黃 巖

（安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，安徽 合肥 230051）

1 電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警的運(yùn)行機(jī)理

理論上來(lái)講，電纜接頭是整個(gè)電力電纜系統(tǒng)中最為薄弱的環(huán)節(jié)，是故障最可能發(fā)生的地方。如果出現(xiàn)電阻超過(guò)其承受范圍，使得其負(fù)荷處于不斷增加的狀態(tài)，就會(huì)使得此接頭部位出現(xiàn)溫度不斷上升的情況，久而久之電纜接頭的絕緣效益就難以發(fā)揮，甚至出現(xiàn)燒壞的可能性，此時(shí)就會(huì)對(duì)于供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成危害。從上述電纜接頭故障的運(yùn)行過(guò)程來(lái)看，可以以接頭溫度為尺度，對(duì)于電力電纜接頭的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。由此提出以光纖光柵傳感器為基礎(chǔ)的電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)為主要方式，希望可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電力電纜接頭溫度的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。

2 電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警的實(shí)現(xiàn)途徑

（1）電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)途徑。當(dāng)前通常使用的溫度傳感元件比較多，不同的溫度傳感元件其效能不同，使用的環(huán)境也有所限制。針對(duì)于電力電纜接頭處于的環(huán)境，綜合考量不同溫度傳感元件的優(yōu)勢(shì)，認(rèn)為選擇以光纖光柵傳感器作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部件。這是因?yàn)榇思夹g(shù)有著測(cè)量精度高，測(cè)量溫度比較廣泛，傳輸?shù)木嚯x比較長(zhǎng)，并且有著比較好的抗干擾的特點(diǎn)。解決了電纜接頭溫度感應(yīng)的問(wèn)題，接下來(lái)就需要考量光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題了。①光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)的運(yùn)行原理。光纖光柵主要是充分利用光敏特性，在理清光波與溫度之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，找到兩者之間的變化規(guī)律。一旦光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)入到應(yīng)用階段，控制信號(hào)就會(huì)觸發(fā)寬帶激光光源，由此憑借光信號(hào)傳達(dá)到光纖光柵溫度傳感器中去，在此基礎(chǔ)上會(huì)得出對(duì)應(yīng)的窄帶光譜。接著就需要由光纖將其反饋到探測(cè)部分，發(fā)揮解調(diào)系統(tǒng)在轉(zhuǎn)換，放大的效應(yīng)，將其妥善的送到計(jì)算機(jī)端口，由此得出檢測(cè)設(shè)備的對(duì)應(yīng)溫度，這就是光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程。②測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？紤]到長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候選擇以波分復(fù)用技術(shù)為主導(dǎo)，以保證多點(diǎn)分布能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于目標(biāo)的動(dòng)態(tài)化測(cè)量。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是將傳感器預(yù)先邁入接頭內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)于溫度的監(jiān)測(cè)。測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為以下幾個(gè)內(nèi)容：其一，電纜接頭安裝光纖光柵傳感器；其二，傳輸光纖部位；其三，溫度在線檢測(cè)儀器；其四，上位機(jī)環(huán)節(jié)；其五，集中監(jiān)測(cè)中心環(huán)節(jié)等。

（2）電纜接頭溫度預(yù)警的實(shí)現(xiàn)途徑。在獲取大量監(jiān)測(cè)的歷史數(shù)據(jù)之后，可以以此為基礎(chǔ)，可以對(duì)于未來(lái)電纜接頭溫度的變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)其中存在故障，可以發(fā)出警報(bào)，維修人員在對(duì)于警報(bào)情況進(jìn)行分析之后，采取針對(duì)性措施實(shí)現(xiàn)修整，以保證故障率被控制在合理的范圍內(nèi)。這就是電纜接頭溫度預(yù)測(cè)工作的價(jià)值所在。至于電纜接頭溫度的預(yù)測(cè)，就有必要選擇合適的預(yù)測(cè)方法和算法。①電纜接頭溫度預(yù)測(cè)的方法。電纜接頭溫度的預(yù)測(cè)方法多樣化，可以結(jié)合不同的預(yù)測(cè)需求和預(yù)測(cè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)于對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)方法的比較，由此決定最終的預(yù)測(cè)方案?？傮w來(lái)講，當(dāng)前使用比較多的電纜接頭溫度預(yù)測(cè)方法有以下幾種：其一，回歸模型預(yù)測(cè)方法，是依據(jù)隨機(jī)變量和可控變量的個(gè)數(shù)，形成一元線性回歸模型或者多元線性回歸模型，當(dāng)然如果遇到更加復(fù)雜的情況，可以以多元線性回歸，以最小二乘法的方式去實(shí)現(xiàn)回歸方程系數(shù)的計(jì)算，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于對(duì)應(yīng)符合的預(yù)測(cè)。其二，時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法，就是在隨機(jī)過(guò)程中時(shí)間序列建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，以這樣的方式去描述隨機(jī)過(guò)程的做法。一般來(lái)講，主要分為：傳統(tǒng)線性建模預(yù)測(cè)和非線性建模預(yù)測(cè)方法。其三，灰色預(yù)測(cè)方法，就是在歸納和整理原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，找到數(shù)據(jù)歸納，以累加生成建模的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)于對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)未來(lái)發(fā)展情況的預(yù)測(cè)。其四，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法，就是在對(duì)于各種歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理之后，對(duì)其展開(kāi)全面分析，以建立輸入變量和輸出變量函數(shù)關(guān)系的方式，形成對(duì)于對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)展方向的預(yù)測(cè)；其五，自適應(yīng)系數(shù)預(yù)測(cè)法，就是在趨勢(shì)外推理論的引導(dǎo)下，以平滑系數(shù)的方式來(lái)對(duì)于對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行探究。②電纜接頭溫度預(yù)測(cè)的算法。實(shí)際上在正常運(yùn)行的過(guò)程中，電纜接頭的溫度變化是相對(duì)穩(wěn)定的，不會(huì)有著過(guò)大的起伏，但是隨著故障的發(fā)生，電纜接頭的溫度就會(huì)慢慢的表現(xiàn)出異常來(lái)。那么在選擇對(duì)應(yīng)電纜接頭溫度預(yù)測(cè)方案之后，就需要對(duì)于電纜接頭溫度預(yù)測(cè)的算法進(jìn)行明確了，這將成為電纜接頭故障判斷的重要依據(jù)。現(xiàn)在通常使用的算法主要涉及到以下幾種：其一，一階自適應(yīng)系數(shù)預(yù)測(cè)算法；其二，二階自適應(yīng)系數(shù)預(yù)測(cè)算法；其三，優(yōu)選組合預(yù)測(cè)技術(shù)，就二十利用兩種系數(shù)預(yù)測(cè)出結(jié)果，以偶權(quán)重加權(quán)平均化處理的方式，實(shí)現(xiàn)組合預(yù)測(cè)。

3 電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警機(jī)制的構(gòu)建

電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警工作效益的發(fā)揮，是保證電力電纜運(yùn)行有效性的關(guān)鍵性措施。但是要想切實(shí)的發(fā)揮電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警機(jī)制效能的話，還需要積極做好如下幾個(gè)方面的工作：其一，加大對(duì)于電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建的投入，改變電力電纜接頭沒(méi)有監(jiān)控的格局，以實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行管理工作的精細(xì)化發(fā)展；其二，注重專業(yè)化電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)者素質(zhì)的提高，實(shí)現(xiàn)與專業(yè)化電力電纜接頭監(jiān)控團(tuán)隊(duì)之間的合作，保證切實(shí)的創(chuàng)設(shè)出良好的電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)和預(yù)警環(huán)境；其三，開(kāi)展全面的電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警知識(shí)教育和培訓(xùn)，使得電力管理人員懂得其運(yùn)行原理，并且知道如何實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，保證在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障的解決，避免問(wèn)題的不斷惡化；其四，注重電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)和預(yù)警技術(shù)的研發(fā)，切實(shí)的將信息技術(shù)，通信技術(shù)，智能技術(shù)融入其中，以形成更加安全更加可靠的電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)；其五，針對(duì)于電力電纜接頭的溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系的構(gòu)建，形成對(duì)應(yīng)的國(guó)家，行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，由此使得電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警工作朝著規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性的方向發(fā)展和進(jìn)步。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力電纜接頭的溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警機(jī)制的構(gòu)建，可以為電力的正常化運(yùn)行創(chuàng)設(shè)良好的技術(shù)條件，而這對(duì)于促進(jìn)電力運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的提升來(lái)講，是至關(guān)重要的。為此，我們應(yīng)該正確理解電力電纜接頭溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警機(jī)制構(gòu)建的必要性，了解其中的原理，進(jìn)而切實(shí)的將其運(yùn)用到實(shí)際電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中去，以發(fā)揮其在促進(jìn)電力運(yùn)行穩(wěn)定性提升中的作用。