摘要：随着国家工业建设发展以及用户对电能的需求不断的提高，高压电力电缆的建设要求也越来越高，特别是在进行电缆线路接地时，常常会由于各种原因导致故障发生，因此对其的安装要求也相对高点。对于电力电网部门的技术是一项重大的挑战，其运行稳定性关乎着高压电力能否正常传输，也是关乎着操作人员以及周边居民的安全性问题，所以对于高压电力电缆的接地故障做出相应的警报和对其进行远程监控是有重要作用的。本文主要通过分析高压电力电缆的接地报警及远程监控的必要性，分析高压电力电缆的接地故障发生的原因和电缆的故障测距技术，最后再提出改造线路远程监控方面存在的缺陷，目的是要对缺陷进行完善，从而提高高压电力电缆运行的高效、安全和稳定运行。
关键词：高压电力电缆；接地报警；远程监控
随着近年来电力电网的技术不断发展，电力电缆慢慢的取代了传统的架空线路，不仅仅在输送电力过程中更加的高效，而且其安全性能上也比传统的架空线路强出许多，适应我国工业发展的需求和广大用户的电能需求。大部分主要的高压电力电缆都有专用的管道和配以相应的维护管理人员进行巡视与维修，而有其他部分的高压电力电缆由于当地的环境或者是所需的条件不足以满足其要求，使得其直接埋在地下或者是以穿管的形式埋在地下。这对于电缆维护管理人员来说，由于其埋在地下，使得维护和管理的工作难度大大提高，因此对高压电力电缆的接地报警及远程监控有着重要的意义。根据高压电力电缆接地所出现的故障原因进行全面了解，对电缆线路的接地报警和远程监控进行加强，使其的安全性能有所提高，以保证高压电力电缆的电能输送更加的安全稳定，也提高维护工作人员的工作效率。
一、高压电力电缆的接地报警及远程监控的必要性
高压电力电缆是我国当前主要的电能输送方式，其大部分的电缆线路都预埋在地下，因此在当高压电力电缆的接地出现故障的时候，一方面维护管理人员的巡查和维修工作的难度会有所提高，使得高压电力电缆的运行无法得到及时的抢修，另外一个方面是高压电力电缆的接地出现故障后，不仅仅会使得周边居民受到安全威胁，还使得当地的工业发展需求和用户用电需求受到极大的影响。所以对高压电力电缆的接地报警及远程监控，首先是当高压电力电缆的接地一旦发生故障，相应的维护管理人员就可以通过报警和远程监控到的数据信息，能够及时检测到高压电力电缆发生故障以及故障发生的准确地点。使得高压电力电缆的接地故障能够得到及时的抢修，不仅可以降低维护管理人员的工作难度以及保障周边的居民安全，还能够及时为工业建设发展以及用户的用电需求提供电力需求。
二、高压电力电缆故障
1.高压电力电缆故障的分类
高压电力电缆故障的主要分为：电缆接地短路故障、电缆断线故障以及电缆相间的短路故障。
（1）电缆接地短路故障
电缆接地短路故障又可以分为低阻接地故障、高阻接地故障以及闪路形接地故障。低阻接地故障主要是由于电缆故障点的绝缘电阻下降到电缆所承受的特性阻抗，有些还会出现直流电阻为零的情况发生，而对低阻接地故障的判断值设置为小于100欧的直流电阻；高阻接地故障和低阻接地故障是相反的情况，其主要是因为电力电缆的故障点直流电阻大于高压电力电缆的特性阻抗，其故障的判断值设置为大于100欧的直流电阻；最后是闪络形的接地故障，其主要的原因在于电缆电压升到某个数值的时候，监视的泄漏电流表的指值会突然飙升，然后就呈现出闪络性的摆动，但是电压一旦下降或者是消失，这种情况就会消失不见，这种情形的发生时没有形成的电阻信道，而是由于电缆输送电能，放电的间隙或者是闪络表面的故障发生。
（2）电缆断线故障
电缆往往会受到地下的外在物质腐蚀或者是由于保护管道破裂，而电缆使用时间过久而损坏断线的现象，导致电缆断线故障的形成。
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（3）电缆相间短路故障
若发生电缆的相间短路，则会出现短路保护装置的熔件被烧断或过电流继电器动作，使开关跳闸；可以用兆欧表(摇表)测量各芯线之间的绝缘；由于短路电流造成电缆的发热，查找是否有短路蹦破电缆护套的放炮点。短路的出现往往伴随着绝缘烧焦气味，据此可判断是否是短路故障。
2.高压电力电缆接地故障的原因
高压电力电缆接地故障的原因可以从电学的角度上分为四种：一是由于电缆线路的外部介质直接被破坏，使得绝缘层失去功效，最终导致高压电力电缆接地短路的情况发生；二是与第一种情况类似，是绝缘介质由于外在的影响或者是长时间的使用，使得绝缘介质热老化，而绝缘被击穿；三是由于局部电场过于集中，使得局部放电老化或者是电树枝老化，而致使电缆线路的绝缘被击穿；四是电缆本身的质量没有得到保障，主要是在电缆接头进行制作的时候，产生了气间隙并且填充不足而形成的故障。总的来说是人为设置或者是电缆长年累月的损坏所形成的高压电力电缆接地故障形成的原因，因此高压电力电缆接地报警及远程监控，主要是针对电缆的绝缘介质进行改造。
三、高压电力电缆的接地报警机远程监控的改造措施
1.高压电力电缆的接地报警未能响应的原因
高压电力电缆的接地报警未能响应的主要原因在于电缆线路出现了单相接地的故障发生，由下图1所示：
由上图1可以看出当电缆WL1的A处发生接地故障的时候，电容电流都会经过接地的故障点，其中的WL2和WL3的电流电容会经过电缆的接头线而流入大地，而接地线流过的不平衡电流会在WL1的零序电流互感器的铁心中心产生磁通，TA的二次绕组感应出电动势，让接在二次侧的电流继电器KA动作，发出报警的信号，然而在电力系统正常的运行过程中，由于三相的电流的总和为零，致使其未有平衡的电流，而零序电流互感的铁心中也没产生磁通，另外二次侧同时也没有产生电动势与电流，因此电流继电器当然也不会有所动作，高压电力电缆的接地报警也未能够响应，而无法对其进行远程监控。
2.改造电缆线的远程监控中存在的缺陷
在未进行改造的设备主电路图如下图2所示：
由上述的故障分析可以知，其为改造设备主电路图存在的问题所在，为此对其主线路添加相应所需的设备装置：一方面是在上图的升压变压器10KV侧，装设上电压互感器TV1和电流互感器TA1两个设备装置，再将TA1的二次接线与TV1的三相电压以及零序电压接到微机的监控装置电流和电压回路上，主要是利用微机的监控装置中零序
输出的端子，接着再将线路接入升变压器的微机监控，以此接通装置所备用的报警或者是跳闸的接点，使其在遇到故障的时候，会发出相应的警报响应。另外一个方面是进行装置的联网工作，将外供的10KV电缆线路的电压与电流的数据信息进行遥测并进行上传，方便维护管理人员能够通过报警的信息数据做出及时的维护抢修工作，降低故障带来的危害风险和经济上的损失。图3为改造后的设备主电路图。
四、总结
随着国家科学技术的不断进步和发展，电力电缆的技术不断的成熟，满足了我国的工业建设发展和人民对电能的需求，虽然当前高压电力电缆的接地过程中，已经逐渐的取代了传统的架空线路方式，也加大了输电功效，但是其中所产生的接地故障却是不能忽视的问题，对其进行报警及远程监控不管是对维护管理的工作人员的工作，还是周边居民的人身安全方面都有着重大的意义。对其报警及远程监控进行改造，使其功能得以更加全面的实现，这对于做出及时的维护抢修工作，降低故障带来的危害风险和经济上的损失有着重要的意义。
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[3]杨献军.高压电力电缆的故障及诊断处理分析[J].工程技术：引文版, 2016(12):124-124.
论文作者:胡珍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/6
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