配网电力电缆故障原因及探测方法分析论文_陶在元

配网电力电缆故障原因及探测方法分析论文_陶在元

(南京电研电力自动化股份有限公司 江苏南京 210031)

摘要:电力电缆是配电网中一项重要设备,在其应用过程中,如果出现故障,将会影响配电网运行的可靠性和稳定性。因此,在对配电网电缆分析过程中,要对引起故障的原因进行分析,同时,还要对相应的探测方法进行分析,及时发现问题,为配网稳定运行提供支持。

关键词:配网;电缆;探测方法;物理故障

电力电缆在实际应用过程中会受到建筑物、天气、地面等各项因素的影响,经常会出现各种问题。电力电缆出现问题,将会对配网的稳定性运行造成不良影响,因此,需要做好相应的分析工作。

1 引起配网电力电缆故障的原因

1.1 外体故障

电力电缆在应用过程中,需要长期敷设在电缆沟中,因此,地下环境会对其造成较为严重影响。例如,土壤中的水分含量较大,就会腐蚀电缆,对电缆的绝缘性造成破坏,导致其承受电压的等级降低,电缆还会处于超负荷运行状态。此时,若没有采取有效的措施对该问题进行解决,最终电力电缆的绝缘层就会被击穿,内部阻值将会发生较大变化,引起电缆故障[1]。该类型故障主要受电力电缆敷设的具体环境影响,因此,该类型故障在恶劣环境中发生的几率相对较高。

1.2 物理故障

电力电缆物理故障主要分为以下几种类型:

(1)开路故障

电力电缆在实际运行期间出现了断裂,这会对运送电造成阻碍,导致电缆的输电状态被切断。

(2)高阻电缆故障

电力电缆接地电阻增多,发生接地短路,如果电缆自身阻值与正常值相比较小,但是超过了10Z,则会发生高阻电缆故障。

(3)低阻故障

电力电缆阻抗降低,通常都要小于10Z,此时,会导致通过故障电缆的电流变大,大电流会产生大量的热量,电力电缆极易被烧坏,情况严重时还会引发火灾。

1.3 自身故障

电力电缆的应用环境十分复杂,因此,对其性能提出了较高的要求。在对电力电缆进行选择时,若电缆性能较差,将会对电缆应用的安全性产生直接影响。在具体施工期间,如果施工人员未严格的依据相应的规范要求进行操作,电缆的的连接性和密封性都不符合规范,或者电缆外皮遭受到了破坏,没有及时采取合理的措施对存在的问题进行处理,将会导致电力电缆在应用期间,出现持续发热,或击穿、熔断等情况[2]。此外,市政工程建设过程中,若施工人员对电力电缆敷设情况不了解,施工期间,容易对电力电缆造成破坏,从而引起故障。

2 探测配网电力电缆故障的有效方法

2.1 高频感应法的具体应用

2.1.1 工作管理

该方法在实际应用过程中,就是对高频信号发射器进行应用,产生高频,再将高频电流投入到待测电缆中,此时,受电场的影响将会形成磁场,电力电缆上存在高频电流,就会形成高频电磁波。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在探测过程中,地面上的工作人员沿着埋设电缆路线行走,便可以接收到电力电缆运行过程中发射出的高频电磁波,通过探测仪的处理后,可以在液晶屏幕上显示出相应的内容。然后,依据显示数值大小的具体情况,对故障点的具体位置进行判断。

2.1.2应用优点

高频感应法在实际应用过程中的优点主要体现在以下方面:

(1)高频信号源容易获取,发生器装置的体积小、重量小,并且对电源功率的要求也较小,携带起来较为方便,实际应用过程中,消耗的能量也较少。

(2)高频信号发出的能量较高,其具有很强的辐射和穿透力,这样能够完成对较小故障的检查,更加精准的找到电缆在运行过程中故障点。采用音频信号不仅信号较低,而且在判断时,还会受工作人员的主观意识影响[3]。如果受到外界因素干扰,最终测试结果将会不准确。此外,电磁波频段干扰都比较远,因此,不会出现混乱叠加情况,这会提高高频信号的抗干扰能力。

(3)高频信号波长短,在具体应用期间,可以在较小范围内,使信号强度从波峰降低到波谷,使地面接受仪器能够感应到大电流信号。通过对高频感应法的应用,从多个方面使传统方法在应用期间的各项缺陷都得到了解决,也正是因为如此,高频感应法在探测电缆故障中的应用变得更加广泛。

2.2 红外诊断技术的具体应用

红外诊断技术也是探测配网电力电缆故障中常用的一项技术,该项技术自从应用以来就取得了不错的成绩,为确保电力电缆的稳定运行提供了强有力的保障,同时,也取得了不错的经济效益。该项技术在实际应用过程中原理如下:电力电缆在实际运行过程中,如果出现过负荷情况,此时阻抗将会增大,进而导致电力电缆产生大量的热量,电缆的温度将会升高,情况严重的会超出电力电缆耐高温的最大承受能力。由于故障点的阻抗最大,因此,在作业期间,只要对线芯的温度进行检查,便可以依据温度情况,对故障点进行确定。

采用红外线诊断技术探测电力电缆故障时,先通过红外热像仪对电力电缆表面温度进行扫面,将线芯表面温度转换为分布图像,再对分布图像进行处理,形成分布数值,完成传热属性模型构建,从而依据温度的具体变化情况,找到温度变化最大点,该点就是电力电缆的故障点。

针对高阻故障来说,电缆阻抗的升高会引起发热,导致电力电缆温度升高,越靠近故障点,温度也就越高,温度最高点处就是故障点,采用红外线诊断技术探测到故障点后,便可以对其进行处理。

针对低电阻故障点来说,就是阻抗变小。此时,应用红外诊断技术对显示仪上的温度进行观察,由高逐渐变低,当达到最小值后,又会不断升高。通过理论上的原因分析,便可以确定温度最小点就是电力电缆线路中的故障点。

采用红外线诊断技术,不要与设备接触,操作简单,并且能够快速的完成对故障的检测,工作效率高,这也使该项技术得到了广泛应用。

3 结束语:

配网是现代电力系统中的一项重要构成部分,其运行状态会对整个电网运行的稳定性和安全性产生直接影响。因此,配网运行管理期间,应当加强对电力电缆故障探测的重视程度,分析故障原因,为故障探测的开展提供强有力的依据。

参考文献:

[1]余卫兵,李逸.小议配网电力电缆故障分析及探测[J].中国新通信,2018,20(16):230.

[2]耿玲,陆辰缘,杨启明,李石,宗师畅.配网电力电缆故障监测技术的研究[J].自动化应用,2017(12):75-76+103.

[3]葛少伟.配网电力电缆的故障检测与定位技术[J].电子技术与软件工程,2017(03):244.

论文作者:陶在元

论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期

论文发表时间:2019/1/17

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