电力电缆发热的在线监测技术

高压设备绝缘在线监测原理及方法目录第一章概述 (3)1.1高压电气设备绝缘在线（带电）监测目的和意义 (3)1.2带电测试、在线监测项目与预防性试验规程的对比 (4)1.3 输变电设备在线监测的技术要求 (7)第2章电气设备油中溶解气体监测原理及方法 (9)2.1变压器油中溶解气体在线监测的油气分离技术原理 (9)2.1.1真空脱气法 (9)2.1.2振荡脱气法 (10)2.1.3高分子平板膜脱气法 (10)2.1.4动态顶空脱气（吹扫－捕集） (11)2.1.5中空纤维膜脱气 (12)2.2混合气体分离技术 (13)2.3变压器油中溶解气体在线监测的气体检测技术原理 (13)2.4 典型装置及应用实例 (15)2.5 以油中特征气体法诊断故障的方法及应用 (17)2.6 油中特征气体组分比值诊断方法 (18)第3章变压器局部放电在线监测原理及方法 (21)3.1 脉冲电流法 (21)3.2 超声法 (22)3.3 超高频法 (24)3.4 局部放电监测抗干扰技术 (27)3.5 典型应用实例 (27)第4章变压器套管（容性）设备绝缘在线监测 (29)4.1 电容性设备绝缘结构及绝缘参数 (29)4.2 电容性设备在线监测的基本原理及方法 (29)4.2.1 过零比较法（相位差法） (29)4.2.2 谐波分析法 (30)4.2.3小波分析法 (31)4.2.4相对差法 (31)4.3 介损监测的稳定性分析 (31)4.4 典型应用实例 (32)第一章概述1.1高压电气设备绝缘在线（带电）监测目的和意义随着电网的不断扩大，电网故障的影响面也将不断增大。

输变电设备是构成电力网的基本要素（元件），也是构成电力网事故的主要源头。

部分运行时间较长的设备，因外部环境、制造中留下的缺陷、运行中的电、热、机械力等应力长期作用，其绝缘强度不断下降，产生的潜伏性故障发展到一定程度，必将引起设备故障并有可能扩大为电力网事故。

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。

高压电缆局放在线监测系统设计方案福州亿森电力设备设备有限公司2016年9月摘要：在XLPE电缆投入运行后，由于绝缘的老化变质、过热、机械损伤等，使得电缆在运行中绝缘裂化，为了防止由于绝缘劣化造成电缆运行事故，需要对电缆的运行状态进行即时监测，监测系统控制着电缆及其附件的质量。

局部放电是目前比较有效的在线监测方法，局部放电检测目前相应有电磁耦合法、超高频法和超声波法、光学测量法等，本文将着重论述这些方法各自的优势与不足，同时对目前发展起来的PD混沌监测方法进行讨论。

关键词：XLPE电缆；在线监测；局部放电；混沌法0引言随着电力系统的飞速发展以及旧城改造工程的进行，电力电缆在电力网络中的应用愈发广泛。

电力电缆的基本结构包括线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四个部分。

其中线芯即导体，是电力电缆中传输电能的部分，是电缆的主要结构。

绝缘层将线芯与外界电气上隔离。

屏蔽层包括导体屏蔽层和绝缘屏蔽层，一般存在于15kV及以上电缆中。

保护层是用来防止外界的杂质和水分的渗入和外力的破坏[1]。

电力电缆按照电压等级分类有低压电缆(35kV及以下输配电线路)、中低压电缆(35kV及以下)、高压电缆(110kV及以上)、超高压电缆(275～800kV)、特高压电缆(1000kV及以上)。

按照绝缘材料电力电缆可以分为塑料绝缘电缆和橡皮绝缘电缆。

其中油纸绝缘电缆应用历史最长。

它安全可靠，使用寿命长，价格低廉。

主要缺点是敷设受落差限制。

塑料绝缘电缆主要用于低压电缆，常用的绝缘材料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。

橡皮绝缘电缆弹性好，适合用于移动频繁弯曲半径小的敷设地点。

我国早期使用的多是油纸绝缘电缆，但自1970 年以来，交联聚乙烯(XLPE)电力电缆得以广泛应用，并逐渐取代了油纸绝缘电缆的地位。

XLPE电缆电气性能优越，具有击穿电场强度高、介质损耗小、载流量大等优点因而得到了广泛的应用。

在线检测电缆故障的方法有很多，如直流分量法、损耗电流谐波分量法、局部放电法等，其中，局部放电法是目前用于现场比较有效的在线检测方法。

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。

电力电缆外护套的故障定位及监测技术摘要：近年来，电力电缆在我国城市电网中的运用越来越广泛。

电缆的绝缘包括外绝缘和内绝缘，外护套属于外绝缘，位于电缆最外层，保证电缆的安全可靠性。

介绍了护层电流在外护套在线监测和故障定位的原理和应用。

总结了电力电缆外护套的故障定位及监测技术，并展望了未来发展趋势。

关键词：电力电缆;外护套;故障定位;护套电流;在线监测引言电力电缆外护套绝缘故障的主要原因包括本体缺陷、外力破坏、积水入侵和白蚁侵噬等。

在电力电缆运行过程中，电缆外护套会发生老化或遭受破坏，其绝缘性能将会下降。

随着时间的推移，绝缘性能问题愈发严重，因此，外护套绝缘问题是电缆线路故障的重要原因之一。

外护套破损后，金属护套将直接与大地形成回路，使得护层电流明显增加。

护层电流的增加不仅会加速金属护套的老化，而且会加大发热量导致电缆载流量降低。

金属护套长期发热造成破损后，积水以及空气会通过破损点入侵电缆主绝缘，很可能造成主绝缘被击穿而引起事故，威胁电缆的安全运行。

因此，定期检查电缆外护套，并对故障点进行定位和检修，对电缆的安全运行十分重要。

1外护套的故障定位方法1.1跨步电压法跨步电压法是目前应用最广泛且有效的精确定位法。

由于外护套故障点处的金属护套直接接地，在电缆金属护套上施加直流电压时，该故障点的电流将呈辐射状流出。

故障点两侧电压极性相反。

使用仪器沿着外护套测量，当两个探针位于故障点左端时，指针往右偏;当两个探针位于故障点右端时，指针往左偏;当故障点刚好位于两个探针中点时，指针指向中间，此时即可定位出外护套故障点的精确位置。

1.2音频法对于埋地敷设的电缆，当地面为水泥路面或比较干燥时，检流计探针插入地下难度较大，将无法采用跨步电压法。

音频法改进了这一缺点，仪器不需要与地面或电缆直接接触，将电缆金属护套的一端接入音频信号发生器，另一端接地，在地面上使用探针沿着电缆路径进行查找，记录音频信号的幅值达到最大值后突然急速下降的位置，将其作为电缆外护套故障点精确位置。

基于分布式光纤测温的电力电缆温度在线监测系统
田晓霄;李水清;陈泰;方临川
【期刊名称】《电气自动化》
【年(卷),期】2014(36)4
【摘要】电力电缆作为电力系统最基础的单元,其运行温度制约着整个配电系统的安全运行.文章通过对比各种广泛应用的电缆温度检测方法,引入了一种基于拉曼散射光时域反射的分布式光纤在线监测电缆温度系统,应用DSP和FPGA技术设计了高速信号采集和处理单元,并简要介绍了系统的基本原理、组成结构和主要特性.检测结果表明,系统测温精度较高,可以达到±1℃范围之内,能够实现对电缆的实时监测.
【总页数】3页(P106-108)
【作者】田晓霄;李水清;陈泰;方临川
【作者单位】正泰电气股份有限公司,上海201610;正泰电气股份有限公司,上海201610;正泰电气股份有限公司,上海201610;正泰电气股份有限公司,上海201610
【正文语种】中文
【中图分类】TP272
【相关文献】
1.基于分布式光纤测温的电力电缆在线监测技术研究 [J], 何炜斌;廖维君;薛志亚;章晓满
2.基于ZigBee技术的电力电缆温度在线监测系统 [J], 王瑞文
3.基于分布式光纤测温的电缆温度在线监测系统设计与应用 [J], 郝学磊;陈鹏;王鲲鹏;吕琨
4.基于分布式光纤测温的电力电缆温度监测系统 [J], 李双厚;李庆延;张国庆;辛永恒
5.基于分布式光纤温度传感器的高压电力电缆温度在线监测系统 [J], 周芸;杨奖利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。