3國外應(yīng)用實(shí)例

與我國相比．國外發(fā)達(dá)國家的電纜平均故障率較低。其中一個(gè)重要的原因就是國外較早開展了對電纜系統(tǒng)有效的在線監(jiān)測工作。而溫度在線監(jiān)測是其中很重要的一個(gè)方面。下面，對國外近年的一些應(yīng)用情況進(jìn)行簡要介紹。2004年，在維也納城市的北部區(qū)域建造了一條5．2km長400kV電纜線和一條9．1km長400kV的架空線連接。在該電纜線路中，采用了實(shí)時(shí)熱狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，具有地下高壓電纜及其配件熱力學(xué)性能連續(xù)監(jiān)測的能力，它使運(yùn)行人員能夠利用實(shí)時(shí)條件而不是使用傳統(tǒng)的估算來獲得電纜的運(yùn)行等級16l。它的實(shí)時(shí)熱狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括兩個(gè)主要部分：第一個(gè)部分是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)DAS(DataAcquisitionSystem)，它通過合適的傳感器收集電纜物理變量的所有信息(電纜及感溫光纖的敷設(shè)情況如圖1所示)。其它部分本質(zhì)上是從傳感器接收所有數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)，通過合適的軟件計(jì)算來評估電纜的實(shí)時(shí)性能——暫態(tài)情況和穩(wěn)態(tài)情況。軟件能夠監(jiān)測電流條件和系統(tǒng)運(yùn)行情況，預(yù)報(bào)過載容量，或者監(jiān)測電纜周圍的可能環(huán)境變化。從而預(yù)報(bào)可能的緊急情況，使系統(tǒng)最優(yōu)化

運(yùn)行或進(jìn)行預(yù)防測量。另一個(gè)例子是2004年丹麥電網(wǎng)充電運(yùn)行的兩回路三相400kV擠出絕緣電纜。電纜的敷設(shè)如圖4所示。為了驗(yàn)證預(yù)先的計(jì)算，沿每條回路的中間相電纜包繞了一根管道．而在管道中放置一根塑料光纜。2005年，分布式溫度監(jiān)測裝置得以安裝，以監(jiān)測電纜全線并發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)。分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)直接向控制中心的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集SCADA(supen，isoryControlAndDataAcquisition)系統(tǒng)發(fā)送警報(bào)。共有兩個(gè)報(bào)警級別．一是當(dāng)光纜溫度超過50℃時(shí)提出警告：二是當(dāng)導(dǎo)體溫度接近90℃(光纜溫度大約為70℃)時(shí)報(bào)警。

以下介紹的事例將直接監(jiān)測電纜線芯溫度。連接不列顛哥倫比亞省大陸部分與溫哥華島的

兩回i相525kV交流海底電纜系統(tǒng)是在1984年敷設(shè)的分為兩段，分別穿越Malaspina和Georgia海峽，由2條自容式充油電纜組成。穿越海峽部分的電纜直接放置在海底；靠近海岸線、水深不足20m的地方，電纜埋設(shè)在約1m深的電纜溝中：在陸地部分，每根電纜單獨(dú)敷設(shè)在1．5。2m深的水泥槽中，旁邊敷設(shè)兩根直徑為100mm的聚乙烯管道．構(gòu)成強(qiáng)迫

循環(huán)系統(tǒng)．以冷卻電纜。槽中充填高熱導(dǎo)率的混合水泥，并以水泥板覆蓋，如圖5所示。

1995年，相關(guān)人士遞交了一份報(bào)告，提出應(yīng)用分布式光纖溫度測量系統(tǒng)來確定現(xiàn)有地下傳輸電纜的熱瓶頸．其潛在的功能還包括增加高壓電纜的傳輸容量．以及避免可能造成不良后果的過負(fù)荷。就此，相關(guān)單位專門向電纜供應(yīng)商咨詢了在海纜的導(dǎo)體充油管道中插入內(nèi)置光纖的不銹鋼管的可行性，經(jīng)過多方驗(yàn)證，得到了肯定答復(fù)。因此，在2003～2004年問．光纜(由兩根末端開口的多模光纖置于直徑為1．8mlTl的不銹鋼管中構(gòu)成)被放入。圖6給出了分布式溫度檢測DTS(DistributedTemperatureSensing分布式溫度監(jiān)測)系統(tǒng)以及電纜和光纖在電站的連接情況照片。

系統(tǒng)可以對導(dǎo)體溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)電纜系統(tǒng)在最優(yōu)模式下運(yùn)行；研究海纜在陸地部分

熱特性，從而更精確地確定電纜系統(tǒng)的熱等級；在此基礎(chǔ)上．探索強(qiáng)迫冷卻系統(tǒng)的有效性，并對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

4結(jié)論

通過對國內(nèi)外在電力電纜溫度及載流量在線監(jiān)測方面研究進(jìn)展的介紹及分析，以及國外應(yīng)用實(shí)例的分析，得出以下結(jié)論：

(1)對電力電纜．尤其是高壓／超高壓電纜的運(yùn)行溫度進(jìn)行在線監(jiān)測，是掌握電纜運(yùn)行狀況、保證安全運(yùn)行的有效手段，也是進(jìn)行合理的電力調(diào)度的基本依據(jù)．具有重要的工程意義：

(2)對現(xiàn)已安裝運(yùn)行的電纜系統(tǒng)．可以采取在局部區(qū)域加裝溫度監(jiān)控裝置的方式．實(shí)時(shí)測量中間接頭、終端以及熱瓶頸處的電纜表面溫度．了解電纜運(yùn)行狀態(tài)：

(3)對將要敷設(shè)的高壓電力電纜，可沿線敷設(shè)測溫光纖，對電纜全線進(jìn)行溫度監(jiān)控．獲知運(yùn)行狀況：

(4)對仍處在選型階段的重要電纜線路，如高壓／超高壓電纜、跨海電纜等?？芍苯舆x用在電纜內(nèi)安裝有感溫光纖的結(jié)構(gòu)形式，從而精確獲取電纜的運(yùn)行溫度，保證電纜的使用壽命，并保障電網(wǎng)安全。

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