电力电缆大数据分析与实时检测的应用研究

电力电缆大数据分析与实时检测的应用研究

周建伟 陈栋 张翔

国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏省镇江市 212000

摘要：随着国内城市化进程的持续推进，电力电缆在电网改造过程中作用愈发重要，但电缆线路的故障抢修和运行维护工作因为其自身的隐蔽性特点，对传统管理方式提出了严峻的考验，电力电缆大数据分析与实时检测采用创新的方式实现电缆网的精益化管理，是建设城市地下电网生产运行指挥的根本，对推进城市地下电网管理具有重要意义。

关键词：电力电缆；大数据分析；实时检测

引言

城市供电可靠性依赖于电缆线路运行的稳定性，电缆线路的运行管理是保障电缆线路运行稳定的关键。随着社会不断发展，电缆线路的规模和运行环境也在不断变化，为了适应越来越复杂的电缆线路运行要求，需对城市电缆运行管理的要点进行研究，形成一套适应当下城市电缆运行管理的方法，来不断提高城市电缆的运行可靠性，进而保证城市供电的可靠性。本文通过对城市电力电缆线路运行中的故障和原因分析，结合城市电缆运行管理现状，提出了城市电力电缆的精益化运维管理方法，对保障城市高压电缆稳定运行起到了积极作用。

1 当前电缆网管理存在缺陷

随着电网PMS2.0系统的深化应用，暴露出了当前电缆网管理过程中的种种弊端。现有系统缺少对电缆网数据的实时监测，不能进行有效的数据分析，不能实现电缆网全过程闭环管控。资产全寿命周期管理和设备状态检修是电缆网精益化管理的核心，当前电缆网管理方式均不足以达到相关要求。

2 电力电缆常见故障类型

在一般的运行情况下，电力电缆常见的故障类型主要有三种：第一，接地故障；第二，短路故障；第三，断线故障。若通过故障的绝缘特性来进行进一步的划分，则可以将这三种故障划分为开路、高阻、低阻故障。在这三种故障情况下，无论何种都会对电网运行产生影响，也正因此，相关工作人员必须及时对故障进行判断分析并按照相关要求进行检修，尽快使电网正常运行。

3 电力电缆大数据分析与实时检测应用

3.1提高电力产业质量管理水平

如今我国电网建设规模越来越大，而电网建设中电缆本身质量以及安装质量都至关重要。但是部分施工单位为了追求更高利润，使用品质不达标的电缆材料，这类材料由于原料及工艺的问题，发生局部放电的可能性更高，严重威胁整个电网的稳定安全，同时也会加重后期维护管理压力。针对电力电网局部漏电的检测，可以较为准确的判断电网材料和安装工艺质量水平，及时发现不合理及违规的现象，及时采取正确的措施，为电网系统后续使用打下可靠的基础。

3.2搭建系统架构

电力电缆大数据分析与实时状态检测系统是集数据中心、信息服务总线和数据交换于一体，实现与电缆网所有业务流程横向整合的一套功能性系统。将现有的电缆网精益化管理系统和各类业务应用系统，通过信息服务总线集成一体，对电缆网的生产应用提供支撑，以PMS2.0系统为基础进行电缆网数据的共享和交换。电力电缆大数据分析与实时状态检测系统的总体架构是对全部业务板块进行分解，通过系统分析对目标和应用过程进行分析归纳，在PMS2.0系统管理的基础上将形成的对应功能模块的数据、业务和应用三个架构进行业务拓展，将服务器集中部署，实现通过广域网访问的电缆网管理系统。

3.3配合检修工作

在电力电网系统的运行过程中，维护检修工作不可或缺。在电力电缆及相关设备长时间运行的情况下可能会出现一些问题，产生一定的故障安全隐患。而局部放电检测技术的应用，一方面可以及时发现局部放电安全隐患，另一方面也可以对电缆、电力设备的其他故障因子进行检查。由此可见，局部放电检测也是电力电缆系统日常维护检修工作的重要组成部分，对维护电缆稳定运行、降低损失有重要的作用。

3.4信息化管理电力电缆

对电力电缆进行管理的过程当中需要仔细认真对电缆的隐患进行排查，并且在进行定期检查和维护的过程当中需要按部就班对所有的电缆进行排查。对那些存在隐患或者是已经出现问题的区域进行有效记录，具体的解决方法和措施也需要记录下来。对电力电缆进行信息化管理不仅仅是使用信息检测等高新技术，还有对信息储存和上传分享等平台的建设。进行电力电缆检测的过程中使用红外线侧围和超声波局部检测技术，可以准确快速发现和解决存在的问题隐患。并且在专业的PMS系统当中构建闭环管理模式，减少电力电缆的故障，进行系统建设的过程当中需要建立电缆破损的预警机制，同时对电缆维修管理技术人员的综合素质和职业素养进行培训，提升管理质量。

3.4对电缆从业人员的精益化管理

电力电缆的施工队伍越来越庞大，电缆施工质量不均衡和局部质量下降问题也越来越突出。部分电缆施工单位质量管控和安全意识不够，遇上电缆施工赶工期，甚至让一些没有工作资质的人参与到施工当中，造成了电力电缆运行故障日益增加。电力电缆相关技术人才的供不应求也会影响电缆设备质量。企业应当加强员工培训，可以聘请相关电缆专业专家进行理论授课，不断提升专业技能，增加专业的电缆专业从业人员数量。参与到电力电缆施工的人员必须经过考核把关，除此之外，还要做好责任到人、不定期抽查等工作，进一步保障电力电缆施工质量。

3.5准确的故障诊断

电力电缆故障诊断的出现主要有三类，低阻故障和高阻故障以及开路电阻故障，不同的故障在实际的诊断方法中还有一定程度的不同之处，因此进行故障诊断时需要准确判断故障发生的位置和节点，采取针对性的措施进行检修和维护。进行实际操作的过程当中低阻故障主要利用低压脉冲的方式进行检测和诊断，如果低压脉冲方法发现故障，可以确定是相关故障问题，确诊为低阻故障。高阻故障自身的破坏性较强，对配电安全性以及电力传输的有效性有很大影响，并且高阻故障存在的故障还分为闪络性故障和泄露性故障，需要我们在前提精准有效进行诊断，再进行合理的维修和后续维护，保证运行效果的延续。

3.6完善电力电缆线路状态监测

电力电缆线路的状态监测有利于缺陷发现、事故预防及资产管理。及时掌握老旧电缆线路状态，及时消除隐患和缺陷，避免可能发生事故，提高电网运行可靠性。周期性开展红外测温工作，重点检测终端头等部位，对疑似的发热点进行跟踪，定期进行复测工作，结合发热部位和历史数据综合分析，及时发现设备缺陷。定期开展线路环流测量工作，停电时可进行护层绝缘电阻测试，还可以配合交叉互联系统测试，结合历史数据，对电缆绝缘和交叉互联系统进行评估。随着运行时间增加，部分线路的绝缘会有不同程度的下降，通过定期检查，可以及时发现设备缺陷。

结束语

以实现电缆精益化管控为目标，不断完善电缆专业管理系统建设，依托云计算、大数据分析、物联网、移动互联网“大云物移”技术，实现电缆网包括规划设计、工程建设、运维检修、运行监测、客户服务的全流程闭环管控，提升了城市电缆网精益化管理水平。

参考文献：

[1]魏力强,王东林,齐锦涛,伊晓宇,谷丽娜,韩卫星.电力电缆局部放电试验及在线监测技术分析[J].河北电力技术,2018,37(06):54-57.

[2]何建益.220kV高压电力电缆故障检测技术的应用[J].电子技术与软件工程,2018(23):226.

[3]孙廷玺,陈浩,钱森,郭小凯,徐阳.光纤传感技术在局部放电检测的研究进展[J].高压电器,2018,54(11):1-8.

[4]孟昭显,胡晓黎,戴卫华,李浩,段玉兵,张皓.高压电缆故障分析及其状态检测技术[J].电子测试,2018(20):102-103+111.

[5]张岚,王献军,赵卫华.电力电缆故障定位在线检测研究[J].电气技术,2018,19(10):55-58.