配网电缆线路故障分析及其处理方法研究论文_伍康平

配网电缆线路故障分析及其处理方法研究论文_伍康平

(广州电力建设有限公司 广东省广州市 511400)

摘要:随着经济的飞速发展,国家对于配网的供电质量也提出了更高的要求,而其中配网占比较重的电缆线路,它的运行状况才是关键。在此之上,本文简要分析了电缆线路发生故障的原因,并通过测量定位、检测故障性质、烧穿处理、粗测故障点、电缆路径探测、精确定位等具体处理方法降低了电缆线路发生故障的几率,以此在配网中发挥出应有的作用。

关键词:电缆线路;故障分析;处理方法

前言

由于电缆线路对配网供电性能和稳定性起决定作用,因此相关人员要积极总结电缆线路经常发生故障影响配网运行状况的原因,同时电力企业还要提高运维管理水平,只有这样,才能让配网的电缆线路更好的为配网设备工作,保证居民有一个良好的用电环境,并对城市化进程的建设贡献出自己的力量。

一、配网电缆线路故障的原因分析

(一)绝缘层性能下降

在配网电缆线路正常运行期间,由于运作时间较长,线路往往受到温度、化学反应、外力伤害等,导致线路的绝缘层发生物理或化学变化,从而影响绝缘层的基本性能,造成线路发生故障。

(二)密封性较差

一旦线缆线路密封性发生差错,就很容易导致线路无法发挥作用。具体体现在以下三个方面:(1)电缆线路中间及两端部位的结构在设计时本身密封性做的就不好,致使防水性较差,在运行环境恶劣时就会造成绝缘层受潮;(2)电缆线会长期处在一个酸性较大的土壤或空气环境内,这样很容易腐蚀防护层;(3)如果电缆线路安装在一个通风性较差的地段,那么时间久远,电缆线路自然会因为散热不佳造成绝缘层老化。

(三)超负荷运载

一般来说,为了满足社会的供电需求,电缆线路会长期处在一个超负荷工作的状态下,这样一来,随着时间的推移,电缆线路的温度会逐渐升高,一旦得不到有效的处理,就会对线路的绝缘层造成不可逆转的损害,也会加速它老化的速度。

(四)外力造成损害

电缆线路的安装一般都是在一个无法预见的地下环境里,所以倘若有施工单位进行打桩或开挖工作时,很容易由于不了解地下布置而对电缆电路造成外力伤害。从近几年的线路故障的数据表明,因为这个原因造成的线路故障高达56%。

(五)超过电压承载量

电缆线路的绝缘层一般会有很大的大气电压和内部电压经过,其中户外终端头发生故障是由于大气过电压引起的,而中间接头和户内终端头则由于线路单相接地故障引发的,当经过电压超过线路承载量就会造成线路击穿故障。

(六)材料质量不佳

有时候,由于线路本身设计不合理或质量不佳,如线路绝缘层内部电离子的漂移会造成线路局部发热,造成绝缘层碳化;又比如线路线芯设计不光滑,也会引发电场强度不均匀,对绝缘层也会有所损害;还有就是施工技术不合规矩,在铺设线路时,电缆受到巨大牵引力造成损害等等。

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二、配网电缆线路故障的处理方法

(一)测量定位

当某处电缆线路发生故障时,相关人员一定要准时准确的到达故障地点,为了不对人们的日常生活和工业建设造成大程度的损失,必须在接收到故障信号时立即派遣工作人员到现场查看,并通过故障指示器与分段试送手段对故障线路进行初步检测,一般来说,电缆线路故障主要分为接地、断线、短路三大类,所以在到达现场后,要对故障线路进行测量定位,确定具体线路发生故障的具体地点,以及时准备维修时所需要的工具。

(二)检测故障性质

在确定好故障线路之后,就要借助线路保护装置,确定故障类型是三大类中的哪一种,如果在初步检测时,仍无法下结论,那么就需要采用绝缘电阻的方式进行检测,测量出绝缘电阻量,并采用万用表进行线芯导通。以10kv电力电缆为例,判断故障性质的具体方法如下:(1)电桥法,这种方法对于单相接地、线路短路问题的检测十分有优势,而且误差偏小,在掌握电缆线路长度和原始资料的前提下,通过计算桥壁平衡的数据与电缆长度的距离进行故障点排查。(2)低压脉冲反射法,应用高频率低压脉冲发射到电缆中,一旦遇到故障点就会反射电磁波,以此通过测量仪器的接收情况确定故障点。(3)直流闪络法和高压闪络法,将直流电压直接施加在电阻较高的线路故障点,并进行击穿,此时故障点出现闪络,借助测量波来确定测量点与故障点的距离,对于电阻较小的则需要应用高压闪络法。通过这种试验方法可以有效的判断故障点是否存在击放电现象,但不能直接证明故障点就是发生了击穿故障。

(三)烧穿处理

在线路发生故障时,多数为高阻故障,所以对于这种故障的排查方法,应当进行烧穿处理,将高阻变为低阻,这样有利于测量。其中烧穿处理主要有直流电压烧穿、交流烧穿、冲击电压烧穿三种方法,当想要把故障点电阻降低到100Ω以下时,就可以采取交流烧穿处理,而冲击电压烧穿由于烧穿时间过长,所以往往不建议采用[1]。

(四)粗测故障点

对于故障点的粗测,一般就是测量测出的故障点到电缆任意一端之间的距离,以此确定故障点。粗测的具体方法有两种,其中一种就是上文提到过的电桥法,由于电缆总长很难确定,因此此种方法不建议使用,而另一种则是波反射法,具体细分为一次脉冲法、两次脉冲法、弧反射法、三次脉冲法,脉冲波会以一定的速度在电缆线路中进行传播,所以在电缆击穿点或者电缆端部反射位置,确定脉冲时间差,借此确定故障定位。对于这种方法常对短线线路和不确定电缆总长度的故障线路起到准确定位的作用,因此被维修人员广泛应用。

(五)精准定位

根据上述粗测结果,沿着电缆路径,确定故障点的大致范围,然后再进行精准定点。根据电磁波原理,探测仪信号越强,则该方向就是电缆走向。然后在故障点周围,通过仪器对故障点进行精准定位,主要方法有跨步电压法、声磁同步法、音频感应法。其中声磁同步法的工作原理与冲击电压烧穿处理法相同,根据振动波的强弱来对故障点进行确定。而跨步电压法主要针对电缆护套故障进行有效定位,施加直流电压,越接近故障点电势差越小。最后是音频感应法,主要对故障电阻<10Ω的故障线路适用,同样要借助耳机信号来判断故障点具体位置,音频信号越强则越接近故障点[2]。

(六)实行有效管理

在经过故障点的具体定位后,为了减少故障发生的情况,要对配网电缆线路实施有效的管理。电力企业在初期铺设电缆时,要充分结合周围环境,尽量避开危险因素,在进行电缆类型选择时,要重视线路质量及电缆主芯横截面的电荷承载能力,不能让线路遭受破坏,同时,也要在电缆铺设区设立警示牌,告诫各企业施工时要注意绕开电缆,防止电缆受到外力伤害,以营造良好的运行环境。尤其在电缆安装时,也要注重电缆中间头和终端头的制作质量,选用新型的硅橡胶材料,增强绝缘层性能,以便维护电缆线路的安全。

三、结论

综上所述,相关人员要对配网电缆线路的故障原因给出对应的处理方法,这样才能增加配网的可靠性,同时,电力企业还要积极组织培训,对工作人员的电缆线路知识的熟悉程度进行强化,提高他们在面对电缆线故障时的应急处理能力,这样才能让电缆线路充分发挥自身优势,保证配网的正常运行。

参考文献

[1]陈昊琪.城区10kV配网电缆线路的运行及维护管理研究[J].通讯世界,2017(08):159-160.

[2]杨继超,李文升,韩颖,赵颖.电缆线路对城市配网变电站无功影响研究[J].电力系统保护与控制,2016,44(16):143-148.

论文作者:伍康平

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/13

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