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摘要:加強對電力電纜的故障分析,并制定出相應的應對措施,對整個電網安全運行都有著非常重大的意義。分析電力電纜故障中常見的問題,并針對這些問題提出相應的有效解決措施,同時還介紹了常用的電力電纜故障檢測步驟和探測技術。
關鍵詞:電力電纜;故障分析;檢測方法。
1引言
隨著我國社會經濟不斷進步,現代化社會建設的進程不斷深入推進,國民的生活水平和工業生產水平都得到了相應的提升,這使得用電量和用電需求迅速增加,同時對電網的運行的安全也提出了更高的要求。電力電纜作為連接各種電氣和傳輸、分配電能的設備,它的穩定性高、安全維護工作量少,能夠有效提高電能的利用率和質量[1,2],并且還具有美化城市等特點。目前,電力電纜已經得到了非常廣泛的應用,但其在運行中所產生的故障也占有很高的比重。通常電力電纜發生故障而得不到及時的搶修,便會引起大范圍的停電,嚴重甚至是火災等。因此,加強對電力電纜的故障分析,并制定出相應的應對措施[3-7],對整個電網安全運行都有著非常重大的意義。
2常見故障原因
2.1絕緣和保護層受損
電纜絕緣體在煤礦等復雜地質條件下,由于長期處于高溫、強電壓作用下,其本身電阻會受到一定的影響,從而降低了絕緣效果。當老化的絕緣體與臭氧接觸或處于高溫環境,都會導致其變質。如果在電纜密集區域安裝了過熱電纜,會因其不通風而造成電纜過熱而絕緣加速老化變質。由于電力電纜表面的保護層極易侵蝕,再加上所鋪設路段附近的地下電廠具有超強的腐蝕性,會造成保護層受潮而電纜發生斷裂而導致短路,這也是造成電纜發生故障的重要原因之一。
2.2電纜本身的質量與操作問題
電力電纜在設計制作過程中,沒有根據規范的標準來設計,同時制作時使用了劣質材料,加上不合規的操作及分布不合理的電場,這些都是造成電力故障主要的原因,而電纜自身質量問題集中表現為。制作時,電纜的絕緣部位沒有包裹好或者出現破損、不平整等原因。電纜附屬設備制造過程中金屬表面粗糙。電纜絕緣體以及絕緣層受潮造成電力故障。電纜各零件設計達不到技術要求,容易出現泄漏。電纜鋪設過程中,有關技術人員沒有按照設計進行施工,在靠近電力電纜管理施工的時候忽略了容易電纜破損的問題,同時再長時間的收到侵蝕就容易造成電力系統崩潰,這也是發生故障的一個原因,會給人們的生活和生產帶去嚴重的影響。
2.3超負荷運行
電流所具備的熱效應特點,會導致電流在通過電纜的時候芯線發熱,再加上電纜損耗過程中也會產生一定的熱量,因此,在電纜在長期工作中會產生大量熱量,造成溫度不斷升高,久而久之就造成絕緣的損壞,尤其是在夏季,其外部環境溫度高和電纜本身溫度,通常就會造成電纜發生一定的破損現象。一般超負荷運行所導致的電纜損壞主要表現為以下幾點:(1)導線接點損壞;(2)電纜保護層容易出現龜裂現象;(3)保護層的絕緣部位老化加速。
2.4電纜終端的制作工藝
電纜端子電暈放電主要是由于三個鐵心分叉之間的距離很小以及鐵心與鐵心之間形成電容器的間隙,從而導致相間放電或接地放電。長期放電會損壞電纜終端。在電纜在線監測過程中,TEV瞬態電壓測試儀發現電纜三指套處的電暈放電幅度高達28dB。可以判斷電纜端子制造和安裝過程中的不良情況,然后添加污垢,從而引起電暈放電。
3故障的檢測與排除方法
3.1低脈沖反射法
低脈沖反射法由于輸出信號電壓小于150V,故稱之為儀器測量低電阻或開路故障。如果無線電波被傳輸到故障點,一些信號將被反射回來。通過計算時間差,可以計算出故障。該技術可用于測量電纜低電阻故障和電纜長度測試。
3.2脈沖電流法測距
由于電纜故障點電阻較大,當發生高電阻故障時,故障點的傳輸系數幾乎為零,因此無法準確識別低壓脈沖測量方法,因此有必要采用高壓閃絡測量來檢測電纜故障點的閃絡,監測。高壓引起電纜故障點的閃絡點,瞬間引起電路短路,故采用儀器進行故障采集和記錄。由阻擋點反射的脈沖電流可以通過判斷電流行波信號到兩側和故障端的時間來測量距離。電流脈沖電流法主要利用電流來防止低壓側底線直接連接高壓,具有安全方便的優點。
3.3二次脈沖法
一些電纜的電阻接地在更高的水平上。傳統的電壓檢測方法不能很好地對其進行監測。第二脈沖測量方法向電纜傳輸低電壓脈沖,當脈沖通過高電阻的故障點時,它會發生反應。當脈沖在另一端反射回來時,將記錄并存儲器件的波形,并計算故障點的距離。
3.4故障的排除方法
在電纜故障測距中,存在距離誤差,在電纜線路圖的測繪中也存在誤差。根據定位結果判斷故障點的位置,減少開挖工作量。如果能夠進行準確的故障定位,則可以使用聲音定位方法、脈沖信號產生以及聲磁信號的同步接收。
4結語
電力電纜故障是由多種原因引起的。除了電纜本身的質量和施工質量外,還與后期的維護和運行環境有直接的關系。為了保證電纜的安全和正常運行,應加強對電纜制造、施工和運行環節中的危險因素的控制,并在一定程度上降低故障發生率。電力電纜作為電力傳輸和各種電氣設備的連接,在電力系統中起著一定的作用。電力電纜故障點的準確確定不僅可以提高供電可靠性,而且可以有效地降低故障維修成本和停電損失。另外,針對電力電纜運行中出現的故障,應根據原因采取相應的措施,以避免故障造成的嚴重后果,特別是防止電纜故障引起的火災的發生。只有選擇合適的儀器和測量方法,按照一定的程序工作,才能順利地檢測出電纜的故障。
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作者:王鍵 單位:重慶文理學院