用 的电解质之一 ， 具有其优缺 点。其次 ， 由于变压器 有机 绝缘 日渐老化并最终击 穿从而导致局部放 电的发生，通过观察变压器 是否有放 电现 象， 也能对其绝缘状况 的良好与否进行有效监测。现今 的经济条件下 ， 监测局部放 电的技术主要有脉冲 电流法和超声波探测法日 。 三种 电解质性能比较
优越性就在于不会 因电流 的干扰 （ 即使这种干扰很细微） ， 也能轻 易避 免信 号采集过程中容易出现 的角差现象， 从而保证监测 的准确性与科学性。 两种 测量方法都各有其优点 。 将两种测量方法进行结合使用 ， 就能够做到取长补
短， 发 挥 监测 的最 大 效 能 。一
绝对 测量和相对测量法的应用流程
具 有易燃 性
２ ． ２对发 电机绝缘状况的在线技术监测 在发电机发生的诸多事故 中， 以绝缘出现缺 陷导致事故为主 ， 一旦绝缘 出现故障 ， 发电机就极 易出现 电流外 泄或外漏 ， 进而伤害工作人员。 实践中，
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 。
单片机在电力电缆故障在线检测中的应用探讨
单片机在电力电缆故障在线检测中的应用探讨◎朱根良（浙江传媒学院，浙江杭州310000）TM 247A 1673-0992（2009）12-037-01中图分类号：文献标识码：文章编号：在实际的电力传输过程中，由于电缆接头众多，并且容易发生内部故障和外部故障，引发的电缆火灾在整个电缆事故中约占一半以上。
为了有效地避免隐患事故的发生，采用对电缆接头进行实时的温度监测，全面准确地了解各个接头点的工作状况，确定维修计划，可确保送电安全。
电力电缆的故障不是一下发展起来的，而是由于长期运行造成绝缘老化而最终导致击穿。
有调查显示，现在全国运行的电力电缆故障80%以上是由于电力电缆附件故障引起的，其中电缆接头引起的事故占一半以上。
电缆接头故障也可分为外部热故障和内部热故障两类：第一类是外部热故障。
第二类是内部热故障。
电缆接头处过热造成的电缆短路放炮所引起的火灾，将导致大面积电缆烧坏，设备停机，短时间内无法恢复生产，造成重大经济损失。
研究设计电力电缆火灾在线监测系统就是为了能够实时监测电力电缆的温度变化，在温度越限或温升速度越限时能及时报警，并指出发热点位置，通知运行人员及时处理，从而保证运行安全，避免经济损失。
在线检测是一种对运行中电缆绝缘状况的有效检测手段。
了解电缆绝缘老化的机理，根据电缆运行环境分析可能造成电缆绝缘老化的因素，并积极开展电缆绝缘的在线监测，掌握运行中的交联电力电缆的绝缘状况，及早发现电缆存在的缺陷，并采取相应的对策，消除事故根源，对提高电网供电可靠性有着重要的作用。
该方法的优点：①测试设备接入时，不用断开现场任何回路和接点，也不影响电缆网络输电运行；②增加的测试接地点常常选择电缆接头处，而且只在监测时接通，不测时仍断开，不改变原系统的运行环境和运行性能；③对于长电缆可沿电缆线路增加多个测点，使故障点查找更为准确；本系统无须另外布设测试电缆，全系统使用无线通信，被测电缆线路长度不限。
基于C8051单片机的电力电缆故障在线监测系统的硬件主要有：计算机、单片机系统、无线收发模块以及各种适配器等组成。