摘要:随着我国社会经济的快速发展,城市化进程的不断加快,智能电网的建设力度不断地加大,电力电缆的应用范围也更加广泛。电力电缆作为一种主要的对电能的分配、传输以及对各个电气的连接设备,对整个电力系统都起着至关重要的影响。当其发生故障的时候,如果能快速准确地确定出具体的故障点,不仅可以很好地提升供电的可靠性能,同时还可以大大减少由于对故障的修复和停电所带来的损失。鉴于此,本文先分析了高压电力电缆产生故障的原因,并对电力电缆故障诊断技术进行了一定的分析,最后结合实例对故障的处理进行了进一步的论述
关键词:高压电力;电缆的故障;诊断;处理分析
引言
为了使得电力系统的运行更加安全、厂房布置更加合理以及外观更加美化,高压电力电缆被广泛应用于电力系统当中,因为其不仅可以有效减少占地面积,同时还可以在一定程度上提升送点的可靠性,从而使得后期的电力维护工作更好开展。当然,其在具体运行过程当中也会出现一系列的故障,而这些故障严重影响着人们的正常生产生活,所以必须对其引起足够的重视。
1.高压电缆常见故障
1.1电缆附近故障
高压电缆应用过程中对其附件有很高的要求,其本身也具备制作工艺复杂的特点。高压电缆终端与接头的附件很容易发生各种故障。究其原因,主要包括质量问题,比如制作电缆接头与终端方面,导体连接和导线压接等制作并没有严格根据工艺要求开展,或是选择制作附件的材料不合理,需求的膨胀系数与本体不符且有较大差异,严重影响密封性,很容易出现短路的情况,还有就是受到周围环境的影响,产生电缆击穿等情况。
1.2电缆老化故障
由于高压电缆使用时间过长,或是受到其他因素如机械、电光热等因素的影响,其绝缘性会明显降低,于是发生故障。高压电缆的使用寿命较长,但通常在应用30年后均会有老化的情况,再加上其他外界因素的影响,有的甚至故障发生时间更短。此外,导致电缆出现老化的原因还有以下几点:一是电缆型号的选择不适合,导致其处于长期超负荷的状态下工作,加快老化;二是线路与热源比较靠近,长期处于高温环境下,于是出现热老化情况;三是应用的环境下存在与运行产生不利化学反应的物质,在这种作用下加速电缆老化时间。
1.3电缆护层故障
电缆护层具备一定的绝缘性能,确保电缆主体尽可能少受侵蚀与损坏,对其性能加以保护,但电缆护层出现故障的概率较高,严重影响传输效果。电缆护层出现故障的主要原因包括生产制作的不合格、电缆护层应用本身存在缺陷;制作不符合相关工艺要求,施工与标准不符,导致出现故障;受到建筑施工外力影响使其受到破坏。
2.1声音检测法
在对电力电缆故障进行诊断的时候,声音检测法主要是利用其在放电过程中所发出的声音进行识别,并判断出所发生故障的具体位置,这种方法主要适用于那些明敷设的电缆。而对于其他敷设的电缆进行故障检测的时候,相关的工作人员应该充分结合电缆的具体走向,在借助扩声器来确定故障的具体位置。
2.2脉冲检测法
这种检测方法主要包括脉冲电压法、低压脉冲法、二次脉冲法以及脉冲电流法四种,其是在对电缆故障检测中应用比较广泛的一种方法。脉冲检测法的检测原理为利用脉冲器所发生的脉冲波,当脉冲波遇到故障的时候便会生成一定的反射脉冲,工作人员通过对脉冲波在电缆中的传播速度以及所发出的脉冲波两者之间的时间间隔便可以算出故障点的准确距离。
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2.3电容电流测定法
在具体的运行过程当中,电缆和地面以及相邻的两根电缆之间都存在一定的电容,这些电容的分布非常均匀,通常情况下电缆越长,其中的电容便越大,工作人员可以通过对电容电流的测定来确定出故障的具体位置。在具体测定的过程中会用到交流电压表、交流毫安表以及单相调压器,测定步骤为:先利用交流毫安表对高压电力电缆的电容电流值进行测定,然后再根据所测出的电流值计算出故障电缆线芯和完好线芯两者的电容比,根据计算结果便可以对高压电力电缆线芯的大概断线位置进行判断,需要注意的是,对电缆的总长度和电流值测量的越准确,最后对故障的位置判断就越精确。
3.高压电力电缆故障监测
3.1在线监测
在线监测的应用,在高压电力电缆故障监测方面,起到监督、控制的作用,主要是监测局部放电故障。在线监测时,从高压电力电缆结构内,选择安装电流传感器的位置,如:交叉互联箱、终端接地箱等,利用传感器耦合的方法,采集系统中的电流量,直接传输到在线监测中心,实时监督高压电力电缆的运行状态。在线监测中心根据传送的状态信息,评估电缆的运行状态。
3.2故障测距
高压电力电缆故障监测中的测距,属于故障定位的关键指标,测距期间,严格规划出故障的位置,快速、直接地找到故障点的位置。测距在故障监测中,属于重要的部分,辅助高压电力电缆故障的定位水平,提高故障检测及维护的工作效率。
3.3监测技术
高压电力电缆有故障时,线路中的参数,有着明显的变化,采用监测技术,获取参数的实际变化量,在此基础上,推算出高压电力电缆的故障,同时有效判断故障的发生位置。电桥法使用时,应该测量非故障电缆相电阻,同时测量电桥法接入电缆相故障点前后的电阻值,比较后,找出高压电力电缆故障的发生点。万用表法。在高压电力电缆的故障监测过程中,万用表法短接了电缆内的金属屏蔽层以及电缆芯,也就是高压电力电缆的终端,而始端测量短接的电阻值,电阻值读数是无穷大时,说明高压电力电缆系统中,有开路的故障,电阻值的读数,高于两倍线芯的电阻,表示系统内出现了似断非断的故障情况。高压电力电缆的三芯电缆结构,如果接入了金属屏蔽层,就要考虑在终端位置,短接屏蔽层,采用万用表,接入开始位置,直接测量三相间的实际电阻值,掌握绝缘层的电阻值。高压电力电缆也存在着一些系统,没有金属屏蔽层,检测相间电阻即可,判断高压电力电缆的性能和质量。低压脉冲法。高压电力电缆中的低压脉冲法,需要在故障电缆结构中,增加低压脉冲信号,待脉冲到达故障点、接头以及终端位置后,就会受到电气参数突变的干扰,促使脉冲信号发生反射、折射的情况,此时运用仪器,记录好低压脉冲从发射一直到接收过程的时间差,计算出高压电力电缆的故障区域。低压脉冲法在高压电力电缆的故障诊断方面,常见于低阻故障、开路故障,有一定的局限性,低压脉冲的仪器,以矩形脉冲为主,考虑到脉冲宽度、发射脉冲和反射脉冲的重叠问题,合理选择低压脉冲法的仪器。二次脉冲法。此类方法比较适用于高压电力电缆的闪络故障,配合高压发生器冲击闪络的技术,促使二次脉冲,在电缆的故障点,表现出起弧灭弧的瞬间变化,进而出发低压脉冲信号,经过二次脉冲操作后,比较低压脉冲的波形,规划出高压电力电缆的故障点。冲击闪络法。高压电力电缆的故障点位置,受到冲击闪络法的影响,形成了高压脉冲信号,出现了击穿放电的问题,也就是常见的闪络现场。
结束语
在科技日益发达的现代,新的技术被加以广泛使用,高压电缆得到了大规模运用,但是随之也出现了很多的问题,要保证电网能安全有效地运作,注意电力电缆的质量是十分必要的。学会降低故障的发生率,将危险因素降到最小,就要学会利用电缆故障查找技术予以检测。
参考文献:
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论文作者:王旭男,米广亮,徐俐环
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/5
标签:故障论文; 脉冲论文; 电缆论文; 高压论文; 电力电缆论文; 低压论文; 在线论文; 《电力设备》2018年第2期论文;