输电线路电力电缆常见故障及其机理分析论文_季璇

输电线路电力电缆常见故障及其机理分析论文_季璇

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摘要:目前,随着我国社会用电总量的持续攀升,我国电力网络持续扩张,电缆在输电线路中起到的作用越来越重要,电缆的故障及处理受到了电力企业的高度重视。基于此,本文阐明了输电线路电力电缆检测和维护的重要性,结合工作实际总结了输电线路电力电缆的常见故障及其原因,然后提出了一些解决措施。

关键词:电力电缆;故障检测;预防维护

随着现代化进程的加快,电力作为基础能源的需求越来越多,与此对应的是对电网运行的更高要求。电力电缆作为电网系统中电能传输的重要载体,所以它的正常运行对地方建设和国家经济有重要意义。但如今电力电缆网络化的快速发展,电缆线路的运行环境也趋向复杂,因此深入了解电缆电路故障的原因也显得尤为重要。本文就电力电缆故障的探测及运行维护进行了研究,旨在促进电力电缆的正常运行。

一、电力电缆故障检测和运行维护的重要性

在电力系统体系中,电力电缆属于其中电力输出的重要介质。在我国电力需求量不断增加的情况下,电缆的输送顺畅及安全运行就愈加重要。如果电力电缆出现故障,就会造成大量的经济损失,还可能会出现社会动荡。对于电力企业来说,这不仅使其损失惨重,还会被指责其自身电能服务没有到位。因此,实现对于电力电缆故障的监测和运行维护,是应该高度关注的问题。

二、电力电缆的常见故障及其原因

(一)外力损伤

在电缆铺设和安装过程中,由一些大型机械在操作不当的情况下造成的非正常接触而形成的损伤。这类损伤一般都是比较容易发现的,所以能够被及时处理。但总有些微小的损伤不被察觉,这些损伤在当时或随后的一段时间并没有对电力系统运行造成影响,但这就仿佛一个不定时炸弹,随时会爆,一旦出现故障,就会引发严重的影响。

(二)化学腐蚀及受潮老化

一般土壤层的P H值是偏酸或偏碱的,因此会对电缆绝缘表层具有一定的腐蚀性,所以电缆长期被埋在土壤层中,会使电缆的绝缘表皮开孔、开裂等,使电缆内部导线裸露,进而引发故障。

电缆的接头部分可能因为运行环境潮湿或安装过程没有严格封闭,而导致绝缘层受潮。而绝缘层受潮,也是常见的故障产生原因之一。电力系统在运行过程中,由于电流热效应,负载电流会发出一定热量,从而使电缆发热,进而使电缆绝缘层老化问题愈加严重。

(三)个人及企业因素

国内市场质量参差不齐,相关人员的水平也是参差不齐。具体方面可以归结为如下几条:其一,相关部门在电力电缆材料采购过程监管不到位,使得一些质量检测不合格的产品被应用使用;其二,电力电缆铺设及施工过程不标准,日常监管松懈,使得铺设环节出现很多隐患;其三,缺乏对电力电缆系统性的运行维护机制,使得总是“亡羊补牢”,电缆隐患不能及时处理,让故障扼杀在萌芽状态;其四,电力电缆故障维修和维护的工作人员普遍水平不高,对于先进技术的了解不足,运检工作难以落到实处;其五,电力企业一直以来对电力故障探测及运行维护方面的工作不够重视,使得专业工具和设备单一,工作效率低下。

(四)电缆开路故障

开路故障是指电力电压不能正常通过电缆等传输设备传置终端,或者负载较差无法进行电缆电力传输。一般变电站会出现电缆开路故障,使电力系统中电压和电流的变换出现非正常性。

(五)电缆低电阻故障

一般的,如果电缆接地绝缘出现问题,电阻会变小,当小到一定程度时,电缆会停止工作。比如当出现短路的情况,电阻几乎为零,电流无限大,就会出现电缆短路故障。

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(六)电缆高电阻故障

与低电阻故障类似的,这种故障也是因为接地的绝缘电阻出现问题导致的故障,不过这是由于电阻值过高导致高电压击穿绝缘层,这种故障具有闪络性的特点,接地电阻值非常高的情况下,在进行电缆的故障检测时,需要对其添加较强的电压,来测试电流,当电压达到临界值时,就会出现击穿的现象。电流强度瞬间增加,出现有闪络特性的波动现象。不过当电压开始降低时,这种现象就会消失。

三、电力电缆故障探测的几种方法

电桥法、脉冲电流法、低压脉冲反射法是探测电力电缆故障的几种常见方法。

(1)电桥法就是将被测电缆中的非故障相与故障相相连接,然后用电桥的两端分别与其相连,调节到电桥平衡,然后通过化学公式,计算出故障位置。但电桥法作为传统的方法,已经开始没落,被一些新技术所替代,但严格来说,电桥法还是具有准确性高、灵敏性强的特点,所以一般探测高压击穿等故障时还是使用电桥法。

(2)脉冲电流法原理是测距脉冲信号的,由于电缆故障时,当对其故障的电缆输送高压时,就会出现击穿现象,然后通过仪器将故障点产生的电流行波信号进行记录,从而根据分析出的电流行波信号在测量端和故障点运行所花费的时间计算出故障距离。

(3)低压脉冲反射法是指在检测过程中把低压脉冲注入到电力电缆的故障相中。低压脉冲会在电缆中四散传播,当传播到阻抗不匹配点时(一般就是故障点),脉冲会被反射,用仪器记录传播出去的时间及被反射回来的时间,根据其时间差及脉冲在电缆过程中的传播速度,就可以准确测试出故障点与测试点之间的距离。这种方法简单、容易操作,但局限性强,探测不出闪络故障以及高阻抗故障。

(4)直流闪络故障探测法,这种方法是脉冲电流方式的一种,适用于闪络电缆故障。但根据电缆环境的不同,这种方法有一定的风险,就是当多次击穿后,可能会导致无法继续测试。

四、电力电缆的运行维护

(一)建立电力电缆日常维护监管体系

电力电缆故障探测及运行维护工作宽泛、复杂,需要一个全面的监管运营机制,这样才能及时的预防和保护电缆的正常工作。对此:第一,加强对电力电缆故障管理的预防意识,树立相应的安全观念,实行定期的巡查制度及电缆监视复查制度,并将各项指标及工作内容记录到日常数据库中,以便了解;其二,为激发相关工作人员的积极性,应定期对工作人员的进行绩效考核,让其薪酬与绩效相融合,进而形成健全的日常进行维护管理的监督环境。

(二)实现工作人员整体水平的提高

对电缆的运行维护主要由人来完成,所以对工作人员的技术要求便相应提高。首先,应结合当前对电力电缆故障探测及运行维护方面的素质要求,从人力资源当中挑选出经验资历、工作能力、应变能力等方面优秀的人才,来打造专业的电力电缆故障检测技术团队,并且让这只团队总结经验,每人定期各带一人进行相应的培训,实现整体成员水平的快速的增长;其次,积极引进和学习来自其他地区或国家的先进电力电缆故障探测技术和运行维护管理技术,只有不断学习才能把握前沿技术,提高效率。

五、结束语

综上所述,随着我国电力网络的快速扩张,电缆故障发生的频率也呈现出上升趋势,所以电力企业和相关工作人员都逐渐提升了对电力电缆故障诊断和处理的重视程度。对电力电缆故障探测和运行维护工作的重视,可以提升电网运行的可靠性和安全性,能有效的发挥电力电缆的输送能力。而在此过程中,不论是电力电缆监管体制的建立,还是工作人员整体水平的提高都是电力企业需要积极思考的问题,相信随着对电力电缆故障探测及运行维护方面的投入和管理,我国电力电缆网络运行体制会越来越健全和安全,我国的运行质量也会不断提高。

参考文献:

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[3]曹六兴. 电力输电线路的运行维护及故障检修探讨[J]. 电工技术,2017(4):116-116.

论文作者:季璇

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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