摘要:我国社会不断发展,各项经济不断攀升的背景下,我国电力系统得到了快速发展,在电力产业运行当中,电力电缆产生各种故障,是影响电力企业发展的一个重要原因。本文首先对配电网电力电缆故障原因进行了分析,然后重点对电力电缆故障探测具体方法进行探讨,希望对我国电力企业发展提供参考。
关键词:电力电缆故障;探测技术
1 电力电缆故障分析
1.1电缆质量不合格
造成电缆损坏的原因是多方面的,其中也来自于电缆线自身。比如,有的电缆线质量不够好,一些电缆的制造商在制作电缆的过程中没有严格按照工艺与流程,这样就会直接导致电缆的生产质量不达标,在使用的过程更容易发生损坏,不仅影响了电网的运行,还极大地浪费了能源。另外,电缆线是有使用年限的,随着使用时间的不断增长,电缆线本身也会逐渐老化,如果不能及时检查或者更换,就会很容易发生安全故障。其次,很多电缆损坏与其材料有关,在一些气候变化明显的地区,电缆的老化程度会加剧,很容易出现安全故障,也导致电缆运行出现很多问题,甚至一些电缆的绝缘层和沿面也会放电,这就直接导致了电缆故障的发生。
1.2电缆接头故障
整条电力电缆最容易出现问题的部位就是电力电缆接头,电缆接头老化是最常见的故障,引起故障的主要原因是工作人员施工过程中操作不到位导致的。如电力电缆接头连接契合度不够、在加热过程中存在偷工减料的行为等原因。
1.3绝缘和保护层受损
电缆绝缘体在复杂地质条件下,由于长期处于高温、强电压作用下,其本身电阻会受到一定的影响,从而降低了绝缘效果。当老化的绝缘体与臭氧接触或处于高温环境,都会导致其变质。如果在电缆密集区域安装了过热电缆,会因其不通风而造成电缆过热而绝缘加速老化变质。由于电力电缆表面的保护层极易侵蚀,再加上所铺设路段附近的地下电厂具有超强的腐蚀性,会造成保护层受潮而电缆发生断裂而导致短路,这也是造成电缆发生故障的重要原因之一。
2 电力电缆故障探测技术
2.1高频感应技术
高频感应技术主要是利用高频信号波发生装置向电力电缆中输入高频电流,从而产生高频电磁波,在地上用探头沿着电缆的敷设路径来接收电缆周边的高频电磁场,经过处理后的结果会显示在液晶屏幕上,根据显示数值的大小就能够定位故障点。高频感应技术的信号能量较高,信号源制作简单,设备易于携带和使用,整体信号抗干扰能力较强,所以可在电力电缆故障探测方面推广应用。
2.2脉冲电压法的应用
脉冲电压法是电力电缆故障探测技术中,属于重要的探测技术方法。该探测技术发展于上世纪七十年代。在电力电缆故障探测中,多被应用于高阻和闪络故障的探测和检查。通过对脉冲电压法的分析,明确在使用该技术方法时,通常是将电缆故障安波路在直流电或是脉冲高压信号下,对其实施放电击穿,随后对放电脉冲在故障点与测量点之间的距离进行观察和测量,对所观察和测量到的数据进行详细的记录。根据高阻电力电缆的故障类型,可以将脉冲电压法分为冲击高压闪络探测法和直流高压闪络探测法。上述两种方法,在电力电缆故障中主要是针对高闪络性高阻故障和泄漏性高阻故障而言的。脉冲电压法在电力电缆故障中的应用,最突出电压优点是在采用放电击穿时,不会将闪络性故障和高阻性故障击穿。而是在放电期间,可以通过对故障击穿瞬间产生的脉冲信号,进行直接性利用,从而达到故障探测的目的。此种探测技术在应用中,具有探测流程简化、探测速度快等优势,是电缆故障探测技术的重要组成部分。
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2.3 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。
2.4红外诊断技术
在电力电缆出现故障时,由于阻抗增大就会导致电缆温度升高,有时会超出电缆自身所能够承受的极限温度。此时就需要对线芯温度进行测量,可以利用红外像仪器对电缆进行温度扫描。红外像仪器能够比较直观的检测到超温的电缆,然后根据温度的变化结构来判断故障发生点。
2.5冲击放电法的应用
在电力电缆故障中,采用先进的探测技术,对于电力电缆故障的检测和清除,是十分重要的。目前,冲击放电探测方法已经被广泛应用到电力电缆故障中。通过对该技术的分析,发现其具有实用性价值。冲击放电法在电力电缆故障中的应用,通常是对具体的某一条电缆进行探测,对电缆的高阻接地或是短路故障,进行综合的探查效果作为显著。一般来说,该探测技术在应用中多选用电压相同的高压脉冲设备,通过对电缆故障点的冲击,使故障点在电力的作用下被击穿且放电,放电期间所产生的机械性振动,会传到地面。相关的操作人员会听到锤击声音,通过对锤击声音的寻找,能够及时、迅速的判断出电力电缆故障点的具体位置和情况。该技术由于操作简单、方便快捷,在电力电缆故障中得到了普遍的应用。但是,该探测技术在电力电缆故障中加以应用,也需要注意放电问题。探测时应多次放电,以避免多次的反复冲击放电,导致绝缘较好的电缆被电坏。因此,在将冲击放电法应用于电缆故障中时,需要加强对放电的关注。
2.6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。
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。
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论文作者:杨艳凤
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
标签:故障论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 技术论文; 测量论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第1期论文;