1 前言

110kV及以上電壓等級的電纜在電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣，在電力系統(tǒng)中已占有重要的位置，其中作為電纜系統(tǒng)重要組成部分的高壓電纜瓷套終端采用瓷套外絕緣及絕緣填充油內(nèi)絕緣，以其悠久的歷史，良好的運行記錄在世界各地被普遍接受并大量使用。

廈門*現(xiàn)有110kV及以上電壓等級的電纜共計30回，其中220kV電纜3回，110kV電纜27回。電纜的終端采用傳統(tǒng)的瓷套終端有150套，GIS終端30套，瓷套終端占83.3％。電纜終端及中間接頭是整個電纜系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，是電纜故障的高發(fā)部位。瓷套終端由于其內(nèi)絕緣不可見，如何對其進(jìn)行有效的監(jiān)測我們的經(jīng)驗還較少，手段單一，有必要對監(jiān)測的方法進(jìn)行探討，尋求有效的監(jiān)測方法。

2 電纜終端監(jiān)測方法的探討

傳統(tǒng)的電纜終端絕緣監(jiān)測主要是對填充油的監(jiān)測，目前高壓電纜瓷套終端內(nèi)填充的絕緣油大約可分兩類，一類為硅油，一類為液體聚異丁烯。根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》（DL/T596-1996）的規(guī)定，對電纜及附件內(nèi)的電纜油的監(jiān)測應(yīng)作擊穿電壓、介質(zhì)損耗及油中溶解氣體分析的試驗。但這幾種試驗都是要在實驗室內(nèi)完成，所以必須現(xiàn)場取到運行電纜終端的填充油樣后送到實驗室進(jìn)行測試，都必須取得油樣后才能進(jìn)行監(jiān)測。

瓷套終端的結(jié)構(gòu)有兩大類，一類是終端尾錐有取油孔的，一類是沒有的。對于前者可以在帶電的情況下進(jìn)行取油樣，但油樣取了多次后終端的填充油會減少，也必須停電進(jìn)行終端的補(bǔ)油，對于后者由于其沒有尾錐取油孔，因此要取油樣就必須在停電的情況下從終端上部抽取。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法都是要按照規(guī)程的規(guī)定，按照預(yù)防性試驗周期每年對送電電纜線路進(jìn)行停電預(yù)試，取油樣也往往結(jié)合線路年檢時進(jìn)行，取得油樣后及時送到絕緣監(jiān)督部門進(jìn)行油的相關(guān)試驗。我們從80年代末具有送電電纜開始就一直按照傳統(tǒng)的方法進(jìn)行終端的監(jiān)視，期間我們發(fā)現(xiàn)27組110kV電纜終端有不同程度的受潮而使其絕緣電阻降低，其中有兩回路的電纜終端在對其終端尾錐進(jìn)行漏油時，終端底部已匯集約300毫升的水，油樣試驗后發(fā)現(xiàn)其有受潮，但規(guī)程只是對油中的溶解氣體含量有規(guī)定的注意值，而對水的含量則沒有標(biāo)準(zhǔn)，因而沒有采取有針對性的措施，只是不定期對進(jìn)水嚴(yán)重的電纜終端進(jìn)行換油處理，造成多次的停電，既費時又影響電網(wǎng)的可靠性，還不能達(dá)到真正監(jiān)測的效果。因為這些工作要在年檢的時候進(jìn)行，而兩次的年檢相隔時間很長，往往還沒有發(fā)現(xiàn)問題就發(fā)生事故。         
2002年9月3日東渡變東禾Ⅱ回174 C相開關(guān)側(cè)電纜頭絕緣擊穿爆炸也是在每年的年檢合格的情況下發(fā)生的事故。

傳統(tǒng)的監(jiān)測方法存在不足，那么如何對瓷套終端進(jìn)行有效、實時的帶電監(jiān)測？我們在對東渡變東禾Ⅱ回174 C相開關(guān)側(cè)電纜頭絕緣擊穿爆炸事故分析中發(fā)現(xiàn)其故障的部位是在終端應(yīng)力錐的上端部位，而且是由于長期放電造成的事故，若能在此之前監(jiān)測到終端內(nèi)部存在放電現(xiàn)象就能發(fā)現(xiàn)問題，而放電就必然存在溫度的差別，因而轉(zhuǎn)變了監(jiān)測的觀念，把監(jiān)測的重點轉(zhuǎn)變到終端的溫度監(jiān)測項目上來，探討采用紅外熱像儀對終端進(jìn)行帶電的監(jiān)測。

3 紅外測溫的應(yīng)用

紅外測溫在電力系統(tǒng)的其他專業(yè)監(jiān)測中起步較早，2000年我局就頒布《廈門*紅外監(jiān)測和診斷工作管理規(guī)定（暫行）》對紅外工作進(jìn)行相關(guān)的規(guī)范管理，測試的對象主要是有電流、電壓致熱的設(shè)備，但多年來對于電纜設(shè)備的監(jiān)測，往往只注重接點溫度的監(jiān)視，而沒有對整個電纜終端進(jìn)行測試。

對電纜終端的監(jiān)測的嘗試工作我們從2003年才開始，采用的是FLIR525型的紅外熱像儀，2003年共進(jìn)行四次的測試，兩次共發(fā)現(xiàn)三相電纜終端存在重大的缺陷均進(jìn)行處理，避免重大事故的發(fā)生。

3.1   174東禾II回架空側(cè)電纜頭A相電纜終端缺陷

2003年1月21日對220kV東渡變東禾II回＃174東禾II回電纜頭A相（架空處）進(jìn)行紅外測溫，熱圖像見圖1
發(fā)現(xiàn)問題后，我們馬上組織有關(guān)技術(shù)人員對測試的結(jié)果進(jìn)行分析，認(rèn)為電纜終端內(nèi)部一定存在缺陷，應(yīng)停電進(jìn)行處理。

2003年1月28日，我們對該線路進(jìn)行停電處理缺陷，在拆除電纜引線后，*行絕緣電阻試驗，三相絕緣電阻均為200000兆歐（5000V電動搖表），沒有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。打開電纜終端頭上端蓋后未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷，從底部漏出填充油，發(fā)現(xiàn)填充油有少量水分。調(diào)開瓷套管后發(fā)現(xiàn)應(yīng)力錐上端部纏繞的絕緣帶端頭脫落，并有放電現(xiàn)象，應(yīng)力錐沿面有一條異常痕跡。

更換終端頭的應(yīng)力錐及填充油并恢復(fù)電纜的瓷套終端后進(jìn)行測試，三相絕緣電阻基本平衡，帶上負(fù)荷后再次使用紅外熱像儀進(jìn)行紅外測溫，發(fā)現(xiàn)原溫度異常處溫度恢復(fù)正常，與同相的其他部位及另外兩相基本平衡，說明缺陷已得到處理。

3.2  蓮坂變104半蓮線線路側(cè)A、C相戶外電纜終端頭缺陷

2003年7月11日，用紅外熱像儀對110kV電纜終端頭進(jìn)行紅外測溫，發(fā)現(xiàn)蓮坂變104半蓮線線路側(cè)A、C相戶外電纜終端頭內(nèi)部溫度偏高，熱圖像見圖1，顯示的溫度見附表。2003年7月15日再次重點對其進(jìn)行監(jiān)視測量，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部高溫區(qū)有進(jìn)一步擴(kuò)大的跡象。

根據(jù)紅外熱像圖，我們發(fā)現(xiàn)溫度偏高的部位均為應(yīng)力錐的上端位，此處是電場集中的地方，此處的溫度比同相終端的其他部位及相鄰的B相高6℃－8℃，而且第2次測量發(fā)現(xiàn)有明顯的擴(kuò)大跡象，根據(jù)2003年月份東渡變測試及處理的經(jīng)驗，我們判斷該處一定缺陷，于是當(dāng)天晚上停電并于7月16日進(jìn)行缺陷處理。

處理時將溫度偏高的戶外電纜終端頭A、C相電纜油放掉，吊起終端瓷套進(jìn)行內(nèi)部檢查，發(fā)現(xiàn)終端內(nèi)的尼龍匝帶嚴(yán)重老化并已斷裂，外層的保護(hù)PVC帶脫落，電纜終端有下滑的現(xiàn)象，但下滑距離不大。處理時我們更換應(yīng)力錐上端的已變質(zhì)的保護(hù)帶及老化斷裂的尼龍匝帶后，清洗瓷套終端及電纜終端絕緣表面，更換新油后恢復(fù)電纜終端。處理完帶上負(fù)荷重新對該終端進(jìn)行重點的監(jiān)測，其溫度沒有異常，經(jīng)過此后的三次測試都沒有發(fā)現(xiàn)異常。

對存在的缺陷原因進(jìn)行分析，我們認(rèn)為由于應(yīng)力錐上端的綁扎帶的老化脫落致使PVC帶脫落松開漂流在電纜終端油中，上端的絕緣自粘帶與絕緣油直接接觸，發(fā)生變質(zhì)；另外由于早期的電纜終端抱箍為木質(zhì)材料，經(jīng)過多年（10a）的運行后已使電纜松動，多種原因致使應(yīng)力錐部分的外形結(jié)構(gòu)發(fā)生變化造成該處的電場集中而產(chǎn)生放電致使該處的溫度升高。

4 結(jié)束語

經(jīng)過多次采用紅外熱像儀對電纜終端進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)其是有效的，能夠發(fā)現(xiàn)電纜終端內(nèi)部的缺陷，而且能夠?qū)崿F(xiàn)帶電的監(jiān)測，可在電纜運行管理中推廣，目前我局已將該項工作列入維護(hù)規(guī)程，規(guī)定每個季度對所有高壓電纜終端測溫一次，監(jiān)測過程采用同一回路三相終端相同部位之間進(jìn)行溫度比較，從中發(fā)現(xiàn)缺陷。另外在多次的缺陷處理過程中也發(fā)現(xiàn)90年代前投運的電纜終端已運行十幾年，應(yīng)重點加強(qiáng)監(jiān)視，包括對電纜終端固定裝置的檢查，是否存在抱箍松動而引起線芯下滑的現(xiàn)象。