電力電纜絕緣狀態(tài)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展

摘要：隨著電力電纜在電網(wǎng)中的大規(guī)模應(yīng)用，電纜的絕緣狀態(tài)成為電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵因素。因此，對(duì)電纜的絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)尤為重要。電力電纜由于制作、安裝及超長(zhǎng)年限服役等原因，易出現(xiàn)絕緣故障及異常發(fā)熱等現(xiàn)象。根據(jù)不同的故障原因、故障特征、故障檢測(cè)方法，總結(jié)了電纜絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的研究現(xiàn)狀，指出各類(lèi)方法的優(yōu)勢(shì)與不足，提出進(jìn)一步整合電纜絕緣監(jiān)測(cè)方法，建立一套完善的電力電纜絕緣狀態(tài)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并通過(guò)仿真、工程實(shí)際獲取大數(shù)據(jù)等途徑建立數(shù)據(jù)庫(kù)，形成電纜絕緣故障判斷模型與標(biāo)準(zhǔn)，用于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電力電纜絕緣狀態(tài)開(kāi)展在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障的精確診斷與定位。

關(guān)鍵詞：電力電纜;絕緣狀態(tài);在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009-9492（2021）11-0215-05

Summary of Research on On-line Monitoring of High Voltage Cable Insulation State

Wang Zhi

（Guangzhou Bureau of CSG EHV Power Transmission Company， Guangzhou 510663， China）

Abstract： With the large-scale application of power cables in power grid， the insulation state of cables has become the key factor for the safeand reliable operation of power grid. Therefore， on-line monitoring of cable insulation status is particularly important. Due to the production，installation and long service life of power cables， insulation faults and abnormal heating are easy to occur. According to different fault causes，fault characteristics and fault detection methods， the research status of cable insulation status monitoring methods was summarized， theadvantages and disadvantages of various methods were pointed out. It was proposed to further integrate the cable insulation monitoring method，establish a perfect on-line monitoring system for power cable insulation status， establish a database through simulation and engineeringpractice to obtain big data， and form a cable insulation fault judgment model and standard， which can be used for on-line monitoring of powercable insulation status on site to realize accurate fault diagnosis and location.

Key words： power cables; insulation state; online monitoring

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的大力推進(jìn)，城市用電需求也日益增長(zhǎng)，而對(duì)于輸電線(xiàn)路的美觀、環(huán)保、成本節(jié)約等方面也提出了更高的要求。因此，電力電纜在輸變電系統(tǒng)中的作用越來(lái)越重要，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。利用電力電纜實(shí)現(xiàn)輸電線(xiàn)路入地，雖然在節(jié)約空間、建造成本、美化城市面貌等方面有很大優(yōu)勢(shì)，但缺點(diǎn)也不可忽視[1-2]。雖然多年來(lái)對(duì)于電纜材料的研究已經(jīng)相對(duì)成熟，但由于電纜在制作及安裝過(guò)程中，難免由于不當(dāng)操作或外力破壞等因素，導(dǎo)致電纜存在絕緣缺陷，同時(shí)，電纜在長(zhǎng)期帶電運(yùn)行中，隨著熱效應(yīng)積累，或是水浸造成水樹(shù)老化，都將導(dǎo)致電纜絕緣老化、腐蝕，該問(wèn)題在已經(jīng)服役多年的電力電纜上尤為突出[3-5]。當(dāng)絕緣老化等問(wèn)題導(dǎo)致發(fā)生絕緣擊穿、短路故障等問(wèn)題時(shí)，由于電力電纜埋于地下，不利于運(yùn)維人員排查故障點(diǎn)、處理事故、撲滅電氣火災(zāi)，進(jìn)而造成事故范圍擴(kuò)大，加重?fù)p失[6-8]。因此，如何保障電力電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力電纜輸電價(jià)值最大化，已經(jīng)成為近年來(lái)的迫切需求，而實(shí)現(xiàn)電力電纜絕緣狀態(tài)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，作為保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的最有效方式之一，可以提前掌握電力電纜絕緣狀態(tài)，預(yù)防絕緣問(wèn)題導(dǎo)致的電纜輸電事故，也成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)[9-11]。

目前，對(duì)于電力電纜絕緣狀態(tài)的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)方法都已有較多的研究，應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法比較匱乏且單一，將電力電纜絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行整合，形成一套較為完善的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中具有實(shí)際意義[12-14]。

1 電纜絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀

1.1 局部放電在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法

電纜在制作、安裝過(guò)程中，由于工藝問(wèn)題導(dǎo)致電纜中存在氣泡、劃痕、毛刺等缺陷，是引發(fā)電纜局部放電的原因之一。局部放電是電纜絕緣故障的早期征兆，局部放電進(jìn)一步發(fā)展將導(dǎo)致電樹(shù)的形成與發(fā)展，甚至導(dǎo)致絕緣擊穿，如圖1所示[15]。近年來(lái)，對(duì)電纜局部放電的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)已成為監(jiān)測(cè)電纜絕緣狀態(tài)的主流方法，并已應(yīng)用于大多數(shù)實(shí)際工程中。

局部放電產(chǎn)生的信號(hào)可分為電信號(hào)與非電信號(hào)。電信號(hào)主要包括電磁波、脈沖電流等信號(hào);非電信號(hào)主要包括熱、光、聲等信號(hào)。在工程實(shí)際中，主要通過(guò)在電纜上接入各種傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述各種信號(hào)的采集，不同的局部放電監(jiān)測(cè)方法所采集的信號(hào)也不同。目前較為主流的方法包括超高頻法、脈沖電流法、超聲波檢測(cè)法、光測(cè)法等，各方法特點(diǎn)總結(jié)如表1所示。

超高頻法（ UHF ）是一種基于檢測(cè)局部放電所產(chǎn)生的超高頻電磁波信號(hào)的方法。超高頻傳感器可采集電纜由于局部放電而輻射出的超高頻電磁波，避開(kāi)由于電暈放電（小于150 MHz ）等因素產(chǎn)生的強(qiáng)電磁干擾問(wèn)題，受周?chē)h(huán)境影響較小。但是，超高頻信號(hào)在傳播過(guò)程中存在衰減嚴(yán)重等問(wèn)題，故對(duì)于傳感器的布置方法要求較高。已有研究提出，在電纜屏蔽層斷開(kāi)處輻射出來(lái)的超高頻信號(hào)最強(qiáng)，采用將傳感器內(nèi)置于電纜中的方法可以保證傳感器接收放電信號(hào)的靈敏度，但此方法中內(nèi)置傳感器會(huì)引起區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)分布發(fā)生變化。

超聲波檢測(cè)法（ AE ）是通過(guò)對(duì)電纜局部放電時(shí)，由于放電區(qū)域內(nèi)分子之間產(chǎn)生劇烈撞擊，進(jìn)而產(chǎn)生的聲波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，診斷電力電纜局部放電現(xiàn)象。超聲波信號(hào)不受電磁信號(hào)的干擾，但在電纜中傳播時(shí)衰減嚴(yán)重，靈敏度較低，對(duì)內(nèi)部缺陷不敏感。傳統(tǒng)的超聲波檢測(cè)法主要通過(guò)壓電傳感器將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始研究將光纖作為傳感器檢測(cè)超聲波信號(hào)，并提出了基于光干涉原理的多種理論方法[16]。光纖傳感器與壓電傳感器相比，具有更高的靈敏度，但仍然難以克服雜波干擾以及傳感器與聲源距離遠(yuǎn)時(shí)靈敏度低等問(wèn)題。通過(guò)將光纖內(nèi)置于電纜中，或?qū)⒐饫w纏繞在硅橡膠棒上作為傳感器等方法，可以進(jìn)一步提高靈敏度，但難以適用于已服役的電纜與日益復(fù)雜的電纜網(wǎng)架中。

脈沖電流法（HFCT）是目前電纜局部放電在線(xiàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用最廣的方法之一。當(dāng)電纜發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高頻脈沖電流，因此，應(yīng)用高頻電流傳感器即可檢測(cè)接地引下線(xiàn)或其他地電位連接線(xiàn)上的高頻脈沖電流信號(hào)，從而進(jìn)行局部放電信號(hào)檢測(cè)。但是，脈沖電流法存在干擾信號(hào)多、檢測(cè)難度大等問(wèn)題，識(shí)別、排除干擾是脈沖電流法的主要難點(diǎn)。對(duì)于脈沖電流法而言，脈沖型干擾信號(hào)干擾強(qiáng)度大、識(shí)別排除難度大。在電力電纜實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中，脈沖型干擾信號(hào)多來(lái)源于線(xiàn)路電暈放電、懸浮電位放電、接地不良以及開(kāi)關(guān)、晶閘管開(kāi)斷時(shí)的脈沖干擾。此外，對(duì)于外屏蔽層沒(méi)有接地線(xiàn)的完全屏蔽的電纜，高頻電流互感器卡裝在電纜外難以檢測(cè)到局部放電信號(hào)。

光測(cè)法是以局部放電產(chǎn)生的光輻射作為判斷依據(jù)，通過(guò)局部放電光脈沖本身或光電轉(zhuǎn)換后電信號(hào)的形式，對(duì)局部放電進(jìn)行檢測(cè)與定位。光測(cè)法可通過(guò)普通光纖或熒光光纖進(jìn)行檢測(cè)。普通光纖由于其監(jiān)測(cè)探頭必須對(duì)準(zhǔn)光源，即局部放電點(diǎn)，難以應(yīng)用于工程實(shí)際中，往往只應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研究。熒光光纖對(duì)微弱光線(xiàn)較為敏感，性能優(yōu)于普通光纖，可以在工程實(shí)際中應(yīng)用。光測(cè)法作為一種非電量檢測(cè)方法，其主要優(yōu)勢(shì)在于不受電氣干擾，缺點(diǎn)是光纖必須內(nèi)置于電纜內(nèi)部，無(wú)法應(yīng)用于已服役的電力電纜，且內(nèi)置光纖需考慮對(duì)電場(chǎng)分布的影響。

1.2 局部放電源定位

對(duì)于電力電纜局部放電的監(jiān)測(cè)，方法多樣且各有優(yōu)劣。在監(jiān)測(cè)到局放信號(hào)后，還應(yīng)對(duì)局放源進(jìn)行精確定位，才能更有效地開(kāi)展電力電纜的故障處理工作。目前，應(yīng)用較多的局放源定位方法，是時(shí)域反射法（ TDR ），該方法通過(guò)計(jì)算同一脈沖在初次到達(dá)和反射到達(dá)電纜一端的時(shí)間差，并結(jié)合局部放電脈沖信號(hào)在電纜中的傳播速度等參數(shù)，對(duì)局部放電源進(jìn)行定位[17]，如圖2所示。但由于局放信號(hào)在電纜傳播過(guò)程中受到衰減、頻散、反射等因素的影響，且隨著電纜系統(tǒng)連接日趨復(fù)雜，局放信號(hào)的傳輸路徑受到影響，使得 TDR 法在實(shí)際電纜網(wǎng)中局放定位效果并不理想，一般只適用于短距離電纜局放定位。

有學(xué)者在分析局放脈沖信號(hào)在電纜中的衰減特性后，提出了一種基于頻率特性及信號(hào)脈沖寬度的電纜局部放電在線(xiàn)定位方法[18]。該方法基于模型搭建與仿真分析，通過(guò)改變電纜模型長(zhǎng)度，得出經(jīng)不同傳輸距離傳輸后的脈沖信號(hào)波形，建立局放脈寬、幅值與距離變化的擬合曲線(xiàn)與函數(shù)關(guān)系，通過(guò)計(jì)算推導(dǎo)出局放源位置，最后通過(guò)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證該方法在長(zhǎng)距離電纜故障時(shí)局放定位較為精確，誤差可控制在0.5%以?xún)?nèi)。但該方法并未考慮復(fù)雜電纜系統(tǒng)對(duì)局放信號(hào)傳輸路徑的影響，且試驗(yàn)表明該方法在近距離的范圍內(nèi)的定位誤差明顯偏高。

近年來(lái)，互相關(guān)算法由于抗噪能力強(qiáng)，計(jì)算簡(jiǎn)單以及受人為因素影響小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于局部放電源定位的研究中。傳統(tǒng)的互相關(guān)算法是利用廣義互相關(guān)函數(shù)求解局放信號(hào)的時(shí)延，結(jié)合電纜的相速度確定局放源的位置，但是時(shí)延估計(jì)的精度會(huì)受到采樣率的影響，導(dǎo)致定位誤差偏大。已有學(xué)者提出基于距離的互相關(guān)算法在電力電纜局部放電定位中的應(yīng)用[19]，該方法用傳播距離作為自變量，取代了時(shí)延信號(hào)，避免采樣率的影響，該方法的精度也在實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證，在運(yùn)行電纜的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)定位的應(yīng)用中，如何識(shí)別并排除實(shí)際環(huán)境下的干擾信號(hào)，仍需要進(jìn)一步研究。

1.3 護(hù)層絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

電纜由于制作、安裝工藝以及運(yùn)行溫度、運(yùn)行環(huán)境等因素的影響，易出現(xiàn)護(hù)層絕緣故障的情況。當(dāng)電纜護(hù)層絕緣出現(xiàn)故障時(shí)，在護(hù)層上會(huì)形成很高的感應(yīng)電壓，以及可能出現(xiàn)多點(diǎn)接地的情況，進(jìn)而在護(hù)層與地之間產(chǎn)生較大的環(huán)流。由于護(hù)層電流而產(chǎn)生的異常發(fā)熱，會(huì)加劇電纜護(hù)層絕緣的老化，形成惡性循環(huán)。根據(jù)長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，電纜事故往往都有護(hù)層電流增大的現(xiàn)象。因此，對(duì)電纜護(hù)層電流進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，是把控電纜絕緣狀態(tài)的重要手段。

傳統(tǒng)的護(hù)層絕緣檢測(cè)多采用停電檢測(cè)或在帶電狀態(tài)下使用鉗表測(cè)量護(hù)層電流，前者受限于供電可靠性指標(biāo)，后者則受限于人力物力成本，并且存在人身安全隱患。此外，隨著城市建設(shè)快速發(fā)展，地下電纜越來(lái)越密集，且電纜所處環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，這對(duì)上述檢測(cè)方法帶來(lái)了更大的困難。近年來(lái)，隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于護(hù)層絕緣的檢測(cè)多采用基于電流傳感器的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。

在工程實(shí)際中，當(dāng)高壓電纜線(xiàn)路長(zhǎng)度大于1.0 km時(shí)，通常采用三相交叉互聯(lián)電纜。三相交叉互聯(lián)電纜是指，將每段電纜平均分成3的倍數(shù)個(gè)小段，在每相鄰兩小段電纜中間安裝絕緣接頭，并在接頭處實(shí)現(xiàn)三相電纜的交叉換位。其作用在于限制護(hù)層感應(yīng)電壓，降低護(hù)層電流，減少能量損耗。但是，電纜的交叉互聯(lián)，卻對(duì)電纜護(hù)層絕緣的監(jiān)測(cè)帶來(lái)一定的困難與干擾。首先，由于實(shí)際工程中難以達(dá)到每小段電纜的長(zhǎng)度和參數(shù)保持一致的理想狀態(tài)，且隨著城市電網(wǎng)發(fā)展及電纜線(xiàn)路改造，每小段電纜的長(zhǎng)度和參數(shù)進(jìn)一步改變，這些都造成電纜護(hù)層上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，而這個(gè)感應(yīng)電流將對(duì)絕緣判斷產(chǎn)生干擾。其次，電纜經(jīng)過(guò)交叉互聯(lián)后，在終端頭測(cè)得的電流是流過(guò)三相電流絕緣的電流疊加，這給電纜護(hù)層絕緣判據(jù)的提取帶來(lái)了困難。三相電纜交叉互聯(lián)示意圖如圖3所示[20]。

近年來(lái)，許多研究人員都對(duì)電纜護(hù)層電流的提取與監(jiān)測(cè)做了大量的研究，提出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了理論計(jì)算。有研究人員提出一種雙 CT法[21]，根據(jù)基爾霍夫電流定律推導(dǎo)出了雙 CT法表達(dá)式，該方法通過(guò)在每相電纜首末兩端各安裝一個(gè)電流互感器，分別測(cè)量電纜首末兩端的電流，再用首端電流瞬時(shí)值減去末端電流瞬時(shí)值，得到電纜絕緣的泄漏電流值，并給出了選取基準(zhǔn)電壓的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，構(gòu)成基于雙CT法三相電纜絕緣 tanδ的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。有研究人員通過(guò)等效電路圖對(duì)選定故障類(lèi)型狀態(tài)下電纜護(hù)層電流理論值進(jìn)行仿真分析，提出了電纜發(fā)生故障時(shí)護(hù)層電流的計(jì)算方法，并制定出一套電纜故障診斷與定位標(biāo)準(zhǔn)，適用于交叉互聯(lián)箱進(jìn)水、電纜接頭環(huán)氧預(yù)制件擊穿、電纜接頭松動(dòng)開(kāi)路等故障情況。

隨著城市化建設(shè)推進(jìn)，地下電纜網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化，鄰近的電纜線(xiàn)路感應(yīng)電壓會(huì)對(duì)電纜護(hù)層電流的提取與計(jì)算帶來(lái)更大的干擾，如何更加準(zhǔn)確地提取與計(jì)算電纜護(hù)層電流，建立更加全面的故障類(lèi)型與護(hù)層電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將更加完善的計(jì)算方法應(yīng)用于在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，還需要進(jìn)一步研究。

1.4 電纜溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

長(zhǎng)期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明，電纜絕緣故障往往伴隨著電纜溫度異常上升的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此，監(jiān)測(cè)電纜溫度也是監(jiān)測(cè)電纜絕緣狀態(tài)的重要手段之一。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)方法主要依靠運(yùn)維人員手持紅外測(cè)溫儀對(duì)運(yùn)行電纜進(jìn)行紅外測(cè)溫，此方法不僅耗費(fèi)人力，效率較低，且由于人工測(cè)溫往往僅為定期開(kāi)展的工作，因而無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜的絕緣故障。

近年來(lái)隨著在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，各種電纜溫度的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法也被相繼提出，如紅外成像在線(xiàn)測(cè)溫、陣列式測(cè)溫模塊溫度監(jiān)測(cè)、分布式光纖測(cè)溫等。

針對(duì)電纜終端，工程實(shí)際往往采用紅外成像法對(duì)電纜溫度進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。針對(duì)紅外成像背景和前景圖像中非目標(biāo)區(qū)域的干擾，有研究人員提出了基于 Canny 算法、k-means聚類(lèi)算法以及模板匹配方法實(shí)現(xiàn)紅外成像背景濾除和目標(biāo)對(duì)象提取[22]，該方法能夠適用復(fù)雜背景的情形，且形成了較為完善的異常發(fā)熱診斷流程。紅外成像的方法有賴(lài)于前端監(jiān)控設(shè)備的布置，往往不適用與地下復(fù)雜的電纜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

陣列式測(cè)溫模塊溫度監(jiān)測(cè)是通過(guò)布置測(cè)溫探頭接收電纜接頭等部位表面所輻射的紅外線(xiàn)，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)把接收的紅外能匯聚到陣列式紅外熱電偶上，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，將接收到的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再由通訊網(wǎng)絡(luò)將溫度點(diǎn)陣數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)。陣列式測(cè)溫模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同一部位的多點(diǎn)測(cè)溫，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)部位表面溫度分布的熱成像和測(cè)溫讀數(shù)。但是，陣列式測(cè)溫只能實(shí)現(xiàn)對(duì)特定部位的溫度監(jiān)測(cè)，如電纜接頭，無(wú)法反映整條電纜的溫度狀態(tài)，并且由于應(yīng)用的測(cè)溫探頭、熱電偶等元器件數(shù)量較多，實(shí)際中運(yùn)維難度也比較大，因此在實(shí)際應(yīng)用中存在較大的局限性。

分布式光纖測(cè)溫（DTS）系統(tǒng)主要由主機(jī)和光纖組成，主機(jī)發(fā)射出的光脈沖在光纖中的傳導(dǎo)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生后向的散射光，后向散射光傳輸回主機(jī)，主機(jī)選取其中的喇曼散射光進(jìn)行溫度解調(diào)計(jì)算，計(jì)算出各點(diǎn)的溫度值，準(zhǔn)確、靈敏地定位異常熱點(diǎn)的位置以及記錄溫度的變化趨勢(shì)，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)如圖4所示[23]。分布式光纖測(cè)溫可以分為光纖外置式與光纖內(nèi)置式兩種模式。

外置式光纖測(cè)溫是將光纖敷設(shè)在電纜表面，通過(guò)光纖測(cè)溫傳感器測(cè)量電纜外部或者電纜墊層表面溫度，然后采用理論計(jì)算的方式推算電纜線(xiàn)芯溫度值。外置式光纖敷設(shè)較簡(jiǎn)單，不需要改變電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此可用于對(duì)已經(jīng)服役的電纜進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)改造，但由于測(cè)量結(jié)果為推導(dǎo)計(jì)算得出，所以受電纜實(shí)際敷設(shè)狀態(tài)及運(yùn)行環(huán)境的干擾較明顯，計(jì)算結(jié)果容易出現(xiàn)偏差。內(nèi)置式光纖測(cè)溫將光纖敷設(shè)在電纜內(nèi)部線(xiàn)芯處，以達(dá)到直接監(jiān)測(cè)電纜導(dǎo)體溫度的目的。內(nèi)置式光纖測(cè)溫不需推導(dǎo)計(jì)算，結(jié)果較精確，但由于內(nèi)置于電纜內(nèi)部，需考慮對(duì)電場(chǎng)分布的影響，對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行而未內(nèi)置光纖的電纜，無(wú)法用此技術(shù)進(jìn)行在線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)。

2 結(jié)論與展望

近年來(lái)，對(duì)于電力電纜絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究已取得一定的成果，但仍然存在一些不足。電纜局部放電監(jiān)測(cè)主要依靠各類(lèi)傳感器實(shí)現(xiàn)，傳感器對(duì)局放信號(hào)采集的抗干擾性還需進(jìn)一步提高。局放源的各種定位方法的有效性與精確度大都在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)單一電纜模型得以驗(yàn)證，但是如何在復(fù)雜的電力電纜網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別并排除干擾信號(hào)，使得相應(yīng)的方法在實(shí)際運(yùn)行電纜網(wǎng)絡(luò)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)中得以應(yīng)用，仍然需要進(jìn)一步的研究與試驗(yàn)。

護(hù)層電流監(jiān)測(cè)與溫度監(jiān)測(cè)，也是電力電纜絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要手段。護(hù)層電流主要通過(guò)電流傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)，傳感器的抗干擾性仍需進(jìn)一步提高。隨著城市化建設(shè)推進(jìn)，地下電纜網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化，鄰近的電纜線(xiàn)路感應(yīng)電壓會(huì)對(duì)電纜護(hù)層電流的提取與計(jì)算帶來(lái)更大的干擾，如何更加準(zhǔn)確地提取與計(jì)算電纜護(hù)層電流，建立更加全面的故障類(lèi)型與護(hù)層電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將更加完善的計(jì)算方法應(yīng)用于在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，還需要進(jìn)一步的研究。

DTS 可以長(zhǎng)距離、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)整條電纜的溫度，但其監(jiān)測(cè)結(jié)果受周?chē)h(huán)境溫度、濕度的影響，需要在后續(xù)的研究及應(yīng)用中解決。

在后續(xù)的研究中，如何改善各種監(jiān)測(cè)手段的精確度及抗干擾能力仍然是重點(diǎn)研究方向。除此以外，選取最優(yōu)的監(jiān)測(cè)方法相結(jié)合，整合形成一套完善的電力電纜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在工程應(yīng)用中具有重要的實(shí)際意義。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的后續(xù)研究與應(yīng)用中，應(yīng)該繼續(xù)通過(guò)仿真或工程實(shí)際應(yīng)用等途徑獲取大數(shù)據(jù)，建立并完善電纜絕緣故障診斷模型與標(biāo)準(zhǔn)。

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作者簡(jiǎn)介：王治（1993-），男，碩士，助理工程師，研究領(lǐng)域?yàn)楦唠妷鹤冸娺\(yùn)行，已發(fā)表論文2篇。

（編輯：王智圣）