10kV电力电缆故障查找及相关问题研究论文_韦念胜

10kV电力电缆故障查找及相关问题研究论文_韦念胜

(广西电网有限责任公司来宾供电局 广西来宾 546100)

摘要:随着我国现代化建设水平逐渐提高,人们对于电能的需求越来越大,社会中经济发展、医疗水平、国防军事、教育、交通等多个方面都需要我国有着良好电力传输系统的支持。我国的输电行业经过近几十年的发展已经逐渐形成了以电力电缆为主要输电材料的基础设备,保障我国电缆的正常工作能够起到促进我国社会全面发展的作用。

关键词:10kV电力电缆;故障查找;相关问题

引言

近年来城镇化建设速度逐步加快,和传统的供电设备相比,10kV电力电缆供电有着不可媲美的优势,例如:节约线路、安全系数高、稳定性好并且有利于打造美丽城市,架空线路逐渐被城市配电网所取代,即将消失在人们的视线里。不得不说电力电缆自身也存在种种问题,它运行的环境较为复杂好多都要铺设在地下几米的地方,如果电力电缆某个地方发生故障,很难短时间内找到故障点并且进行排查。如果查找故障点浪费大量时间,电力运行的可靠性和安全性将得不到保障,这将是人力、财力和时间的最大浪费。及时修复电力电缆中的故障点并且提高检修效率是我们最值得思考的问题。遵守提供优质服务的承诺、提升服务水平和保证供电可靠性,这些都应该是供电公司重视的问题。

1 10kV电力电缆故障点查找步骤

一般来说电力电缆故障点的查找可以分为五大步骤,具体包括:(1)确定电缆基本情况,技术人员需要对发生故障电缆的长度、出厂相关资料、接头位置等基本情况进行调查和明确,为后续的故障点查找工作奠定基础;(2)诊断电缆故障性质,利用仪器对电缆的绝缘性、导电性等相关性能进行测量,判断故障的成因,选择合适的故障点查找方法;(3)粗测定距离,技术人员通过故障信息分析、芯线上的测试信号以及在线测量等方法初步对故障的距离进行估算,为后续故障点的精确定位提供基础;(4)故障点精确定位,在粗测的基础上利用感应法、同步法、声测法以及时差法等确定故障点的精确位置;(5)故障点定位误差分析,受到运行时间、运行环境以及其他因素的影响,首次精确定位的故障点可能会有误差的存在,为了避免假信号的影响需要将精确定位的步骤重复多次,分析故障点查找的误差,总结查找经验。

2常见的10kV电力电缆故障查找方法

2.1确定故障性质

电缆出现故障后,对其进行判定需要根据系统的判定方式已经逐渐形成了一个科学的判定体系,第一步就是先确定故障的性质,为后续的故障排除做出实现铺垫。

2.2音频法

音频法可以在声测法无法发挥作用电缆短路故障下进行定位。电力电缆不同芯线中电流流动的磁通相位差和故障点的磁通变化规律是音频法应用的基础。音频法定点仪鱼药具备探测线圈、音频发生器、接收器、变压器以及指示仪表。当电缆出现短路故障时,发生器输出音频电流,当经过故障点是电流会发生变化,于此相对应的电磁波音频也会突变,这时所能检测到的信号最大的位置就是发生

2.3电桥法

电桥法是被应用时间最长的检测方法,即使是科技学技术如此发达的今天,这项技术也一直被广泛应用。该方法在检测以下几方面问题时较其他检测方法简单快捷,同时存在的误差可以忽略不计,例如在电力电缆进行接地处理时会非常简单。目前的检测方法还是沿用常规的检测方法,主要是通过对桥壁平衡调节所得数据与电缆总长度之间的距离进行计算来寻找故障,但是使用电桥法之前要准备十分详细的资料。然而,在现场对故障进行排查过程中,出现故障的种类无非就是闪电故障和高阻故障这两种,这样一来,电桥法无法非常准确及时的排查故障。

2.4对10kV电力电缆故障进行定点

在对10kV电力电缆故障距离测量后,维修人员需要快速确定故障点,然后组织相应的维修方案。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段,在电力电缆故障点定位时,使用的方法较多,主要有声测法、声磁同步法、电磁定位法等,下面以声磁同步法为例进行简要说明。在实际测试中,环境噪声的干扰会对声测法的辨别增加一定的难度,在故障点放电时,除了放电声,还有高频电磁波传向地面,这就是声磁同步法。利用声磁同步法定点仪对现场接收电缆被冲击高压击穿时的辐射电磁波和故障点的震动声波同步与否进行观察,来人为排除现场噪声干扰,利用故障点震动声音的最大点确定精确故障点位置。将声磁时间差转换为定点探头与电缆故障点的实际距离数,并在液晶屏上直接显示出来。在液晶屏上同时显示故障距离、电磁信号大小、声波信号大小、同时具有存储记录功能,在故障点正上方,地震波声音最大,读数最小,而且此读数就是故障点距地面的埋设深度。在故障点正上方,探头无论左右移动还是前后移动,但读数都会变大,尽管地震波声音变化不明显。也就是说,此功能在现场同时也实现了对10kV电缆路径的精确判断。抗干扰能力强、定点准确。

2.5高压脉冲法

高压脉冲法是利用高压信号使电缆故障瞬间变成短路或低阻故障,使故障点反射系数接近-1,故障点近乎产生全反射。闪络法在专业上又细分出两种方法,即直闪法和冲闪法。闪络法测试电缆故障时,电缆故障点形成的反射波是高电压脉冲波,无法通过仪器直观看出故障部位,常规的做法就是使用取样器,将故障点在高电压作用下形成的高压脉冲转换成仪器所需要的低压脉冲信号。取样的方法不同又会细化为电压感应法、电流法和电压法。

2.6阻抗法

对测量端到故障点的阻抗进行测量计算后,以线路参数为基础列出相应的故障点求解方程,在此基础上计算故障距离的方法就是阻抗法。阻抗法的原理较为简单且实现难度不高,可以直接根据现有的电缆线路集中参数进行模型的建立,因而在电力电缆故障点预定位中也会经常应用该方法。电桥法是实现阻抗法故障测距必要方法,该方法应用难度低且测量精度较高,但是电桥法的适用性较差,在闪络性和高阻故障中,电阻过大而电桥电流较小,就无法得出理想的测距结果。

2.7低压脉冲反射法与高流电压脉冲法测距

低压脉冲反射法也被成为雷达法,在实际应用中,主要是通过向故障点发射脉冲信号并记录故障点反射脉冲信号的时间差来进行测距。低压脉冲反射法对于电力电缆故障问题类型判断有突出的优势,利用这一方法能够有效判断电缆短路、电缆开路、低阻击穿、断路等故障,同时能较为精确地确定故障的位置。但是,这一方法对于电力电缆的闪络故障或者是高电阻故障的诊断与位置确定的准确性比较低,需要应用其他方法进行检查。针对这两种故障问题,常见的测距方法是高流电压脉冲法。高流电压脉冲法相比低压脉冲反射法的一个巨大优势就是故障点不需要烧穿就能够进行故障点的测距。

2.8声磁同步法

这是在声测法改进得来的故障点定位方法,也就是通过接收电磁波和声波的同步性判断电缆上出现故障的位置。在故障点查找过程中,如果同时接收地振波和放电电磁波表明相关位置有放电声波的存在,当电磁信号和地振波信号同步时则可以确保地振波的可行性,进而可以判断出10kV电力电缆故障点的位置。凭借较高的故障点判断准确性和较低的操作难度,声磁同步发在10kV电力电缆故障点查找中的应用也日渐增多,目前很多厂家的定点仪都是以声测同步发为基础的。

结语

10kV电力电缆的在线故障定位是电力系统维护工作研究的重点和难点问题。快速准确地确定输电线路的故障位置,及时排查线路故障隐患,是确保电力系统可靠运行的关键。

参考文献:

[1]祝雄年.10kV电力电缆故障检测与处理措施[J].电子技术与软件工程,2018(05):245.

[2]刘义平,曹婷,魏文伟.10kV电力电缆故障检测[J].电气技术,2012(09):85-88.

[3]李岚冰,成红星,王明同,等.浅析10kV电力电缆运行故障原因及其防治措施的研究[J].工程技术:全文版,2016(12):00170.

论文作者:韦念胜

论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期

论文发表时间:2019/3/27

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