摘要:随着城市化建设和城市电网的迅速发展,电力电缆资产规模迅速扩大,提高电缆资产的管理水平是电网企业提升服务质量、履行社会责任、增大国有资产收益的重要环节。电网的状态评估和运维状况,关系着居民的正常生活工作。需要对电网状态进行不定期的评估,对于有故障的电力电缆资产应该及时进行维护。电力电缆在10kV配电线路中的应用愈加广泛,电力电缆本身质量对电力系统的可靠运行效果通常产生了极大的影响,为此,贯彻落实10kV电力电缆状态评估工作具有一定的现实意义。
关键词:10kV;电力电缆;状态评估
电力电缆在城市电网的电力传输中占据关键地位,其本身所占面积并不大,同时电力传输可靠性突出。随着电力电缆在电力系统中使用数量的不断增多及其电压等级的不断提高,电缆线路的运维管理存在着检修安装人员数量不足和检修工程量过大的问题,而到期必修与检修时大部分电缆及附属设备处于良好状态之间的矛盾日益突出。通常情况下,电缆被铺设于地下,在长期使用的过程中,受到环境因素影响会加快电缆受损与老化的速度,引发诸多安全隐患,对电力输送以及供电安全产生了不利的影响。近年来,国内电力需求量明显提高,而且电缆利用率随之提高,一旦电缆处于异常状态就会增加安全事故发生的几率,为此,必须高度重视10kV电力电缆的状态评估作用。
1 电力电缆状态评估
1、电力电缆绝缘老化过程。关于电力电缆的状态评估,针对电缆接头环节,使用的绝缘材料是最为脆弱的,绝缘材料能够帮助电力电缆在评估的过程中保护电缆不受到外力的影响,电缆的缺陷和故障的因素,不仅仅是因为电力电缆的老化,还有可能是多个问题分别作用。比如:外部环境、外力破坏原因、安装工艺不良原因。制造工艺原因,以及运行维护人员的操作失误,电缆服役过久等,绝大多数的电缆都是绝缘穿击的影响导致的。因此在老化过程中,将老化分为:中速老化以及慢速老化。他们当中的区别就是存在轻微的缺陷还是因为所受到的电热、机械、以及环境而影响导致的,所以会加速老化过程。
2、电网运行的状态监测和诊断。针对电网运行开展状态监测和诊断,这样才能够判断电网中所使用的电力电缆是否能够保障电网的正常运行。在电网的检测中,可以采取局部放电法。局部放电主要就是所在一个特定的范围内,如果电场强度与范围的媒介电场强度等值时,就会出现放电现象。由于两者之间并没有进行实际的放电步骤,所以绝缘壁以及设备存在的绝缘系统就不用怕被击穿。保持局部放电现象,但是依然能够保持设备的绝缘性能。
在电网检测过程中,在线对电力电缆的状态进行诊断和评估,对设备的内部探测中能够感受到相关设备发出的电磁、声音、光、热、媒介等带来的消耗,测量电力电缆在局部放电过程中产生的效应,具体分析是属于物理、化学效应。对所发出的能量消耗、光、热、声音、电荷交换等信息进行研究的过程,诊断电力电缆出现问题的原因,方便维修人员进行检修和维护。
2 10kV电力电缆常见故障
1、短路。在电力电缆实际应用的过程中,其两相导体亦或是三相导体存在的贯穿性故障、双向导体接地故障以及单相导体接地故障,都隶属于短路故障范畴。其中,高电阻故障与低电阻故障是短路故障的常见类型。
2、开路。所谓的开路故障,具体指的就是电力电缆线路的导体内部出现了较为突出的断开位置,导致电压难以沿电力电缆完成传输。究其原因,表现在电缆受外部机械用力的影响,亦或是电力电缆内部导体管的压接不牢固。对于10kV电力电缆而言,其开路故障的发生几率不高,特别是相比较于短路故障,几率要更小。但需要注意的是,一旦发生了开路故障,将带来不可估量的损失。
3、闪络。所谓的闪络故障,具体指的就是在高电压条件之下,电力电缆固体绝缘的表现出现破坏性的放电问题,且表面电压与周边介质电压相比明显偏高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电力电缆出现闪络故障的情况下,电极间的电缆很容易瞬间与零相接近。此时,电弧会导致电缆表面绝缘层的局部热量过高而出现炭化,对电缆表面绝缘皮造成严重的破坏。通常来讲,10kV电力电缆故障中的闪络故障发生几率相对较高,然而对于电缆所带来的影响却并不是直接的。
4、复合故障。所谓的复合故障,具体指的就是10kV电力电缆集中了短路、开路与闪络故障,而并非是单一电缆故障的存在。在电力电缆应用的过程中,复合型故障的发生频率也相对较高,会若干故障同时出现。
3 10kV电力电缆状态评估的试验方法
3.1电缆预防试验
(1)耐压试验。直流耐压试验、超低频耐压试验以及交流耐压试验都是耐压试验的常见类型。其中,直流耐压试验在电缆绝缘状态评估方面是操作与效果最直接的方式。然而,电缆受直流电压与交流电压影响,使得电场分布存在明显的区别,所以很难将电缆实际的状态反映出来。而交流耐压试验则可以对电缆内部存在的问题及时监测出来,通常采用的是谐振电压试验。在此基础上,超低频耐压试验所选择的频率通常是0.1 赫兹。因为交流耐压试验所使用的设备较大,实际操作并不方便,因而在检测电缆介质损耗与局部放电方面具有一定的适用性。
(2)绝缘电阻试验。这种试验的方法相对常见,主要是针对电缆绝缘电阻具体的变化对其中存在的绝缘缺陷进行查找。但需要注意的是,绝缘电阻试验难以将电缆潜在的问题找出来,必须与其他的方式有效结合,才能够保证判断的准确定。
2、紫外成像技术的应用。在应用紫外成像技术的过程中,主要是对紫外线进行运用,而其在电磁谱当中的波长是10-400毫米,包括了近紫外线、远紫外线以及超短紫外线三种不同的波段,但是通过肉眼无法识别。目前阶段,紫外成像技术被广泛应用在检测变电设备方面,属于全新的检测技术。其中,紫外成像仪可以对电力设备放电的情况进行检测,并保证放电位置的定位准确。当输电线路输送电力的时候,会受到时间与环境等诸多因素影响,进而加快电缆绝缘系统的老化速度,致使电缆发生放电的情况。而将紫外线成像技术引入其中,能够借助辐射接收器来处理并深入分析电缆放电过程当中所辐射的紫外线,其灵敏程度较高,而且具备极强的抗干扰能力,能够获取理想的经济效益。
3、红外成像技术的应用。众所周知,红外线广泛存在于自然界当中。站在光谱角度分析,红外线热效应相对明显,而且在检测温度方面具有极强的灵敏性。其中,近红外线与远红外线在被吸收效果以及穿透效果方面不大,最重要的就是各物体红外线辐射强度存在差异,所以并不会受到光的负面影响。而这也正是红外线成像技术对电缆绝缘系统老化问题进行检测的优势所在。在使用红外热成像仪的过程中,能够针对各物体表面的红外辐射情况开展探测工作,同时在红外底片之上构建文图图像。
通过对于电力系统的正常运行而言,10kV电力电缆的重要性逐渐突显出来。伴随电缆的普及应用,对其运行可靠程度也提出了较高的要求。虽然电缆本身具有较强的安全性,而且安装便捷,但在电力传输方面,安全隐患始终存在,对人民群众的生命与财产安全产生了极大的影响。针对这一情况,必须要高度重视10kV电力电缆的状态评估,以保证能够对电缆当中存在的问题予以及时发现,借助具有针对性的措施进行处理,确保配电网络运行的更加安全与稳定。
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论文作者:程福元
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签:电缆论文; 电力电缆论文; 故障论文; 状态论文; 电网论文; 耐压论文; 过程中论文; 《电力设备》2019年第6期论文;