1 前言

110kV及以上電壓等級的電纜在電網(wǎng)中的應用越來越廣，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。瓷套終端由于其內絕緣不可見，如何對其進行有效的監(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)《電力設備預防性試驗規(guī)程》（DL/T596-1996）的規(guī)定，對電纜及附件內的電纜油的監(jiān)測應作擊穿電壓、介質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行測試，都必須取得油樣后才能進行監(jiān)測。

瓷套終端的結構有兩大類，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，也必須停電進行終端的補油，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，按照預防性試驗周期每年對送電電纜線路進行停電預試，取油樣也往往結合線路年檢時進行，取得油樣后及時送到絕緣監(jiān)督部門進行油的相關試驗。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準，因而沒有采取有針對性的措施，只是不定期對進水嚴重的電纜終端進行換油處理，造成多次的停電，既費時又影響電網(wǎng)的可靠性，還不能達到真正監(jiān)測的效果。因為這些工作要在年檢的時候進行，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相開關側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相開關側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，因而轉變了監(jiān)測的觀念，把監(jiān)測的重點轉變到終端的溫度監(jiān)測項目上來，探討采用紅外熱像儀對終端進行帶電的監(jiān)測。

3 紅外測溫的應用

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）》對紅外工作進行相關的規(guī)范管理，測試的對象主要是有電流、電壓致熱的設備，但多年來對于電纜設備的監(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行處理，避免重大事故的發(fā)生。

3.1   174東禾II回架空側電纜頭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，我們馬上組織有關技術人員對測試的結果進行分析，認為電纜終端內部一定存在缺陷，應停電進行處理。

2003年1月28日，我們對該線路進行停電處理缺陷，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)異常現(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。調開瓷套管后發(fā)現(xiàn)應力錐上端部纏繞的絕緣帶端頭脫落，并有放電現(xiàn)象，應力錐沿面有一條異常痕跡。

更換終端頭的應力錐及填充油并恢復電纜的瓷套終端后進行測試，三相絕緣電阻基本平衡，帶上負荷后再次使用紅外熱像儀進行紅外測溫，發(fā)現(xiàn)原溫度異常處溫度恢復正常，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電纜終端頭進行紅外測溫，發(fā)現(xiàn)蓮坂變104半蓮線線路側A、C相戶外電纜終端頭內部溫度偏高，熱圖像見圖1，顯示的溫度見附表。2003年7月15日再次重點對其進行監(jiān)視測量，發(fā)現(xiàn)其內部高溫區(qū)有進一步擴大的跡象。

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，于是當天晚上停電并于7月16日進行缺陷處理。

處理時將溫度偏高的戶外電纜終端頭A、C相電纜油放掉，吊起終端瓷套進行內部檢查，發(fā)現(xiàn)終端內的尼龍匝帶嚴重老化并已斷裂，外層的保護PVC帶脫落，電纜終端有下滑的現(xiàn)象，但下滑距離不大。處理時我們更換應力錐上端的已變質的保護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，更換新油后恢復電纜終端。處理完帶上負荷重新對該終端進行重點的監(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行分析，我們認為由于應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；另外由于早期的電纜終端抱箍為木質材料，經(jīng)過多年（10a）的運行后已使電纜松動，多種原因致使應力錐部分的外形結構發(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 結束語

經(jīng)過多次采用紅外熱像儀對電纜終端進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)其是有效的，能夠發(fā)現(xiàn)電纜終端內部的缺陷，而且能夠實現(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，應重點加強監(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。