10kV及以上电力电缆故障监测问题分析论文_顾保东

10kV及以上电力电缆故障监测问题分析论文_顾保东

江苏健雄电气安装工程有限公司

摘要:110kV高压电缆在整个电网系统中扮演着重要角色,同时也发挥着重要的作用,所以认真分析出电力电缆产生故障的原因是非常有必要的。基于此,本文笔者根据多年工作经验对10kV及以上电力电缆故障监测问题进行简要探讨。

关键词:电力电缆;故障监测

一、概述

电力电缆发生故障会造成巨大的直接和间接损失,电力部门对电缆故障的预防,以及故障发生后及时的定位和修复都非常重视。

现在常规的电力电缆故障定位设备为离线式,已经比较成熟。在电缆发生故障后,将电缆停运,在电缆的一端施加脉冲高压将故障点击穿形成行波,行波在故障点和近端脉冲电容之间来回反射,脉冲测距仪记录电流(或电压)行波,并根据两次行波之间的时间差来确定故障距离。

对于一些重要的电缆,需要在发生故障后立即得到故障位置信息以便迅速排除故障,否则会带来巨大间接损失。虽存在这样的需求,但由于运行电缆和停运后的独立电缆有着很大的区别,例如在电缆运行中,本条电缆和并联的其他电缆均会产生强烈的行波干扰;发生故障时的电压一般远小于离线设备施加的脉冲高压,产生的行波幅值也小得多;供电侧(近端)的行波反射系数,也较离线测试时附加的脉冲储能电容的反射系数小得多,造成行波很难在故障点和近端之间发生明显的来回反射,综合以上因素,传统的单端行波反射法难以实现在线应用。

对于重要电缆,还有一种很重要的需求,在电缆发生永久性故障之前,往往会发生一系列的瞬时可恢复性故障(瞬时放电,但在下一个电压过零点后电弧熄灭,故障得到恢复),预示着电缆的状态发生劣化,如果能及时给出瞬时性故障的位置并统计瞬时故障发生的时间和次数,将会在一定程度上实现电缆的状态检修,更好的保证供电可靠性。

二、110kV电力电缆所发生故障的原因

1.生产质量的问题

所谓的生产质量问题,主要指的就是电缆的质量不过关,没有达到一定的要求,进而使得电缆发生了故障。此外,生产技术水平低以及工艺不完善都会导致电缆发生一定的问题。例如:绝缘护套内部有杂质、厚度不均匀等质量问题。如果说这些生产质量问题没有得到及时有效的解决,那么一旦运用起来将会造成十分严重的故障问题,从而对电缆的安全稳定以及经济节能造成巨大的威胁。除此之外,电缆的接头也是很容易出现质量问题的部位,生产质量较差以及生产工艺水平低等因素都将影响电缆的安全运行。

2.规划设计的问题

110kV电力电缆出现问题,除了是生产质量问题导致的,与前期的规划设计也有十分紧密的联系。那么之所以会出现规划设计的问题,主要就是大多数的设计人员对专业知识的匮乏,尤其在前期的规划设计阶段,对于专业知识缺少相应的掌握,从而导致了在对电缆选型时,没有充分的考虑到工程本身的地形问题,进而导致了电缆很容易出现受潮、腐蚀等情况。因此,科学合理的规划电缆有助于提高电力工程的整体水平。

3.施工问题

在电缆施工的过程中,很容易出现故障问题,主要可以从以下几个方面进行展开:第一,现场条件差。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓的条件差,主要就是说一些施工的现场地形过于复杂,周边的环境污染很严重,此外生产工艺以及技能水平较低,也很容易导致施工出现问题。第二,技术工作人员水平较低。从某种程度上来看,施工中所出现的问题很容易影响电缆的安全运行,尤其是技术工组人员专业知识缺乏的问题。所以提高技术人员的技能水平是非常有必要的。

三、电力电缆故障诊断方法

1.脉冲检测法

在对电力电缆进行故障诊断的过程中,脉冲检测法是一种基本的、应用范围广泛的检测方法。脉冲检测法中还分为不同的方法,包括低压脉冲法、脉冲电压法、脉冲电流法等。而脉冲检测法的检测原理就是与脉冲发射器发出相应的脉冲波,而后在出现故障的电力电缆线的节点位置就会出现相应的反射脉冲。通过对反射脉冲的时间间隔以及速度进行相应的记录,就能够较为准确的确定电力电缆出现故障的位置,而后通过对反射脉冲波进行相应的对比后对电缆出现的故障进行判断,从而为解决电力电缆的故障提供良好的数据基础。

2.声音检测法

在对电力电缆进行故障诊断的过程中,声音检测法是一种最简单的检测方法,声音检测法的根本原理就是根据电力电缆放电过程中所发出的声音,通过对声音的进而最终判断出电力电缆故障的位置,从而迅速的解决故障。而对于敷设在明处的电力电缆线来说,由于电力电缆线发出的声音相对较小,无法通过声音来识别出电力电缆故障的具体位置。故而,相关工作人员就需要首先对电缆线的走向进行分析,而后在通过对扩音设备的应用来判断故障发生的具体位置。

3.电容电流的检测法

一般情况下,电力电缆处于工作状态时,线路中的芯片与大地就会形成分布均匀的电容,并且与此同时,电力电缆的线路长度还会与电容量之间形成一定的线性关系。而对电流电容进行检测的方式就是根据的这一原理,通常情况下,这种电力电缆故障检测方法更多的偏向于芯片故障方面。而在对芯线进行相应的检查时,首先需要对电缆的头部进行检查,而后对电流电容进行相应的检测,最后对电缆的尾部进行检查。检查完毕后,将正常的电力电缆芯线与故障的芯线进行对比,从而找出故障位置。

四、电力电缆故障监测管理策略

1.故障电缆距离方面的测量

当工作人员采用适当的检测方法确定了电力电缆线路的故障时,为了解决电力电缆故障,相关工作人员需要结合电力电缆出现的原因,同时对其进行相应的估测,依靠现代先进的科学技术对故障电缆的距离进行精准测量。通过测量故障距离,进而最大程度的缩小检查范围。同时,通过精确的对故障区域进行测量,从而可以以最快的速度进行故障修复。

2.故障性质的分析和判别

当电力电缆的故障产生以后,首先相关工作人员应当对故障的性质和类型进行分析和判断,从而明确的掌握故障出现的原因。例如:当前电力电缆线路出现故障主要有高阻故障和低阻故障的分别,同时还会有一些电力电缆综合多种因素进而出现多种故障。当然,电力电缆故障还有一些电缆短路以及短线的故障问题。因此,对于相关工作人员来说,针对不同的电力电缆故障,其应当予更多地解决方案,同时充分借助现代先进的技术,对电缆参数进行修改。

3.测距的方法

在解决电力电缆故障过程中测距是其中重要的步骤。对于这种测距故障检查方式来说,这种方式不仅能够快速的排除故障,而且还便于工作人员的操作。对于测距故障分析来说,工作人员需要对电容电桥进行检查的同时还要对电阻电桥进行检查。而就我国当前科学技术发展水平分析,我国这种测距方法随着现代科学技术的进步已经衍生出其他更加先进的检测方式,使得电力电缆线故障检查越来越理想。

结束语

通过以上内容分析可以得出,随着城市化建设的不断加快,电力工程逐渐得到了更多人的重视,所以加强完善电力电缆的建设是非常有必要的。那么想要更好的完善电力电缆的问题,就需要找到其问题存在的原因,主要表现为:生产质量问题、规划设计问题以及施工的质量问题。针对于此,想要更好的处理电力电缆故障可以加强质量监测、科学合理的设计规划以及完善施工质量管理。希望通过本文可以对电力电缆故障监测问题及预防措施有新的想法。

参考文献:

[1]吕建忠,史亚南,张冀.电力电缆故障原因分析及预防措施[J].内蒙古电力技术.2016.(02).

[2]梅晋,张博.10kV电力电缆故障诊断综述[J].北京电力高等专科学校学报.2016.(02).

[3]唐亚明,杨剑,赵鹏.电力电缆故障检测方法与应用体会[J].城市建设理论研究.2016.(25).

论文作者:顾保东

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期

论文发表时间:2019/6/19

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