電(diàn)力電纜作為一種重要的電氣設備(bèi),經常用(yòng)作發電(diàn)廠、變電所以及(jí)工礦企業的動力(lì)引入(或引出)線,當線路在過江、過近海、過鐵路處,也常采用電力電纜。在電力係統中(zhōng)常將電力電纜按(àn)絕緣材料分為(wéi):油紙絕緣電纜、橡塑絕緣電(diàn)纜、充油電纜、充氣電纜(lǎn)等;橡塑絕緣電纜又由聚氯乙烯絕緣、交聯聚乙烯(xī)絕緣與乙丙橡皮絕緣電力電纜組成。其中油紙絕緣電纜已經逐步退出運行,橡塑絕緣電纜使用量逐年增加,特別是交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜近年來已經成為中高壓輸電係統中的主要品(pǐn)種。
交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜由(yóu)於其容易敷設、耐高溫(wēn)、運(yùn)行維護簡便等特點,被廣泛地應用於配電網中,逐步(bù)取代(dài)架空線路和油紙絕(jué)緣電纜。而由XLPE電纜及電纜接頭絕緣損壞(huài)等(děng)問題引起的電力故障事故也(yě)不斷增加,給電力係統和用戶造成一定的經濟損失。
XPLE電纜大多以直埋、排管、隧道等形式鋪設在地下,無法采用巡視等常規方法判斷電纜工作(zuò)狀態正常與否。如何快(kuài)速有效地通過各種(zhǒng)檢(jiǎn)測手段(duàn)判斷電纜絕(jué)緣的劣化狀態有著(zhe)重(chóng)要的現實(shí)意義。
長期以來,一直按照DL/T596-2006《電氣設備預防性試驗規程》的規定,定期對電氣設備(bèi)進行預防(fáng)性試驗,以保證設備在電力係統中(zhōng)安全可靠的運行(háng),最大限度防止安全事故(gù)的發生。
現(xiàn)行的預防性試驗方(fāng)法已在電力部(bù)門形成規範和製度,對電氣設備的安全運行起著重要地指導作用。但是隨著我國電網規模迅速發展,在線電(diàn)網設備數量急劇(jù)增加,通常的定期檢修工作量劇增,檢修人員緊缺問題口益突出。另外,近年來電(diàn)氣設備製造水平(píng)大幅提升,少維護、集成式設備得到廣泛采用。因此傳統的定期維修顯現出很多不足之(zhī)處,主要表現在:
(1)需停電進行電(diàn)氣試驗。
(2)停電(diàn)後設(shè)備狀態(如(rú)電壓、溫度等)與運行中不符,影響判斷準確度。
(3)由(yóu)於是周期性定期檢查,而不是連續的隨時監測,絕緣仍(réng)可能在試驗間隔期內發生(shēng)故障。
(4)由於是定期檢查和維修,設備狀態即使良好時,按計劃也需進行試驗和維修,造成人力物力浪費(fèi),甚至可能因拆卸(xiè)組裝(zhuāng)過多而造(zào)成損壞,即造成所謂過度維修。
因此,目前正在發展以在線檢(jiǎn)測和故障診斷(duàn)為基礎的狀態檢修。基本原理如下:絕緣(yuán)的劣化、缺陷的發展雖然具有統計性,發展的(de)速度(dù)有快有慢,但大(dà)多具有一定發(fā)展期。在這期間,會有(yǒu)各種前期征兆,其表現為電氣、物理、化學(xué)等特性有(yǒu)少量漸進的變化。隨著電子、計算機、光電(diàn)、信號處理和(hé)各種傳感器技術的(de)發展,可以對電氣設備進行(háng)在線(xiàn)狀態(tài)監測,及時取得各(gè)種即使是很微弱的信息,對這些信息進行處理和綜合分析後,根據其數值(zhí)的(de)大小和變(biàn)化趨勢,可對絕緣的可靠性隨時作出判斷並對絕(jué)緣的剩餘壽命作出預測,從而能及時發(fā)現潛伏的故障,必要時可提供預警或規定的操作。在線檢測與故障診斷技術的特點是可以(yǐ)對(duì)電氣設備,例如(rú)電纜,在運行狀(zhuàng)態下進行連續的監(jiān)測與判斷,因此可以避免預防性試驗的缺點。