唐山三興電氣自動化公司

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                探尋電纜智能化路徑

                編輯:唐山三興電氣自動化公司  時間:2019/02/22
                10月26日,中國電力企業聯合會科技開發服務中心在山東青島召開有關電力電纜的經驗交流會。對于行業機構、研究單位或者電纜企業而言,這一會議無疑開得頗為及時:在智能電網全面建設的背景下,電力電纜業界的確需要集思廣益,思考如何適應智能電網的需要。

                電纜“智能”之惑

                自2009年國家電網公司提出智能電網發展規劃以來,國內外電力設備制造企業紛紛調整研發方向,攻關智能設備。變壓器、高壓開關、電抗器等一次設備行業,紛紛研究與傳感器結合實現智能化的可能;繼電保護裝置、自動化控制設備等二次設備行業,則紛紛與一次設備廠商合作,探索一、二次設備集成融合的途徑。那么,電纜的智能化方向在哪里?

                對于電纜行業來說,這一問題不太容易回答,原因是電纜雖需要“智能”,但實現的途徑與方法卻與變壓器等產品不同。

                變壓器實現智能的一種手段是與二次設備結合,譬如在變壓器內的某些部位安裝傳感器,從而確保變壓器的溫升、噪聲等處于時時可監控狀態。電纜則不能如此。

                一個原因是電纜在單位年限內出現故障的概率不大。我國建設堅強智能電網的目的,是確保電網的安全可靠,讓人們用起來更方便、更放心。這就要求電網相關設備更加可靠。青島漢纜股份有限公司總工程師陳佩云因此表示,“減少電纜故障發生的措施,是使用合格的電纜,設置安全的電纜通道和按規程敷設,定期檢查,進行狀態評估?!?

                更主要的原因是電纜產品與變壓器產品的特性不同。國家電線電纜質量監督檢驗中心主任吳長順表示:“電線電纜產品有別于變壓器、電容器、套管等高壓電器產品,后者是單元式產品,便于測量和監控,利于智能控制設計、實施,成本低。而前者是分布式產品,線路長,沿線環境條件復雜,影響因素多,不利于與傳感器結合?!?

                事實上,這里也涉及成本問題。如果要在如此龐大的電纜線路全部增加傳感器產品,那么花費的成本將十分巨大,而且技術的可靠性也要認真探討。

                電纜的智能化不能走與一次設備相同的道路,它需要開辟新的途徑。

                孵化中的智能檢測技術

                新的途徑之一就是發展更加智能化的電纜檢測技術。

                國網電力科學研究院檢測中心高工閻孟昆表示,最近幾年,我國電纜行業得到了飛速發展。隨著智能電網建設、房地產開發和新能源的建設,220千伏及以下電纜及附件全部實現了國產化,高壓電纜的質量也得到了相當程度的提升。但是,隨著電纜的應用越來越多,加之智能電網對供電可靠性要求的提升,電纜故障時有發生,迫切需要研究嶄新的、更為智能的電纜檢測技術。

                據介紹,目前常用的電纜檢測方法有直流試驗和交流試驗。直流試驗的缺陷是在電纜內部積累電荷,導致對電纜的傷害,交流試驗則只能檢測部分較大的缺陷,對真實狀態無法評估。

                “因此,對電纜進行狀態診斷及評估,是合理安排電纜更換,保證電力供應安全可靠的一個重要技術手段,也是在智能電網中實現對電纜有效管理的極其重要的部分?!眳情L順說。

                據吳長順介紹,狀態評估通常分為在線(帶電)和離線(不帶電),但目前,兩種方法均剛剛起步。

                在線方法理論上能夠實時了解電纜的狀態,然而尚未積累足夠的在線監測經驗,監測技術尚不成熟;對于已經敷設的電纜,安裝在線監測裝置必然在電纜系統增加額外的部件,可能會影響電纜的可靠運行。

                離線方法僅在必要時(定期)通過評估獲知電纜的狀態,因此更具靈活性和可操作性,但同樣因研究時間較短而有很多待解的問題。

                目前,業界已經認識到電纜智能檢測技術的重要性。陳佩云表示,青島漢纜已與華北電力大學合作,研制在線檢測設備。

                對新材料電纜的探索

                另一種途徑則是采用新材料,研制適合智能電網的電纜產品。與電纜智能檢測技術剛剛起步相比,新材料電纜的研究已經取得不錯的成績。

                例如,隨著城鄉電網大面積改造,耐水樹電纜應運而生。大城市雙環網供電、空間走廊日益狹小、市中心地下電纜率提高,對電纜帶來極大的需求。而電纜的免維護要求和絕緣耐壓的壽命關注,又對配電電纜的絕緣介質、性能指標、品牌信譽提出了更高的要求。

                據專家介紹,常規電纜的絕緣介質在電場、水分和雜質等絕緣缺陷的協同作用下,逐步產生樹枝狀劣化。當樹枝狀劣化進一步發展,將導致電纜線路的本體或附件發生試驗擊穿或運行擊穿故障。因此,具有特殊工藝的耐水樹電纜自然就得到青睞。雖然目前耐水樹電纜的應用仍不多,但優越的抗擊穿性能和免維護性,決定耐水樹電纜市場份額的拉高指日可待。

                此外,新能源建設也帶來對專用電纜的需求。如核電站安全殼外的1E級K3類環境條件,促進了對溫度、電壓壽命、熱老化等指標限定極為嚴格的核用電纜應用。

                在智能電網建設的帶動下,電纜行業的面貌正在發生變化?!案念^換面”的電纜業,必然會以更加從容的姿態迎接電力智能時代的到來。
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