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配网电力电缆的故障检测与定位技术

2019-09-10刘璐

中国电气工程学报 2019年29期
关键词:配电网定位故障

刘璐

摘要:在现阶段的配网工程中,电力电缆是非常重要的一项内容。随着电网的长时间运行,电缆受绝缘老化、损伤等因素的影响,出现故障的概率不断上升,因此,对电力电缆故障点的检测就有着非常重要的现实意义。鉴于此,本文对配电网电力电缆故障检测与定位技术进行深入研究。

关键词:配电网;电缆检测;故障;定位

引言

在现代化社会的发展中,电力能源的重要性日益突显,直接影响着人民群众的日常生活和生产,一旦引发电力事故极易造成严重后果,这就需要电力企业对各项故障进行快速定位和修复。现阶段,电力电缆供电安全、可靠性有所提升,这就使得电力电缆在电力系统、工业和城市用电中得到了广泛的应用,其不仅安装便利,还能够美化环境。在智能电网的快速发展中,电力电缆的安全、质量、故障定位和探测技术将成为电力系统运行的关键。

1电力电缆故障发生的原因

从当前我国电力系统的发展情况来看,造成电力电缆发生故障的原因是多方面的,主要包括机械损伤、过负荷运行以及电缆头故障等。其中,对于机械损伤而言,主要是在电缆进行连接施工中的不正当操作或者外界情况的影响所造成的绝缘层的损伤,这种机械损伤不会对电力电缆的正常使用造成太大的影响,但是会带来一定的安全隐患,通常来说这种故障是可以通过外观检查来发现的,并且能够通过简便的操作进行解决。对于过负荷运行的故障来说,主要是因为电力电缆均有一定的负荷范围,如果电力电缆在长期过负荷的情况下进行工作,会导致电缆的绝缘层等受到损伤,从而不利于电力电缆的绝缘层充分发挥作用,这对于电力电缆运行的安全性会造成不利的影响。对于电缆头故障这一故障而言,其是电力电缆发生故障的一个重要方面,造成电力电缆头故障的一个主要原因就是电缆的生产本身就存在着电力电缆缆头生产的缺陷,使得电缆在使用的过程中会出现电缆头放电等现象。除此之外,造成电缆头出现故障还有一个非常重要的原因就是接头处的接地屏蔽效果不好,这就使得电缆头容易出现感应电压过高的情况,从而容易出现电缆被击穿的现象。

2电力电缆故障智能诊断的必要性

在智能电网运行过程中,电力技术人员需要实行智能诊断方式,有效地判断电力电缆故障及其原因,为电能传输和分配的有效性提供支持。在未来智能电网中,智能诊断的相关因素主要有:首先,在未来智能电网中,由于分布式发电和风电场接入,使得电流波动日益复杂,这就使得电网设备面临着严峻的压力;其次,潮流和负载呈现出自动化特点,难以利用常规方式进行预测;最后,智能电网需要投入大量的资金,这就使得电网设备控制呈现出复杂性特点,电力技术人员应确保设备处于稳定的运行状态,在设备连续运行的基础上,才能够为电网设备转换提供更多信息支持。因此,电力技术人员需要掌握智能诊断的操作方法,这样能够提前避免故障的发生和计划外停电现象,有助于及时地更改设备的最佳窗口时间。

3电力电缆故障检测与定位技术方法

3.1万用表法

在高压电缆故障检测工作中,最常见的方法就是万用表法,它的检测原理是:把缆芯和终端电缆的金属屏蔽层进行短接,并在起始端用万用表测量两者之间的电阻值大小。当电阻值表现为无穷大时,电缆故障类型就是开路故障;而如果电阻值是原缆芯电阻的2倍大时,就可以判断电缆出现了断线类故障。

3.2脈冲电流法

在当前电力系统运行的过程中,对于电力电缆的一个主要的检测方法就是脉冲电流法。对于脉冲电流法而言,其工作的主要原理就是将电力电缆发生故障的位置进行击穿,在击穿的过程中会产生一定的电流信号,通过对于该故障点电流的行波的测试以及击穿过程中的往返时间来对故障点的位置进行确定。当然,脉冲电流法在使用的过程中存在一定的局限性,其中一个主要的故障就是其脉冲电流的波形产生是用互感器进行的,这就导致电流波形复杂,从而使得故障点位置的确定复杂度上升。因此,在对电力电缆进行故障点位置确定的过程中,要根据电力电缆的实际情况来确定是否采用脉冲电流法。

3.3高压闪络法

高压闪络测试法适用于测试电缆的高阻故障,例如:高阻泄漏故障和高阻闪络性故障。电缆故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障,均称为高阻故障,电力电缆的绝大部分故障都属于高阻故障,高阻故障又分为高阻泄漏性故障和高阻闪络性故障。直流高压闪络法适用于测试高阻闪络故障,检测波形简单,容易理解。

3.4阻尼震荡波电压检测技术

电力技术人员需要根据震荡波电压下的电力电缆局部放电进行检测,建立故障识别制度,在脉冲分离技术的抵御干扰下,与多模式分离技术组合,能够迅速、准确地判断电缆故障形式,并由智能电网识别电缆电线故障形式,进而判断故障点,及时地进行有效处理,确保供电的稳定性。

4电力电缆故障检测与定位技术方法

4.1实时监测电缆的温度,防止电缆过热

为了保证电力电缆的正常工作,从而促进电力系统的稳定运行,需要采取一定的策略,其中一个主要的策略就是要实时监测电缆的温度,防止电缆过热。对于电力系统来说,其运行过程中会由于存在大功率设备的运转,因而对应的电缆温度提升是一个非常常见的情况。对此需要根据实际情况,做好温度的实时监测由此提升整体运行性能,为电缆的高质量稳定运行提供坚实的基础技术保障。当前对于这一方面,除了做好监控外,还需要对容易出现问题的区域进行定期巡检工作,由此实现可靠的电缆温度的控制,确保电缆出现该问题的概率显著降低。

4.2安装路线可以布置成蛇形,更好的保障电缆安全

企业应加强对工作人员安装技术的培养,并建立施工档案,以便监督和后期查验。

4.3在线监测电缆的负荷电流,防止过负荷运行

对于电力电缆的运行和使用来说,还有一个非常重要的防范措施就是要在线监测电缆的负荷电流,防止过负荷运行。对于电力电缆来说,如果电缆长期处于超负荷运行的状态,会使得电力电缆的工作压力较大,从而使得电缆的寿命受到很大程度的影响。因此,在电网系统运行的过程中,要对电网的电力载荷进行合理的分配,保证每一部分的电缆所承载的载荷能够在合理的范围之内,这样才能够保证电力电缆的正常工作。除此之外,要对电力电缆的载荷情况进行实时的在线监测,这样才能够有助于对于出现问题的电缆进行及时的检修。

4.4做好检查工作,排除事故隐患,预防事故发生

尤其要对电缆的外部绝缘层进行细致检查,将机械损伤降到最低,同时确保电缆受力正常,避免电流电压不稳等情况。

结语

综上所述,随着电网的不断发展,电力电缆作为电网系统运行中的重要组成部分,对于其的故障检测也成为人们广泛关注的问题。当前,已经有了相对成熟的故障检测方法,但是对于电力电缆的故障检测研究仍然是相关研究人员一直坚持不懈研究的问题。基于此,本研究对电力电缆故障的性质和发生的原因进行了简要的介绍,并重点阐述了电力电缆故障检测的方法与电力电缆故障的防范对策。

参考文献

[1]卜威,王韬,普凯.电力电缆故障诊断技术在智能电网中的应用研究[J].机电信息,2019(17):23+25.

[2]吴迪.电力电缆故障探测技术的应用与效果探析[J].通信电源技术,2019,36(6):271-272.

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