石庆铎、张向荣、刘成
宝胜科技创新股份有限公司 江苏扬州 225800
摘要：随着经济和电力行业的快速发展，目前，电缆终端漏油程度的确定主要采取停电后用尺子直接测量的方式，不利于电缆线路供电可靠性的提高。而在线液位测量方法根据测量原理及应用场合的不同主要分为压力式、超声波式、雷达式、红外成像等方法，其中红外成像测量技术因具备非接触、无损、快速、实时等优点，已广泛应用于石化、电力等领域。建立了储油罐的传热模型，通过数值模拟计算提出了定量识别储罐液位的传热反问题方法，利用红外热像仪检测温度反演估计储罐液位，误差可控制在2%以内;提出了一种基于红外图像的变压器油位自动检测方法，通过图像边缘检测、椭圆拟合、设置测温线等步骤实现了油位的快速、准确定位。
关键词：电力电缆；局部放电；在线监测
引言
当前，在使用电线电缆的过程中可能存在一些安全隐患情况，容易出现不良故障问题，影响电线电缆安全运行情况。为确保电线电缆能稳定运用，需依据科学检测技术和有效检测方式，做好电线电缆相关检测工作，降低电线电缆发生故障问题的概率。发挥电线电缆相关检测工作重要作用，列出电线电缆涉及问题类型，总结电线电缆出现故障风险影响因素，探讨电线电缆涉及检测技术，分析电线电缆有关检测方法，进而为减少电线电缆相关故障问题提供参考。
1电力电缆故障智能检测的重要性
由于电力电缆的数量及规模的扩大，其人工检测的难度极大，并且人工检测精准性较低，所需的施工成本、人力成本较大，所以实现电力电缆故障智能化检测是未来发展的必然趋势，尤其是信息化与智能化在各个行业的普及，将智能化技术与传统检测技术相融合，能够更快地找到故障所发生的位置，判断电力电缆所出现故障的原因，更好地提升检测的效率，为电能的输送和支配的有效性夯实基础。在智能电网的进程中，影响智能检测的因素有三个方面：第一个方面，智能化的电力系统结构更为复杂，前期需要购买更为先进的设备，其目的是为了提升设备的稳固性，保证设备可以稳定连续运转；第二个方面，因为发散式发电以及风电场接入，电流的波形变化形态多样化，使电网系统面临着更加严酷的考验；第三个方面，输电线路实际流转的功率和负荷具有自动化的特征，不能使用传统的办法进行预防和检测。所以说，需要不断提升相关人员智能检测技术能力，熟练地使用智能化设备，明晰操作流程及规则，能够及时发现电力电缆所出现的问题，对于突发事件做好应急预案，增强电力电缆故障智能检测的整体效力。
2局部放电技术研究现状
以绝缘电阻、交直流耐压为代表的传统试验手段难以有效发现高压电缆绝缘缺陷，国内外研究机构也在积极研究更加有效的新技术、新方法，部分方法已取得成功应用案例。但高压电缆绝缘缺陷的原因多种多样，既有安装时外力损伤、也有制造工艺不合格，既有绝缘材质内残留杂质，也有电效应、热效应引起绝缘老化，仅用一种检测方法难以及时、有效发现潜在缺陷。随着高速处理芯片、通讯技术、传感器技术的快速发展，在线监测和带电检测因其具有不需停电、设备内电场分布与运行状态一致等优点，在电气设备健康状况评估中得到广泛应用。根据IEEE《可靠工业及商用电力系统设计推荐规程》中的研究统计，高压电缆在运行中出现的最多问题就是绝缘失效，而造成高压电缆绝缘劣化甚至失效最主要的原因就是局部放电。目前电力电缆局部放电的检测技术包括脉冲电流法、高频电流法（HFCT）、超高频法（UHF）、超声波法、内置电容耦合法等技术，其中脉冲电流法只能在电缆退出运行、停电情况下开展应用；超高频法受到电缆屏蔽层的影响导致信号极为复杂，辨识难度大且不能定量分析局部放电量；超声波法易受振动干扰，灵敏度低，仅能发现某些类型特别严重的电缆内部局部放电；内置电容耦合法必须在电缆生产阶段将传感器内置在电缆屏蔽层以内，因此限制了其应用。
3电线电缆有关检测方法
3.1背景降噪在定点仪检测装置中设计实现
通过压电传感器和横、竖放置的两个电磁感应传感器分别接收声音、磁场信号，经过信号调理电路处理后，利用A/D转换器将其转换成数字量并传送给核心处理器进行数字信号处理，实现声、磁信号的采集，结合所提出的算法背景降噪计算声磁时间差等信息，并将计算的声磁差在LCD屏幕上显示和在耳机播放放电声音。最后通过现场试验，验证了本工作设计的电力电缆故障精确定点检测系统各部分功能的有效性，表明该系统可以较为准确地查找出故障点所在位置。
3.2信号分离相位图谱设计
高频电流传感器对3~30MHz内放电信号进行检测；因为传感器耦合的信号有各类噪声和干扰信号，需在信号处理单元通过硬件、软件进行滤波，对放电信号进行放大；信号采集单元将采集到的模拟信号转化为数字信号；数据处理终端用于显示测量结果和分析判断单脉冲时域波形、单周期（20ms）时域波形。加入相位信号后可以显示幅度、相位和频率分析。用宽带高速采样系统来采集局放及现场噪声信号（如一次采集数万个放电电流脉冲波形，其中存在各种现场干扰与放电），再根据其放电脉冲波形的特征来将其分离为不同的组（从分离谱图中可很容易地看出，无须任何专家知识），然后将每一组很“纯”的信号的特征输入专家识别系统软件，就可实现现场对设备缺陷的测量与诊断。高压电缆局部放电带电检测系统通过硬件进行局部放电信号的传感和采集，通过软件的数据处理模块生成幅值相位PRPD谱图、脉冲频谱分析TF时频图等各类谱图，进而结合特征指纹库来确定被检测电缆中所存在的缺陷类型。
3.3电压实验检测方法
对于电缆采取该方法时需开展电压实验，主要测定电缆耐受电压性能，维持电缆在较高电压值影响下还可维持较好状态，使电缆保证高电压下较佳绝缘性能。针对电缆实施电压实验检测，可保证电缆绝缘层于较高电压作用下不出现热击穿情况或电击穿状况，规避电缆漏电情况，减少电缆在较高电压值影响下受损状况。依据电压实验检测方法测定电缆耐受电压性能情况时，针对电缆差异性厚度值绝缘层采取对应电压值实行影响，明确电缆在5min高电压值影响下能否维持完好没有受损，如电缆完好而无损则评估电缆质量合格，表明电缆可以耐受较高电压值。
3.4红外热像检测方法
电力电缆在工作的时候，当电流速度过快或者是负荷较大时，会使电缆所产生的热能增高，温度迅速提升。这时就可以利用红外热像检测方法，对电缆线芯的温度进行评测，能够精准地找到故障发生的位置。红外热像法是电力电缆故障检测技术中应用最广泛的方式之一，不仅可以快速判断故障点，而且可靠性和安全性较高，操作程序也较为便捷。
结语
电网的运行维护能力，减少了线路的运行风险和故障抢修时间，具有一定的技术进步性，但在运行过程中仍旧存在一些问题，有待进一步研究。对故障机理及成因进行理论分析和仿真计算，将带电检测技术与局部放电试验的有机结合，提升检测准确性和效率，跟踪掌握高压电缆的健康状况，开展全寿命周期管理，及时发现潜在的早期绝缘缺陷，为发电企业检修、技术改造等工作提出相应意见和支持，提升设备可靠性和经济性。
参考文献：
[1]付亮,杨千帆,余年春,高新昀.电力电缆故障原因与检测技术[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019(09):143-144.
[2]王晓彪,庞丹,张俊驰,李雪峰,刘葱柏.电力电缆故障诊断与检测技术分析[J].电子制作,2016(18):92.
[3]安允展,瞿吉,张亚亚,郑馨.电力电缆故障分析与诊断方法的研究[J].通信电源技术,2018,35(03):221-222,238.