电力电缆诊断检测技术的应用分析论文_胡腾月,晁强

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摘要:作为电能传输的核心载体,电力电缆的稳定运行对电力系统的影响特别大,为了保证电力系统运行更加稳定,采用科学的诊断检测技术特别重要,诊断检测技术不仅能够对已经出现运行故障进行诊断与定位,而且能够更好的监测电力电缆运行状态,准确找到电力老化与故障隐患位置,对提升电力电缆运行的安全性有重要价值,鉴于此,本文深入研究电力电缆诊断检测技术的具体应用。

关键词:电力电缆;诊断检测技术;绝缘耐压法;时域行波反射法;恢复电压法;局部放电法;

1 研究电力电缆诊断检测技术应用的现实意义

为了保证电力电缆的可靠、安全运行,时刻掌握电力电缆运行状态至关重要,结合电缆的运行特点,妥善控制器运行温度,保证电力电缆的运行效率得到更好提高。通过妥善运用电力电缆诊断检测技术,能够帮助检测人员更好的了解电力线路绝缘状态的运行情况,针对电力电缆线路运行过程之中容易出现故障的部位,进行准确定位,保证电力电缆线路运行中出现的故障问题得到更好处理。

2 电力电缆诊断检测技术的应用现状

2.1 电缆老化

电力电缆不管是直接架设于机械设备之上,还是埋伏在地下,如果使用的时间比较长,特别容易出现故障,对居民的日常生活与工作,包括企业的管理运营均产生较大影响,一旦电力电缆出现大规模运行故障,企业很容易发生火灾安全事故。位于地下的电力电缆,因为比较隐蔽,故障检测难度特别大,影响检测人员准确判断故障位置,使得电力电缆故障维修效果不断下降。

电缆出现老化的原因主要有以下几种:

(1) 电场老化影响,因为电力电缆的绝缘介质长时间处于电场作用之下,并且电力电缆内部市场出现气隙,使得电缆的绝缘内部产生一定量的游离,电力电缆的绝缘性能不断下降[1]。

(2) 晶化影响,电力电缆的绝缘与保护层受到外力与内部应力的双重作用,很容易发生损伤,提高了电力电缆的老化速度。因为振动晶华疲劳与冲击性电动力的影响,电力电缆外部的铅包层容易出现龟裂,电缆的绝缘性能不断下降。

(3) 电力电缆的绝缘层发生腐蚀老化,绝缘层出现大量的麻点,严重的还会出现断裂。

(4) 水分与化学作用的影响,若电力电缆的绝缘介质出现电离反应时,气隙内部很容易产生大量的臭氧,这些气体对绝缘层起到一定的腐蚀作用,提高了电力电缆的老化速度。

2.2 故障机理

将电力电缆敷设完毕之后,受外界电、热与机械,包括环境的影响,电力电缆的绝缘性能逐渐下降,最终出现绝缘老化,电力电缆的运行安全性不断下降,严重时还会发生击穿事故[2]。如果电力电缆出现老化,或者发生大规模故障,其具体的故障位置既可以在电力电缆导体上,也可以出现在电力电缆的接头位置,电力电缆常见故障机理如表1所示。

3 电力电缆诊断检测技术的应用控制策略

3.1 绝缘耐压法

该故障检测技术主要分为两种,分别是监控绝缘耐压法与简单绝缘耐压法等等,简单绝缘耐压法主要指的是检测人员在规定的时间之内,通过在电力电缆上部施加2倍左右的工作电压正弦,从而诊断检测电缆能不能在该电压状态下保持稳定运行,最终得到额定电压状态下电力电缆能否正常运行的结论。因为故障诊断人员没有确定电力电缆运行的具体指标,检测人员并没有将这一故障检测方法视为标准方法。但是,应用该方法获得故障检测结果,能够帮助故障检测人员准确判断电力电缆是否需要进行维修。

通过合理运用绝缘耐压法,电力电缆故障检测人员能够在短时间之内判断电力电缆是否需要维修,但是,却不能够得到准确结论[3]。与简单绝缘耐压法相比较来说,监控绝缘耐压法则比较先进,合理运用此方法,能够帮助电力电缆故障检测人员更好的掌握电力电缆运行情况,并准确测量电力电缆介质材料介点率与局部的放电特性等等。

3.2 时域行波反射法

此方法主要指的是通过科学监测电力电缆阻抗变化,帮助诊断检测人员更好的确定电力电缆故障位置,时域行波反射法与雷法工作机理相似,检测人员要在被监测电力电缆的附近,准确注入相应的快速脉冲信号,电缆在具体传输的过程之中,故障点阻抗会发生明显变化,传输信号发生显著的抖动,进而产生相应的反射信号。因为反射信号的强度不同,信号强度与故障点阻抗存在一定联系,诊断检测人员通过认真对比反射信号和原来的脉冲信号,确定电力电缆的故障位置,判断电力电缆故障是否严重。

3.3 恢复电压法

恢复电压法的工作原理如下:通过在电力电缆上施加直流电压,并实施放电之后,电力电缆线路会恢复电压,恢复电压的数值随着时间的变化而发生变化,故障检测人员可以确定电缆老化情况,并找到电力电缆线路中的潜在故障位置。在具体诊断检测的过程当中,诊断人员需要对被检测的电力电缆施加直流高电压,并进行相应的充电,施压充电完毕后,采用接地电阻让该电力电缆线路进行放电,放电时间为4s左右,然后准确测量电力电缆线路的开路电压,开路电压就是恢复电压。

3.4 局部放电法

在众多电力电缆诊断检测方法当中,局部放电法的应用范围最广,应用效果也比较好。在检测电力电缆故障位置时,检测人员可以将电力电缆故障位置的电容用三个电容来表示,分别是无故障状态的电力电缆电容值,故障位置的残余电容值,故障点的电容值等等。在应用局部放电法时,诊断检测人员需要在被检测的电力电缆上部施加高电压,保证电缆故障与缺陷位置出现局部放电现象,局部放电信号可以利用传感器系统进行检测,传感器系统检测到局部放电信号之后,将这些信号传送到终端,终端设备经过一系列分析与处理之后,检测人员方可判断电力电缆的具体故障位置。

4 结束语

综上,通过全方位的介绍了电力电缆诊断检测技术的应用控制策略,如绝缘耐压法、时域行波反射法、恢复电压法、局部放电法的应用要点等等,能够保证电力电缆线路运行更加稳定,有效提升电力电缆线路的安全性能,推动我国电力行业的可持续发展。

参考文献

[1]魏力强,王东林,齐锦涛,等.电力电缆局部放电试验及在线监测技术分析[J].河北电力技术,2018,37 (06) :54-57.

[2]杨帆,尤波.电力电缆的带电诊断与故障处理的技术研究[J].低碳世界,2018 (12) :12-13.

论文作者:胡腾月,晁强

论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期

论文发表时间:2019/9/5

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