電力電纜作為一種重要的電氣設(shè)備,經(jīng)常用作發(fā)電廠、變電所以及工礦企業(yè)的動(dòng)力引入(或引出)線,當(dāng)線路在過(guò)江、過(guò)近海、過(guò)鐵路處,也常采用電力電纜。在電力系統(tǒng)中常將電力電纜按絕緣材料分為:油紙絕緣電纜、橡塑絕緣電纜、充油電纜、充氣電纜等;橡塑絕緣電纜又由聚氯乙烯絕緣、交聯(lián)聚乙烯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(jīng)逐步退出運(yùn)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(lái)已經(jīng)成為中高壓輸電系統(tǒng)中的主要品種。
交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜由于其容易敷設(shè)、耐高溫、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于配電網(wǎng)中,逐步取代架空線路和油紙絕緣電纜。而由XLPE電纜及電纜接頭絕緣損壞等問(wèn)題引起的電力故障事故也不斷增加,給電力系統(tǒng)和用戶造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。
XPLE電纜大多以直埋、排管、隧道等形式鋪設(shè)在地下,無(wú)法采用巡視等常規(guī)方法判斷電纜工作狀態(tài)正常與否。如何快速有效地通過(guò)各種檢測(cè)手段判斷電纜絕緣的劣化狀態(tài)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
長(zhǎng)期以來(lái),一直按照DL/T596-2006《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定,定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn),以保證設(shè)備在電力系統(tǒng)中安全可靠的運(yùn)行,最大限度防止安全事故的發(fā)生。
現(xiàn)行的預(yù)防性試驗(yàn)方法已在電力部門(mén)形成規(guī)范和制度,對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行起著重要地指導(dǎo)作用。但是隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模迅速發(fā)展,在線電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量急劇增加,通常的定期檢修工作量劇增,檢修人員緊缺問(wèn)題口益突出。另外,近年來(lái)電氣設(shè)備制造水平大幅提升,少維護(hù)、集成式設(shè)備得到廣泛采用。因此傳統(tǒng)的定期維修顯現(xiàn)出很多不足之處,主要表現(xiàn)在:
(1)需停電進(jìn)行電氣試驗(yàn)。
(2)停電后設(shè)備狀態(tài)(如電壓、溫度等)與運(yùn)行中不符,影響判斷準(zhǔn)確度。
(3)由于是周期性定期檢查,而不是連續(xù)的隨時(shí)監(jiān)測(cè),絕緣仍可能在試驗(yàn)間隔期內(nèi)發(fā)生故障。
(4)由于是定期檢查和維修,設(shè)備狀態(tài)即使良好時(shí),按計(jì)劃也需進(jìn)行試驗(yàn)和維修,造成人力物力浪費(fèi),甚至可能因拆卸組裝過(guò)多而造成損壞,即造成所謂過(guò)度維修。
因此,目前正在發(fā)展以在線檢測(cè)和故障診斷為基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修?;驹砣缦拢航^緣的劣化、缺陷的發(fā)展雖然具有統(tǒng)計(jì)性,發(fā)展的速度有快有慢,但大多具有一定發(fā)展期。在這期間,會(huì)有各種前期征兆,其表現(xiàn)為電氣、物理、化學(xué)等特性有少量漸進(jìn)的變化。隨著電子、計(jì)算機(jī)、光電、信號(hào)處理和各種傳感器技術(shù)的發(fā)展,可以對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行在線狀態(tài)監(jiān)測(cè),及時(shí)取得各種即使是很微弱的信息,對(duì)這些信息進(jìn)行處理和綜合分析后,根據(jù)其數(shù)值的大小和變化趨勢(shì),可對(duì)絕緣的可靠性隨時(shí)作出判斷并對(duì)絕緣的剩余壽命作出預(yù)測(cè),從而能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛伏的故障,必要時(shí)可提供預(yù)警或規(guī)定的操作。在線檢測(cè)與故障診斷技術(shù)的特點(diǎn)是可以對(duì)電氣設(shè)備,例如電纜,在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測(cè)與判斷,因此可以避免預(yù)防性試驗(yàn)的缺點(diǎn)。