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摘 要:随着电网改造的实施,尤其是城域网的改造和建设的不断投入,电力电缆在大幅度的被运用,城市的中心地区地下电力电缆化效率也在不断的提高着,导致电力电缆的需求量急剧增加,同时也给电力电缆的管理和监控工作带来了挑战和机遇。运行温度是电力电缆的一个重要的参数,当电缆在持续的负荷下,那么电缆芯的温度就必须要控制在允许的值之内,如果一旦操作超过这一额定值,就会使得电缆芯的温度急剧上升,进而使得其快速老化,甚至发生热击穿的现象。如此,本文以电力电缆在线测温及载流量监测的研究进展与应用为方向展开讨论。
关键词:电力电缆;在线测温;载流量监测
在实际的工作当中,如果电力电缆的选型或敷设阶段,没有对运行的环境进行全面的考虑,通常都会根据标准的环境温度进行,这样就会导致电力电缆在环境温度过高时就会处于过热的状态,以此使其寿命严重减短。所以在日常的工作当中为了更好的去避免这种情况,就必须保留电力电缆的负载能力,如此来推动此问题的解决,但是这样会使得电力电缆的使用经济效力降低。所以就必须根据实际的运行状态和环境实施对电力电缆的负荷进行调整和监测,这样才能够保证电力电缆的安全运行以及负荷能力的有效发挥,才能够真正的解决问题。基于此,无论是从电力电缆自身的安全出发,还是从整个电力系统的协调性来出发,都要对电力电缆的负荷载能力进行实时的监测,这都是基于对电缆温度的在线监测来完成的。基于此,下文从以下几个方面浅谈在线测温和载流量监控的应用。
1温度传感器
传统的温度监测系统就是以温度传感器,比如光纤维、布拉格光栅或者是用热电偶,置于线路当中检测出发生故障的地方。如果电力电缆的终端和中间头或者是有局部有余热区,也可以有效的使用这种技术来监测这些局部的热区,如此使得这些局部的温度也能够得到监测。这种方法在一定程度上节约了成本,而且它的投资少,操作简单,但是与此同时,它的精度也较差,所以,大多数情况下可能只能获得局部的温度。
2红外热源
近年来有学者提出了,利用红外热像仪拍摄电缆表面的热图像,从而对于电缆表面的温度进行测量的一种新的方法,它是对电力电缆心的溫度进行反复的计算,在实现对于电缆线的温度的非接触性,实时的在线监测的一种诊断,这种方法突破了传统检测方法的局限性,但是与此同时也增加了电缆线路,而且对于复杂的地下敷设情况,并不适合采用此类方法。
3感温光纤
如果将感温光纤用于电缆线中进行建设,或者是将其绑在电缆外护套上,那么就可以监测到整个线路的温度情况,从而使得整个线路的电缆电路温度信息都能够得到全方位的监测,这种方法能够实现长距离的、大范围的、多个点的温度测量,而且这种测量方式它的精度较高,安装起来也较为方便,为工作人员带来了便利性。但是,由于光纤测量它是用电缆表面的温度,所以它需要建立电缆表面温度与电缆线芯温度的对应关系,才能够获得电力电缆心的温度。必须要经过科学的分析,了解到电缆表面温度与电缆线温度之间的对应函数关系或是几何关系才能够使得电缆的实时温度得到测量。但是受环境影响因素较大,这种方法的实时性也较差,所以它推算出来的电缆线芯的温度也会存在一定的误差。
4光纤传感器
目前许多厂家已经在生产高压和超高压的电缆产品,目前已经将光纤传感器直接放在了电力电缆的内部,并且利用感温光纤对电缆的电路温度进行了全范围的监测,就无疑实现了监测方式的资源节约和有效控制等特点,这种方法,它在敷设电缆的同时也需要建立一根温光,所以它也经济了许多。其次,由于光纤放置在电力电缆与电缆的绝缘面里面,所以它只能测到这个电缆的绝缘温度,十分受环境的影响,实时性较好,而且测量的精度也有待逐步的去提高。
5软件的应用
在测得电缆的外径表面温度或绝缘表面温度之后,一项重要的工作就是建立起护套表面的温度和绝缘表面的温度,并且明白电缆线芯温度和载流量之间的对应关系,这样才能根据测验的温度值推算出电缆心之间的温度,评估实际的负荷情况,了解电力电缆系统的负载情况,进一步的对负荷进行调整。这涉及到电力电缆的热路和日常问题,所以必须要引起充分的重视,但是目前在这方面的研究已经开展了一段时间,但大多数都是利用一些集中的参数热路模型,将线路进行简化成对应的集中参数热路后,进行计算,这种方法计算量也比较少,而且利用热场来计算的数值能够成为准确的结果,使得有限元和有方差的分步法,会对电力电缆本体产生影响,从而影响它的不同具部位的散热特性。
6结束语
国家许多发达地区都已经在电力电缆的检测过程当中花费了大量的精力,并且取得了良好的效果。基于此,相关人员应该在实际工作中促进电力电缆在线测温及载流量监测,并在研究中使其能应用于实践工程中。
参考文献:
[1] 戴超,刘爱兵,李兴俭,王中龙,于吉刚.电缆温度及载流量在线监测系统设计与实现[J].通信电源技术,2012,29(04):68-69+72.
[2] 陈静,邓强强,冯雁声.智能化变电站温度在线监测系统的设计与应用[J].自动化应用,2013(08):65-66+72.
关键词:电力电缆;在线测温;载流量监测
在实际的工作当中,如果电力电缆的选型或敷设阶段,没有对运行的环境进行全面的考虑,通常都会根据标准的环境温度进行,这样就会导致电力电缆在环境温度过高时就会处于过热的状态,以此使其寿命严重减短。所以在日常的工作当中为了更好的去避免这种情况,就必须保留电力电缆的负载能力,如此来推动此问题的解决,但是这样会使得电力电缆的使用经济效力降低。所以就必须根据实际的运行状态和环境实施对电力电缆的负荷进行调整和监测,这样才能够保证电力电缆的安全运行以及负荷能力的有效发挥,才能够真正的解决问题。基于此,无论是从电力电缆自身的安全出发,还是从整个电力系统的协调性来出发,都要对电力电缆的负荷载能力进行实时的监测,这都是基于对电缆温度的在线监测来完成的。基于此,下文从以下几个方面浅谈在线测温和载流量监控的应用。
1温度传感器
传统的温度监测系统就是以温度传感器,比如光纤维、布拉格光栅或者是用热电偶,置于线路当中检测出发生故障的地方。如果电力电缆的终端和中间头或者是有局部有余热区,也可以有效的使用这种技术来监测这些局部的热区,如此使得这些局部的温度也能够得到监测。这种方法在一定程度上节约了成本,而且它的投资少,操作简单,但是与此同时,它的精度也较差,所以,大多数情况下可能只能获得局部的温度。
2红外热源
近年来有学者提出了,利用红外热像仪拍摄电缆表面的热图像,从而对于电缆表面的温度进行测量的一种新的方法,它是对电力电缆心的溫度进行反复的计算,在实现对于电缆线的温度的非接触性,实时的在线监测的一种诊断,这种方法突破了传统检测方法的局限性,但是与此同时也增加了电缆线路,而且对于复杂的地下敷设情况,并不适合采用此类方法。
3感温光纤
如果将感温光纤用于电缆线中进行建设,或者是将其绑在电缆外护套上,那么就可以监测到整个线路的温度情况,从而使得整个线路的电缆电路温度信息都能够得到全方位的监测,这种方法能够实现长距离的、大范围的、多个点的温度测量,而且这种测量方式它的精度较高,安装起来也较为方便,为工作人员带来了便利性。但是,由于光纤测量它是用电缆表面的温度,所以它需要建立电缆表面温度与电缆线芯温度的对应关系,才能够获得电力电缆心的温度。必须要经过科学的分析,了解到电缆表面温度与电缆线温度之间的对应函数关系或是几何关系才能够使得电缆的实时温度得到测量。但是受环境影响因素较大,这种方法的实时性也较差,所以它推算出来的电缆线芯的温度也会存在一定的误差。
4光纤传感器
目前许多厂家已经在生产高压和超高压的电缆产品,目前已经将光纤传感器直接放在了电力电缆的内部,并且利用感温光纤对电缆的电路温度进行了全范围的监测,就无疑实现了监测方式的资源节约和有效控制等特点,这种方法,它在敷设电缆的同时也需要建立一根温光,所以它也经济了许多。其次,由于光纤放置在电力电缆与电缆的绝缘面里面,所以它只能测到这个电缆的绝缘温度,十分受环境的影响,实时性较好,而且测量的精度也有待逐步的去提高。
5软件的应用
在测得电缆的外径表面温度或绝缘表面温度之后,一项重要的工作就是建立起护套表面的温度和绝缘表面的温度,并且明白电缆线芯温度和载流量之间的对应关系,这样才能根据测验的温度值推算出电缆心之间的温度,评估实际的负荷情况,了解电力电缆系统的负载情况,进一步的对负荷进行调整。这涉及到电力电缆的热路和日常问题,所以必须要引起充分的重视,但是目前在这方面的研究已经开展了一段时间,但大多数都是利用一些集中的参数热路模型,将线路进行简化成对应的集中参数热路后,进行计算,这种方法计算量也比较少,而且利用热场来计算的数值能够成为准确的结果,使得有限元和有方差的分步法,会对电力电缆本体产生影响,从而影响它的不同具部位的散热特性。
6结束语
国家许多发达地区都已经在电力电缆的检测过程当中花费了大量的精力,并且取得了良好的效果。基于此,相关人员应该在实际工作中促进电力电缆在线测温及载流量监测,并在研究中使其能应用于实践工程中。
参考文献:
[1] 戴超,刘爱兵,李兴俭,王中龙,于吉刚.电缆温度及载流量在线监测系统设计与实现[J].通信电源技术,2012,29(04):68-69+72.
[2] 陈静,邓强强,冯雁声.智能化变电站温度在线监测系统的设计与应用[J].自动化应用,2013(08):65-66+72.