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摘要:电力电缆是电能传输的重要载体,是我国电网安全运行的关键所在。但电力电缆故障是电力系统运行最常见的问题,也是影响电力系统可靠性和安全性的关键性因素。因此对于电力企业而言,实现对于电力电缆故障的监测和运行维护管理,是其工作的重要内容。由此去探究电力电缆故障检测以及运行维护的策略,显得至关重要。基于此,本文对电力电缆故障诊断与检测进行了简要分析,以供参考。
关键词:电力电缆;故障;诊断;检测
电力电缆能够长时间可靠运行于电力系统且其隐蔽耐用的特点利于美化城市,因此电缆供电在电力系统中得到了广泛的引用。但随着电缆运行年限的延长以及用户用电负荷的逐年增加,各种原因引起的电缆故障也越来越频繁。由于电缆线路铺设的隐蔽性及测试设备的局限性,一旦发生故障,寻找起来十分麻烦,往往需要花费大量时间以及人力物力。因此电缆状态监测及状态检修被学者提出并开始应用于电力电缆的运行维护中。下文就对电力电缆产生故障的原因进行分析,并对电力电缆故障诊断与检测做了简要探讨。
1电力电缆产生故障的原因分析
1.1机械受损
电力电缆的故障有很多种,发生较为频繁的就是机械受损故障。该故障的发生会导致停电,所以该种故障非常容易识别。导致机械受损的原因主要有:①受
到外界不良作用力的影响,导致机械设备受损。在打桩或在地下线路施工的过程中,会产生不良外力损伤电缆。②在施工过程中保护不到位,导致机械损坏。在对电缆进行机械牵引时,由于没有采取相应的电缆保护措施,也没有考虑到电缆能够承受的拉伸力,导致电缆受到拉伤。③自然损坏。地质结构发生变化时,例如土质结构的不良沉降等,导致电缆承受一定的自然外力,造成损伤。
1.2绝缘受潮
电缆接头处是发生这种绝缘受潮故障的最常见部位,如没有按规定制作电缆接头或做接头时外部环境条件潮湿,这样极易使水蒸汽混入电缆接头,在电场的长时间作用下水树枝易形成,这种水树枝会损坏电缆绝缘,导致电缆发生故障。
1.3化学腐蚀
在有酸碱作用的土壤中直接敷设电缆,这些酸碱很容易腐蚀电缆的铠装、铅皮或外护层,造成保护层失效,降低绝缘,引起电缆发生故障。
1.4过热和过电压
长期处于超负荷工作状态;长期暴露在外,受到光照辐射的影响;外界不良事故对电缆造成的灼烧,这些原因都会导致电缆过热。过电压就是输电网络电缆存在一定的问题,电缆在正常工作时,其绝缘结构被击穿,主要原因是电缆质量不满足要求,其绝缘结构中存在杂质或应用期限过长,绝缘老化。
2电力电缆的故障诊断方法
2.1明确故障的性质
如同医生治疗病人一般,在不知道患者病情的类型之前,是无法开出相应的药方的,所以在对故障进行修复之前,必须了解其出现故障的原因以及故障性质,才能对症下药。这是故障诊断的第一步,也是开展故障修复工作的前提。
2.2粗测距离
在粗测距离上,虽然有很多测试方法能够选择,但其必须以测试的高效精准为标准进行选择。测试方法选定后,就需要测试人员开展测试工作,在测试时,实践操作能力和专业性是测试人员所必须具备的,在此情况下粗测距离,才能以最快的速度获得严谨准确的测试结果。由此可以看出,测试方法的合适度与测试人员的专业性是影响测试工作的重要因素,同时也是进行电力电缆故障诊断的前提。在当今社会,电力事业一直处于蓬勃发展的状态,传统的测试方法已经不适用于如今的电力事业,因此其测试方法也应随电力事业的发展做出改变,适合其发展的需要。例如在遇到高电阻故障时,使用经典法测试是测试不出什么结果的,而随着电力实业发展出现的脉冲发射测试法就非常适用于粗测,可以简单迅速地获得精确的测试结果。并且随着电力事业的发展,测试技术也会越来越简单、方便、智能。
2.3确定故障地点
进行粗测距离的目的就是确定故障距离,随后再进一步根据路径和距离得到明确的故障地点。一般在铺设电缆时,都会将其设置在地下,此时,就会形成探测路径。对电缆的鉴别其实就是寻找电缆的故障,在实际测定过程中,要结合具体情况和环境来进行,可以借助音频电流信号来确定位置,必要时可以使用辅助电流信号来帮助测定工作的开展。
3电力电缆故障的检测技术
3.1电力电缆测距类别
3.1.1高压冲脉法
高压冲脉法是社会发展过程中产生的现代测试方法,这种方法已经远远超过了经典法,非常适用于高压测距。在具体测试过程中,对施加电压的值要格外注意,在放电后还会形成反射脉冲和脉冲,在这种情况下,就要严谨精密的计算其形成的故障点位置。这种测试方法的优点就在于它具有非常广泛的测试范围,但这种方法的要求也非常高,其操作必须由专业人员来进行。
3.1.2经典电桥法
经典电桥法是最经得起时间考验的一种方法,一直沿用到现在。这种方法是多用于故障检测中的单相接,首先要将非故障与故障导体连接起来,形成一个小桥,然后要使小桥达到平衡的状态,这时可以通过电阻等状态的调节来实现,在其平衡之后,就可以进行测量,测量的结果可以通过桥臂的电阻比推算出来。这种方法虽然历时较长且极为经典,但随着电力事业的发展,这种方法逐渐跟不上时代发展的要求,被时代所淘汰。
3.1.3其他方法
电力电缆测距类别划分,除了高压冲脉法和经典电桥法,还有低压脉冲法、闪络法、故障点烧穿法和二次冲脉法。低压脉冲法操作迅速简单,范围较小,低阻测距是其主要测定对象。闪烙法对故障点的测定借助了高电压的放电作用,分为简单的直闪法和复杂的冲闪法,其中直闪法更加严谨精确。故障点烧法的使用需要根据电缆材质来判断,二次脉冲法使用简单直观,适用范围上存在限制,不适合用于闪络故障和高阻故障。
3.2行波法
速度传播值是行波法中最为重要的一部分,在测距时为了方便理解,可以将传播时间与速度传播值结合起来。行波法包括四种方法,脉冲电流、低压脉冲反射、二次脉冲法和脉冲电压,这些方法优缺点各不相同,在遇到故障时,可以根据故障的性质进行选择,选择最适合的一种检测方法。
3.3阻抗法
阻抗法最大的特点是操作简单,同时与经典法有着很深的渊源。这种测试方法是通过电桥比例和平衡进行推算。这种方法的缺点就在于复杂的故障和电缆阻力过大时无法顺利进行测量,它的优势就在于测量误差小。对于其适用性差的特点,目前已经有了相应的解决措施,这种措施虽然能增强其适用性,但同时也会增强其信号干扰和误差。
结语
在对电力电缆出现故障的情况下,首先要确定故障发生的原因,随后才能进行诊断和检测,故障的修复关系着电力电缆的安全运行,因此找出故障原因并诊断检测十分重要。本文分析了电力电缆故障的诊断方法和检测技术,通过诊断和检测找出故障之处并进行修复,才能确保其安全性,从而促进我国电力事业的发展。
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