高压电缆故障探索与状态检测技术分析论文_姚星辰,严一涛,高鸣,刘昊阳

高压电缆故障探索与状态检测技术分析论文_姚星辰,严一涛,高鸣,刘昊阳

(国网武汉供电公司电缆运检室 430000)

摘要:随着当前我国社会经济和科技水平的不断提升,城乡用电需求也在快速增加在,这也有效推进了电力技术的发展,导致高压电缆在城乡电网输变电中开始广泛应用。高压电缆作为电网中重要电力传输设备,其直接决定了电力负荷的安全性与稳定性,一旦高压电缆出现质量问题或在运行中,受到各种外界影响的影响造成绝缘老化,就会直接导致高压电缆运行故障的产生。那么,本文就对高压电缆故障探索与状态检测技术进行深入的分析和探究,希望能够保障高压电缆的安全、稳定运行。

关键词:高压电缆;故障探索;状态检测技术

在当前我国现代科技快速发展的背景下,城市、企业的用电量都在快速增加,那么高压电缆作为电能量传输的重要载体,其也越来越被人们所重视。在复杂而庞大的电缆网络中,由于其运行环境更加复杂多样,高压电缆的生产质量缺陷,还有运行维护不当等原因,都会直接导致高压电缆产生运行故障,引发电网生产事故的产生。那么,要想保证高压电缆的稳定运行,就要及时掌握电力电缆的正常运行状态,提前发现高压电缆中存在的问题,做好维护、保养工作,保障高压电缆的稳定运行。

一、高压电缆的故障原因探索

通过对近年来我国66KV以上电压等级电缆线路故障记录进行分析,可以发现主要因素有高压电缆质量原因、高压电缆设计与敷设原因以及外部因素这三个主要因素。

(一)高压电缆质量原因

当前我国在高压电缆制造过程中,其原材料和设备工艺等方面已经较为成熟,且电缆在出厂之前都需要进行严格的交流耐压试验,因此,高压电缆设备质量产生问题的概率约占总故障率的两成左右[1]。但这也并不代表高压电缆不会出现故障问题,目前在高压电缆生产中,经常产生的问题有绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀和内外屏蔽有突起等问题。此外,还有一些较为严重的情况,在竣工试验中或者在投入运行之后不久,就会出现故障问题,但大多数会在高压电缆系统中以缺陷的形式长期存在,从而对高压电缆的安全、稳定运行造成较大的威胁。

(二)高压电缆设计、敷设原因

目前我国电缆设计技术已经得到了一定的发展,一些设计院的专业电缆设计部门,还在实际工作中进行不断的研究、总结和改进,这也表示高压电缆设计的整体水平还有待提升。结合当前高压电缆设计中已经暴露出来的问题,有电缆防震措施保护不足,终端引下线过长,以及电缆上搭位基础设计不完善等。另外在实际的高压电缆敷设施工中,对于高压电缆的接头部分施工要求相对较高,其不仅要保证施工工艺技术,还对施工环境有着一定的要求,只有满足这两者条件才能够保证高压电缆接头施工的有效性[2]。通常因为施工质量所导致的严重缺陷,一般会在投运之前的竣工试验或投运一两年之后,就会呈现不同的故障问题,这些小的隐患就会成为长期的安全故障问题。

(三)外部因素

外部因素的作为引发高压电缆故障的一个重大因素,一般有外力损伤、绝缘受潮和化学腐蚀与长期过负荷运行等。首先外力损伤故障就是由于前期施工不规范所引发的,尤其在高速发展的城市建设当中,很大部分的高压电缆故障都是因为机械外力损伤所导致的。比如高压电缆敷设安装中的不规范施工,其就容易造成后期电缆的机械损伤;在直埋电缆上进行土建、市政施工,也会对高压电缆造成损伤[3]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,绝缘受潮和化学腐蚀故障,也属于较为典型的故障原因,这主要是和电缆周围的环境有着很大的联系,只有进行定期的巡查和记录统计,才能够有效减少因受潮和腐蚀所造成的电缆故障问题。最后,长期过负荷运行也是一个重要因素,高压电缆在长期超负荷运行中,有电流的热效应,负载电流会导致导体过热,且电荷的集肤效应等也会产生热量,从而致使电缆温度持续升高,加剧高压电缆的老化速度。

二、高压电缆状态检测技术分析

(一)不同部位对应的状态检测技术

在当前我国高压电缆的状态检测过程中,常用的检测技术主要有在线检测和离线检测技术这两种,这具体有常规巡查、预防性实验以及诊断性检测这三种。首先不同部位对应的状态检测技术,就是直接结合故障所发生的不同部位,对电缆的故障来进行科学划分,从而对应的状态检测技术也有着很大的差异。比如在高压电缆自身的问题,可以进行外观检查、局部放电测试、耐压测试、电缆温度测试以及绝缘介质损失测试等,这些都能检测出电缆自身的故障[4]。对于电缆外护套的故障检测,可以选择外护套直流耐压测试,这样也能够有效检测出电缆外护套的故障问题。在接地体系检测中,可以选用常规巡检、接地电阻测试以及接地线环流巡视等技术。

(二)不同故障性质对应的状态检测技术

结合电缆故障呈现的性质,能够将电缆故障分为低阻故障、高阻故障以及开路故障这三种。在实际的高压电缆运行过程中,出现高阻故障的几率相对较高,可以说,高阻电阻就是高压电缆的硬伤,尽管,在一定程度下会影响绝缘体的性能,但其并没有被完全损坏[5]。通常可以选择高压脉冲电流法、直流高压烧穿法等技术进行检测,对于低阻故障以及开路故障,一般可以徐杨泽脉冲测距法与电阻电桥法来进行检测。比如在高压脉冲电流法的局部放电检测过程中,就可以选用宽频带电磁耦合技术、超高频监测技术、高频脉冲电流技术、紫外成像技术等状态检测技术。

结语:

总而言之,在当前我国科学技术、经济实力不断提升的背景下,其对于电力技术也有着更高的要求,那么,这就需要对电缆设备的生产、设计和安装等过程进行严格落实,并科学运用对应的电缆故障防范措施,以此及时发现高压电缆运行中的安全隐患,杜绝故障问题的产生。

参考文献:

[1]杨静,朱晓岭,董翔,卢毅,李宁.基于护层电流的高压电缆故障在线监测和诊断[J].高电压技术,2016,42(11):3616-3625.

[2]袁燕岭,周灏,董杰,史筱川,穆勇,唐泽洋,周承科.高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术[J].高电压技术,2015,41(04):1194-1203.

[3]王谦,郝建,张电,苏亚西.一交叉互联高压电缆绝缘故障的理论及仿真分析[J].高压电器,2014,50(09):47-52.

[4]黄辉,郑明,李迪,蓝锦标.海上风电场海底高压电缆故障监测方法的研究[J].电气技术,2013(01):48-52.

[5]陈玉林,龚庆武,陈允平,曹玉胜.高压电缆护层交叉互联时的行波故障测距[J].高电压技术,2008(04):799-803+844.

论文作者:姚星辰,严一涛,高鸣,刘昊阳

论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期

论文发表时间:2019/5/17

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