摘要：电力电缆的稳定运行, 对于人们的生产生活有着至关重要的作用, 关系着广大地区的电力供应, 直接影响着千家万户和一些商业用户的用电情况, 严重时也会造成较大的经济损失, 间接地影响到社会经济的发展。因此, 确保10kV电力系统运行中电力电缆的可靠运行, 是供电单位着重关心的事情, 当然, 解决这一难题对工作人员也有着较高的技术要求。10千伏电力电缆常见的故障有机械上的损伤和绝缘部分受潮现象，再者绝缘老化变质和材料上的缺陷等。电桥法、低压脉冲反射法、脉冲电流法、二次脉冲法是常见测试方法。具体应用中, 应该选用合理的方法, 测量电力电缆长度, 并注重预估定位, 进行电力电缆精确定位。鉴于此, 本文结合了电力系统在实际运行中可能出现的问题, 对存在的故障类型做了详细的讨论与分析, 并结合故障诊断技术提出了一些具体维护措施, 最大限度地降低电缆故障发生几率, 以确保电网安全稳定地运行。
关键词：电力电缆故障；测试方法；电桥法；低压脉冲反射法；电力电缆长度；精确定位
前言
随着城市建设和地方经济的不断发展, 10千伏电力电缆的应用越来越广泛, 由以往的仅在变电站出线、重要交叉跨越处使用过渡到现在大面积乃至全线使用并呈逐年大幅上升趋势, 而电力电缆线路运维方面由于人力水平、技术手段、地下封闭运行等多种原因, 一旦发生故障, 查找故障点和修复时间均需耗费大量人力、物力和时间, 严重影响企业的正常生产及居民生活用电。因此, 如何做好10kV电力电缆的运行维护显得尤为重要。现针对10千伏电缆故障的原因, 对其进行系统分析并提出防止电缆故障的针对性措施, 以达到降低配网电缆故障率、提高电缆运行水平和供电可靠性的目的。为确保10千伏电力电缆更好运行和发挥作用, 采取措施排除故障, 使电缆的安全和稳定运行是非常重要的。但由于多数10千伏电力电缆埋设于地下, 再加上运行资料不完整, 测试设备不完善, 导致电缆查找十分困难。一旦电缆出现故障, 如果得不到及时测试和处理, 往往会导致供电中断现象发生, 影响人们的日常生活与工作。为弥补这些不足, 采取有效的测试方法, 对10千伏电力电缆故障进行准确和快速查找是必要的。
1.10千伏电力电缆故障分类
10千伏电力电缆在运行过程中, 由于工程质量的本身仍然存在着一定的缺陷, 自然环境对其也有着一定程度的影响, 外力破坏等作用, 都可能导致电缆出现故障, 常见故障包括以下几种。
1.1机械损伤
10以下电力电缆故障中, 机械损伤是常见类型, 在所有故障类别当中占据较大比例。发生的原因主要有安装时对电缆的损伤, 外力作用损伤电缆, 车辆碾压损伤电缆, 土地沉降损伤电缆。
1.2绝缘受潮
线路运行中, 10千伏电力电缆绝缘受潮之后, 往往会出现相应故障。导致绝缘受潮发生的原因主要是:电缆密封不严进水, 电缆质量不合格, 忽视质量检测和验收, 金属护套受外力腐蚀而出现破损现象等。
1.3绝缘老化变质
例如, 10千伏电力电缆在运行过程中, 受到电、热、化学、环境等因素综合影响, 电缆绝缘会老化变质, 制约其作用充分发挥。
1.4过电压
在大气与内部过电压的作用和影响下, 可能导致10千伏电力电缆绝缘层被击穿, 容易发生供电中断等故障, 影响供电的稳定性与可靠性。
1.5材料缺陷
电缆生产制造上, 忽视对材料进行质量检测与验收, 不合格材料被用于电缆生产。再加上养护维修不到位, 受到周围环境的影响以及外力破坏的作用, 制约10千伏电力电缆综合性能提升。
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2.10千伏电力电缆故障测试方法
随着经验总结和技术创新, 目前在10千伏电力电缆故障测试中, 已经形成多种方法, 常见方法有以下几项。
2.1电桥法
被测电缆终端连接故障相和非故障相，电桥的两臂分别连接故障相和非故障相。此后再对电阻进行适当的调整，使桥体保持平衡，并根据公式计算出各故障点之间的距离。对于低压脉冲反射不明显、高压击穿不易使用的特殊故障，可以采用桥接法进行适当的处理。该方法操作简单，使用方便，精度高，但不适用于短路故障。
2.2低压脉冲反射法
测试的过程当中，低压脉冲注入到电力电缆的故障相当中。当脉冲传播到故障点的时候，脉冲产生反射并发送回测试点，由仪器进行详细的记录。根据脉冲往返时间差和脉冲传播速度，故障点与测试点之间的距离也就计算出来了。这种方法在操作上非常简单，不需要知道电缆长度等一些数据。但其并不适用于高阻抗闪络性故障，在测试过程中应掌握电缆的方向。
2.3脉冲电流法
将电缆故障点用高压击穿, 用仪器采集并记录故障点击穿时产生的电流形波信号。然后对信号进行研究分析, 根据信号在测量端与故障点往返一趟的时间, 计算出故障距离, 为采取故障修复措施提供参考。
2.4二次脉冲法
由于高阻接地时波形判断比较困难。为弥补这种缺陷, 随着经验总结和技术创新, 近些年来, 二次脉冲理论出现并在实际应用中取得良好效果。常见系统有奥地利保尔公司的SV3000/2100系统, 该系统功能强大, 满足低压脉冲、脉冲电流法的应用需求, 所取得的效果也比较明显。测试过程中, 先对故障电缆发射低压脉冲, 脉冲被反射回来并由仪器存储。然后对故障点发射高压脉冲, 将故障点击穿, 击穿瞬间变成低阻故障, 并且低压脉冲在故障点被反射回来。仪器叠加两次低压脉冲的波形, 交叉点位置就是故障点位置。该方法操作比较复杂, 需要耗费的时间也相对较长, 但是很容易判定故障点的波形, 有利于迅速和及时判断故障点的所在位置。并且误差较小, 能有效满足故障点测试工作需要。
3.10千伏电力电缆故障测试方法的应用策略
在熟悉测试方法的基础上, 还要采取有效措施, 把握10千伏电力电缆故障测试流程, 结合10千伏电力电缆基本情况, 实现对这些方法的有效应用, 提高故障排除和处理效果。例如, 选用合理的方法, 电桥法、低压脉冲反射法、脉冲电流法、二次脉冲法等各有自身特点和优势, 分别适应不同的测试情形, 要结合现场具体情况选用合适的方法。同时还要测量电力电缆长度, 对电力电缆故障进行预估定位, 然后进行综合判断, 对电力电缆精确定位。从而有效判断故障所在位置, 提高故障测试水平, 也为故障有效处理奠定基础。
4.结束语
随着我国科技的进步经济的发展, 电力电缆作为电力事业的重要组成部门将得到广泛的应用, 10千伏电力系统的安全稳定对人们的生活与生产工作有着举足轻重的意义。综上所述, 本文主要从常见的故障诊断为切入点, 探讨了电力电缆故障类型、监测方法和运行维护建议与发展, 对于提高我国电力电缆稳定运行的能力和提高10千伏电力系统中的电缆故障诊断的应用水平具有一定的理论指导意义。具体工作中, 应该熟悉相应的测试方法, 对10千伏电力电缆故障进行详细和全面测试。对存在的质量问题和安全隐患, 也要立即采取修复和改进措施。从而实现对故障的预防和排除, 让10千伏电力电缆有效运行和发挥作用。根据这些方法设计出更多的智能故障诊断技术与仪器以提高工作质量, 加强供电部门的工作效益, 设计出的产品也一定会得到广泛应用。
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论文作者:秦博1,曹华卿2,曹雅卿3,徐蔚4
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/10
标签：故障论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 电缆论文; 测试论文; 方法论文; 低压论文; 《电力设备》2018年第25期论文;