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摘要:随着我国社会经济的不断发展,城市化建设进程逐步加快,工业、农业生产以及人们的日常生活对用电量的需求日益增加,这就自然要求电网的运行安全性也要逐步提升,从而达到安全用电的要求。但是,由于电缆铺设环境和时限等因素的限制,导致电力电缆事故时常发生,直接影响了工农业生产以及人们的正常生活。本文就10kv配网电力电缆故障发生的原因进行分析,探讨10kv配网电力电缆故障检测自动定位技术,展望未来我国10kv配网电力电缆故障检测自动定位技术的发展方向。
关键词:10kv电力电缆;故障检测;自动定位技术
随着我国城市化建设的不断发展,电力电缆在工农业生产及人们的日常生活得到广泛应用,并占据着极其重要的作用。现阶段而言,电力电网不断发展创新,10kv及以下中低压地下电缆已经能够逐步取代高架电缆,但随着电力电缆的需求不断上升,发生电力故障的频率也相对上升。因为地下电缆具有很大的隐蔽性,只要出现电力电缆故障,直观上难以排查,直接给电力电缆的抢修工作增加了很大的难度。因此,掌握电力电缆故障检测的准确方法,能够迅速排查故障所在位置,及时地对问题故障进行抢修是当前电力电网继续解决的重要问题。
110kv配网电力电缆发生故障的原因
现阶段,时常出现在生活中的电力电缆主要包括绝缘绕包型、橡胶绝缘挤包型等等,这类的电力电缆多采用橡胶等绝缘体材料,这类材料除了成本较低之外,使用周期也较长,在规范标准的操作过程中,这类材料拥有明显的使用优势。而对于电力电网故障的发生,会有很多影响因素,使用材料只是其中一部分。
1.1机械性损伤
机械性损伤是10kv配电网电力电缆事故中最常见的电力电缆事故。外力损伤就属于机械性损伤的一部分,在外力抻拉下发生的外力损伤、在电缆安装时发生的电力电缆施工损伤,以及因为车辆碾压或自然环境腐蚀等造成的损伤都是与外力损伤,诸如此类的损伤都会直接造成电力电缆投入使用时发生安全故障,长期对电力电缆进行损害会直接降低电力电缆的使用周期。
1.2绝缘体材料受潮
绝缘体材料受潮也是直接影响电力电缆发生安全运行事故的主要原因之一,多出现在电缆中间连接或两端接头等位置,多由于连接不当致使电缆直接暴露在外部环境下,长时间的暴露接触空气、雾水等等,进而发生受潮,直接造成电力电缆事故的发生。
1.3绝缘体材料老化
在电力电缆投入使用的运行期,由于电力使用需求逐渐加大,造成电缆运行是温度较高,较高温度会直接造成电缆绝缘层出现老化现象。如果,在电力电缆安装过程中,电缆铺设的较为密集,不利于电缆通风,那么处于不通风环境的电缆和与热力管道接触较近的电缆就会发生绝缘体材料自身温度过高的情况,也会直接造成绝缘体材料出现老化,进而造成电力电缆安全事故。
210kv配网电力电缆故障检测方法分析
2.1电阻电桥测量法
电阻电桥测量法是现阶段10kv配网电力电缆故障检测中应用较为广泛的方法,主要通过单臂或双臂点电桥对直流电阻数值进行检测,再对电缆长度进行测量,根据电缆长度和电阻之间存在的正比例关系得出数值,从而确定电缆故障发生未知。在运用电阻电桥测量法时,要确保测量的准确度,连接线要足够短,同时线路直径足够大,计算所得结果的小数要全部保留,以确保准确地判断电缆故障所在位置。
2.2低压脉冲测量法
低压脉冲测量法应用起来较为安全稳定,接线操作也较为便捷,主要分为直闪法和冲闪法两种测量方法。直闪法,主要应用于闪络性高电阻电力故障,测量过程中,调整设备从零数值开始对电缆进行增加直流电压,当电压达到相应数值,故障发生位置就会闪络放电输出首次电流脉冲,再发射回故障位置,再输出第二次电流脉冲,以此反复,从而计算得出故障点与设备之间的实际距离,确定故障发生的具体位置。而冲闪法主要用于泄露性质的高电阻故障,也多应用与闪络频率较高的电力故障。
2.3零电位测量法
零电位测量法多用于电缆长度较短的电力故障,多被电力电缆工作人员称之为“电位比较测量法”。零电位测量法相对比之下较为容易操作,不需要复杂的设备和计算,将电缆和同等长度的导线进行并联对其进行施压,起到接通电源的作用,此时,微伏设备负极接通地极,当其正极移动到零数值时,既电力电缆故障所在位置。
310kv配网电力电缆故障自动定位技术
10kv配网电力电缆故障自动定位技术较之于传统的故障定位技术可以节省大量的人力物力,能够有效地减轻电力工作人员的工作负担,同时也能够快速地对电力电缆故障位置进行定位,大大提升了电力电网故障的抢修工作效率。
声测法自动定位技术,多用于高电阻电力电缆故障,在故障电缆与铜带之间进行脉冲直流,让故障电缆发生间歇性放电,让电磁波和设备发生震动,再在地表接收声波,从而对电力电缆故障位置进行准确的定位。
音频法自动定位技术,主要应用与电缆断路等电力故障的定位测量,将音频信号发射器发送音频电流,此时电缆就会产生电磁波,电力故障检测人员在地面借助电感式线圈沿着电缆铺设方向对信号进行接受,通过耳机中声音的大小程度判断电力故障所发生的位置。音频法自动定位技术,操作也相对简单,但对故障检测技术人员的工作经验要求较高,在现阶段我国10kv配网电力电缆故障检测自动定位中并不常用。
声磁同步自动定位技术,主要通过电力电缆故障点放电而产生的电磁波和声波从而对电力故障位置进行定位。电力故障检测人员对监听得到的信号时间的不同,对电力故障点距离进行探测,在对比分析电缆处收到脉冲的属性之后,对故障点进行确认并寻找解决方案。
GPS全球定位系统自动定位技术,随着科学技术的不断发展和创新,GPS定位技术在各个领域逐渐被应用,并获得了广泛认可。GPS全球定位系统自动定位技术主要通过卫星导航对电力故障位置进行时间测量和距离测量,将GPS所定位的信息进行传输,电力故障检修技术人员对所得信息进行分析与处理,从而确定电力故障所发生的位置。
分布式光纤温度传感自动定位技术,主要是借助光线在光纤中的传感性质,在进行电力电缆检测过程中,光线会根据检测对象性质的变化进行变化,能够有效地利用分布式光纤温度传感设备对电力电缆故障位置进行感光,电力电缆检测人员再根据所获得的相关信息进行分析与处理,从而确定故障所发生的具体位置。
410kv配网电力电缆故障检测技术的发展
随着我国电力电网技术的不断地开拓创新,依靠原有的10kv配网电力电缆故障检测技术已经不能够满足现阶段我国电力电网检测的需求。近年来,我国在10kv配网电力电缆故障检测技术上也在不断地创新与发展。
直流电叠加法,主要通过电力电缆绝缘层的微弱电流对其中电阻进行检测,进而对电力电缆中是否存在安全运行故障进行判断,这种创新方法具备极强的抗干扰能力,有利于10kv配网电力电缆故障的检测。
直流电分量法,是现阶段我国电力电缆故障检测的新方法,主要利用故障电缆与屏蔽层中的直流电进行对电缆绝缘体材料进行故障分析。直流电分量测量法接收到的电流相对较弱,很大程度上保证了测量结果的准确性,能够相对准确地判断电力电缆故障所发生的位置。
介质耗费因数法,主要把电力电缆的电压和绝缘材料中存有的电流提取出来,在通过自动平衡回路对其进行测量,对得到的相位差进行计算分析,的出故障电缆中的介质耗费因数,从而达到获取电力电缆故障位置的作用。
结语:
随着我国科学技术的日益发展,我国电力电网技术也在不断地发展创新。目前,我国在10kv配网电力电缆故障检测自动定位技术方面投入的人力物力以及资金也是与日俱增,便于在日后工农业生产以及人们的日常生活用电的安全运行,进而促进我国电力行业的不断前行。
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