配网电力电缆故障原因及探测方法分析论文_韩志文,王俊国,高皓星,郭仙花,张彧洋

配网电力电缆故障原因及探测方法分析论文_韩志文,王俊国,高皓星,郭仙花,张彧洋

(国网朔州市平鲁区供电公司 山西朔州 036800)

摘要:随着我国用电量的增加,电网线路覆盖面积不断扩大,为了降低架空线路占用土地所产生的费用以及线路运行的安全性,电力电缆得到了广泛的应用。由于电力电缆不会受到地面、建筑物以及气候等条件的影响,所以与架空线路相比具有较强的经济性、安全性和隐蔽性。但是电力电缆敷设于电缆沟或者地下,长期与土壤、水分和潮气接触,就会因为绝缘腐蚀或者线路安装时局部缺陷而造成电缆故障,直接影响到电力系统运行的稳定性和经济性。所以如何加强电力电缆故障检测成为配网运行的重要工作,通过一定的技术手段,快速探测电缆故障点,缩短维修时间,降低维修费用,为电力系统的高效运行奠定坚实的基础。

关键词:配网电力电缆;故障原因;探测方法分析

随着我国社会经济发展速度不断提升,人们生活质量越来越高,进而人们对电能的需求量逐年上升,对我国电力企业的运营和发展提出了更高要求,人们对电力网安全方面问题重视程度不断提升。在电力系统当中,电力电缆是其中电能传输的重要单位,对电网安全工作起到了保障作用。随着使用时间的慢慢增加,配电网当中的绝缘材料会慢慢出现老化的问题,同时还可能受到环境潮湿问题的影响,造成了电缆附近部件受潮之后产生故障。同时因为城市建筑设施和地下管线的建设原因,对电力电缆的损坏程度也在不断上升,因此,为了防止电力系统产生意外故障,需要对配电网中的故障问题进行有效探测和分析,保证电力供应的正常运行。

1配网电力电缆应用优势和运行故障

1.1配网电力电缆应用优势

配网电力电缆的应用过程中,有着诸多的优势发展,其应用能直接铺设地下,占地面积也比较小,电力电缆的实际运行过程中可靠度比较高,并且在环境天气因素的影响上比较小,遭电击的几率小,这就使得电力电缆在实际中的应用比较广泛。配网电力电缆的应用优势还体现在对材料的节省上,对其进行维护的工作量相对比较少,不用进行巡查,电缆是电容性的元件,所以在线路功率因数的提高上就比较方便。

1.2 配网电力电缆运行故障

配网电力电缆的实际运行过程中会受到诸多因素影响存在故障,其中闪络故障是比较突出的,电力电缆在低压电的时候有着良好绝缘性能,但是电压值如果是升高到一定范围,就比较容易造成绝缘体击穿的现象,从而就会发生闪络故障。另外,配网电力电缆运行故障还体现在接地故障上,三相芯线短路的故障是比较常见的,在发生短路的时候接地的电阻大小就是电缆三相芯线短路故障判断的依据,其发生短路主要有低阻短路以及高阻短路故障,当低于100Ω接地电阻就是低阻短路,高于1000Ω就是高阻短路。除此之外,10kV配网电力电缆的运行故障还体现在断路的故障层面,主要有断路和断线的故障,这些都会造成配电电力电缆的正常运行。

2配网电力电缆故障及原因分析

2.1外体故障

因为电力电缆长期敷设在电缆沟中,所以很容易受到地下环境的影响,如果在土壤中水分较大的情况下,就会对电缆产生腐蚀,电缆的绝缘性能不断降低,能够承载的电压等级下降,电力电缆就会处于超负荷运行状态。如果这种状况没有及时处理,电缆绝缘层就会被击穿,内部抗阻值增加就会导致电缆故障的发生。这主要是受到电力电缆敷设环境的影响,在环境恶劣的地区出现这种故障的概率更高。

2.2电缆自身故障

由于电力电缆长期敷设在地下,所以对电力电缆的性能和质量有较高的要求,如果在选择电缆时,由于电缆的性能没有达标,就会直接影响电缆运行的安全性。在施工过程中,如果施工人员没有严格按照规范要求操作,电缆的密封性和连接点的精密性不规范,或者电缆外皮受损而没有及时采取有效措施,在运行一段时间后,电缆的阻抗数值就会增加,电缆在持续发热的状态下就会产生击穿或者熔断等现象。此外,在城市市政工程施工中,如果施工人员对电力电缆的敷设线路不了解,极容易导致电缆外皮破损以及断裂,制造造成电缆故障。

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3配网电力电缆故障的探测

3.1粗测距离

在确定了电缆故障发生的性质之后,依照实际的故障类型,选择出有效的方式和方法来测量故障的距离,这项工作也称之为粗测距离,在整个过程当中要求相对较高的测量精度,并且要取得准确的测量数据,这就需要相关的测量人员要具备非常强的专业知识、技术水准以及丰富检修经验。在粗测距离方式当中,其中比较常用的是抵低压脉冲法和脉冲电流法。伴随电缆生产质量的不断提升,各种新型的绝缘材料在电缆中大量运用,使得电缆的绝缘性能不断上升,在很大程度上提升了电缆安全程度。依照相关调查工作数据显示,其中大部分的电缆故障问题都是高阻故障,但是低压脉冲的方式基本上是用在测量低阻电缆产生的故障,在遇到一些距离比较长的电缆类型故障,需要加大测量电压,保证电压在一定时间之内,多次运用高电压进行冲击,降低了电阻的大小,然后通过电压表摆动具体幅度或者是间隙放电声音,来确定故障点是否已经充分放电,最后运用低电压脉冲的方式来测量实际距离。

3.2精测定点

精测定点主要是电缆在探测工作当中非常重要的环节,因为粗测方式的故障距离有着一定的误差性,为了有效的弥补粗测距离误差问题,其中最常用的方式就是声磁同步接收法,也就是向故障电缆当中世家高压脉冲信号,保证故障点的正确放电,同时在电缆的周围会产生传播速度比较快的脉冲磁场信号,实际传播速度比较缓慢的声音信号等,这二者之间最小的差值就是故障点,在极少数的情况下会直接超过电阻值的大小,也就是属性短路问题,故障本身所运用到的音频信号感应定位,在探测出电缆故障的过程当中,是一个非常重要的环节,只有找到有效的故障测量点,才可以实现对其中产生问题和故障进行修复与解决,降低检测过程中不必要的经济损失。

3.3加强电力电缆巡视工作开展

对于配网电力电缆的安全运行质量控制,就要做好电缆的巡视工作,及时发现电力电缆的质量问题及时性的解决。电力电缆检查工作的开展过程中,要将电力电缆路径巡查的力度进一步加强,能及时更新检测的信息,发现电力电缆附近存在杂物就要及时性的清理,做好电缆线路的质量检测,避免存在破坏问题的发生。再有要对配网电力电缆的保护区的检查工作按照要求履行,并要能够确定区域中电缆外漏的情况,对区域当中的地基下降等方面的问题加强重视。以及做好电力电缆的运行电流表电压表仪器的监测工作,保障设备运行的安全。

3.4提升配网调度机制

为了降低配网故障发生概率,提高配网调度管理水平,应该进一步完善配网调度机制,从电力电缆故障与检修的角度来看,应该坚持调度与管理相独立的原则,实行集约化管理。因为配网调度的管理范围较大,一旦出现疏忽将会带来严重的后果。一定要高度重视配网调度管理工作,明确各自的职责分工,严格按照规定的条款操作执行。加强配网图纸管理,保证配网图纸的完整性、准确性,可以满足实际运行状况,为配网调度工作的顺利开展提供有利的依据。增加主网和配网之间的联系,提高配网管理水平,确保配网运行的安全性和稳定性。

结语

配网作为电力系统中的重要组成部分,其运行状态直接关系到整个电网运行的安全性和稳定性。在配网运行管理工作中,加强电力电缆故障探测是重要工作,对电缆的故障原因进行分析,能够为故障探测提供更加有力的依据。我国现有的配网电力电缆故障探测技术已经有较高的水平,随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺、新技术的应用,会不断地提升配网电力电缆探测水平,可有效降低电力电缆故障发生概率,为我国供电系统的可持续发展奠定良好基础。

参考文献:

[1]李哲亮,张海波,贾梦青,等.浅析配电网中电力电缆的故障检测[J].工程技术:引文版,2016(6):150.

[2]刘瑜.10kV配网电力电缆故障检测与定位技术[J].电子制作,2017(7):82-83.

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

论文作者:韩志文,王俊国,高皓星,郭仙花,张彧洋

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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