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摘要:在城市化进程加快的今天,城市电网供电中的电力电缆越来越重要,尤其是某些城市中心的电力线路架空线路。与此同时,电缆数量的不断增加和电缆运行时间的不断延长,使得故障频发。基于此,文章首先对电缆故障原因进行了详细的分析,指出其主要原因是绝缘介质老化、电缆过热、机械损伤、过电压、材料缺陷及护套腐蚀等问题。电缆问题诊断方法主要包括电缆故障点的确定过程、故障点的粗测、电缆敷设路径的检测和故障点的精确测量。
关键词:电力电缆;故障分析;诊断技术
引言
安全可靠的生产与经营,是电力工业中最具影响力和影响力的关键产业之一,具有极其重要的意义。近几年来,我国经济社会发展取得了显著成绩,城市和基础设施建设水平显著提高。这使得电力供应规模不断扩大,电缆数量不断增加,工作时间不断延长。电力业的发展给社会生活带来了极大的方便。与此同时,停电事件持续增多。对电力电缆故障如何进行科学的分析与诊断,是电缆运营商必须认真考虑的问题。
1 电力电缆发生故障的故障类型分析
由于接地电阻小或电缆短路引起的电源电缆故障种类繁多。(1)一根或多根电缆相线接地,绝缘电阻低于正常电阻,并具有连续性,常见的类型有电阻接地或短路造成故障。(2)故障是由于电阻接地或短路而引起的,故障类型与第一种故障类似,但仍有区别,主要是接地或短路电阻有良好的芯线连接,比较常见的是包括单相接地、二相接地等;(3)开路故障电缆的各相导体都符合相应的绝缘电阻,但对导体进行连续试验的结果却存在一个或多个不连续导体,虽然未发生断开,但不能及时将电压传输到电缆端子,这样就会造成故障,比较常见的是单相和两相三相断线。
2.电力电缆故障的诊断过程
2.1判定电缆故障性质
为了正确诊断和排除电力电缆故障,首先要对其故障性质作出准确判断。按照故障类型的不同,故障可以分为高、低阻断故障、闪络、闭合故障、接地故障、短路故障、开路故障、综合故障以及单相、两相、三相故障。三相故障失效判定方法一般是先根据现象进行简单判断。单相接地故障有可能发生在单相接地故障时,若故障信号被提示。若采用过流保护动作跳闸,则故障类型可减少为两相、三相、接地或接地、短路组合故障。在电缆发生开路或接地故障时,电缆芯会由于开路或接地电流而烧毁,增加了一道开路障碍物,造成原故障。对电缆故障进行初步判断后,应测量电缆绝缘电阻,并同时进行电缆连续性试验,以进一步了解电缆故障的性质。测量机的测试方法一般是采用兆欧表测量每根电缆的线芯之间以及线芯与地面之间的绝缘电阻,以确定是短路还是接地故障。若测试结果显示绝缘电阻正常,就必须检查导体的导通能力。经实测与计算比较,若实测值偏高,则可判定电缆已断线。若以上试验未发现异常,则应对运行线路进行严格压缩试验,以确定是否有闪络故障。
2.2故障点的粗测
对故障点的粗略测量应先完成粗略工作再精确测量。虽然有多种方法检测粗糙面上的故障点,但从理论上讲,故障点检测可分为电桥法和脉冲反射法。在实际工作上,方法的选择应该根据故障的性质。对于测量单相、低阻、两相短路、接地、三相短路故障的直流电桥方法。对于相对稳定的高电阻接地故障,可以使用高压直流电桥方法。在直流方面,存在着高电阻故障和放电现象;当故障区域的电阻小于或等于100 kΩ时,低电压脉冲反射会很容易发生。如无法采用脉冲反射法,一般可采用闪络发射法代替测量。
2.3测寻式故障电缆敷设路径
确定深埋电缆的埋设路径和深度对于进行精确测量所必需的。路径定位是通过将电缆输入 DC音频信号来实现的,并为获得反馈信号的电缆路径提供了接收装置。
2.4故障点的精测
准确判断故障点需要多种技术手段,通常包括声学测量、感应测量和地势测量。对高阻故障,一般可采用声学测量的方法达到定点。对于小电阻故障情况,声学测量方法通常效果不佳,可以采用音频反应法进行精确测量。
3.电力电缆故障的诊断技术
3.1声音测量法
声音测量法主要用于电缆故障的检测与诊断。诊断电缆故障时通过放电时发出的声音判断出故障。声音测量法比较适合的是高压电缆绝缘闪络的芯部放电。采用直流耐压仪诊断电力线路故障。这样,当电容达到某一电压值时,新电缆就会因电缆故障而放电。此时,放电会发出嘶嘶声。通过听觉就能发现故障所在。如果是故障,首先要确定电缆的方向,然后在最大放电声区中放电,找出故障所在。使用低音扬声器的主要方法是在电缆方向上缓慢移动,仔细检查最大放电声区的位置。
3.2电桥检测法
电桥检测法主要是利用双臂桥测量电缆流经新线路的电流电阻,然后测量其长度,严格地计算出故障点与电缆长度的关系。线缆故障点计算,采用电桥检测法诊断电缆故障需要从多个角度进行分析,特别是对接触故障的诊断,需要主要的是线缆芯线的短路接触电阻在1欧姆以下。对于超过1欧姆的故障,需要采用高压穿通技术将电阻降到标准值以下,再用电桥检测方法进行测试。结果表明,采用电桥检测法诊断电缆故障,可提高测量精度,减少接线数量。
3.3 电容电流检测法
电缆运行时,电流平均分布在线芯之间、线芯与地面之间,电容与线缆长度成线性比例。电容电流值可通过电容电流检测法确定,并可对断线与完整线圈之间的电容比进行分析比较,找出故障点。总之,在当前的城市建设中,要重视电缆故障问题,分析故障原因和故障类型,采取有效的诊断方法,进行诊断和处理,并及时发现和查找问题,加以解决。保证电源线正常、稳定地工作。
4結束语
对电力系统的故障进行了分析,指出保证电力安全,加强电缆保护的重要性。通过对电力电缆故障原因的分析,将其进行了分类,并探讨了各种故障诊断方法。本文着重指出,为保证电缆的正常运行,不仅要加强检查和监督,还要严格控制电缆的电流和温度,而且要规范工艺,防止发生故障。
参考文献
[1]崔江静,梁芝培,孙廷玺.电力电缆故障测试技术及应用的概述[J].高电压技术,2011,19(08):276-277.
[2]陈鹏飞,刘士栋,徐清波,王太续.高压电力电缆故障分析及探测技术[J].工矿自动化,2013,16(03):138-140.
上海市电力公司市区供电公司,200080
关键词:电力电缆;故障分析;诊断技术
引言
安全可靠的生产与经营,是电力工业中最具影响力和影响力的关键产业之一,具有极其重要的意义。近几年来,我国经济社会发展取得了显著成绩,城市和基础设施建设水平显著提高。这使得电力供应规模不断扩大,电缆数量不断增加,工作时间不断延长。电力业的发展给社会生活带来了极大的方便。与此同时,停电事件持续增多。对电力电缆故障如何进行科学的分析与诊断,是电缆运营商必须认真考虑的问题。
1 电力电缆发生故障的故障类型分析
由于接地电阻小或电缆短路引起的电源电缆故障种类繁多。(1)一根或多根电缆相线接地,绝缘电阻低于正常电阻,并具有连续性,常见的类型有电阻接地或短路造成故障。(2)故障是由于电阻接地或短路而引起的,故障类型与第一种故障类似,但仍有区别,主要是接地或短路电阻有良好的芯线连接,比较常见的是包括单相接地、二相接地等;(3)开路故障电缆的各相导体都符合相应的绝缘电阻,但对导体进行连续试验的结果却存在一个或多个不连续导体,虽然未发生断开,但不能及时将电压传输到电缆端子,这样就会造成故障,比较常见的是单相和两相三相断线。
2.电力电缆故障的诊断过程
2.1判定电缆故障性质
为了正确诊断和排除电力电缆故障,首先要对其故障性质作出准确判断。按照故障类型的不同,故障可以分为高、低阻断故障、闪络、闭合故障、接地故障、短路故障、开路故障、综合故障以及单相、两相、三相故障。三相故障失效判定方法一般是先根据现象进行简单判断。单相接地故障有可能发生在单相接地故障时,若故障信号被提示。若采用过流保护动作跳闸,则故障类型可减少为两相、三相、接地或接地、短路组合故障。在电缆发生开路或接地故障时,电缆芯会由于开路或接地电流而烧毁,增加了一道开路障碍物,造成原故障。对电缆故障进行初步判断后,应测量电缆绝缘电阻,并同时进行电缆连续性试验,以进一步了解电缆故障的性质。测量机的测试方法一般是采用兆欧表测量每根电缆的线芯之间以及线芯与地面之间的绝缘电阻,以确定是短路还是接地故障。若测试结果显示绝缘电阻正常,就必须检查导体的导通能力。经实测与计算比较,若实测值偏高,则可判定电缆已断线。若以上试验未发现异常,则应对运行线路进行严格压缩试验,以确定是否有闪络故障。
2.2故障点的粗测
对故障点的粗略测量应先完成粗略工作再精确测量。虽然有多种方法检测粗糙面上的故障点,但从理论上讲,故障点检测可分为电桥法和脉冲反射法。在实际工作上,方法的选择应该根据故障的性质。对于测量单相、低阻、两相短路、接地、三相短路故障的直流电桥方法。对于相对稳定的高电阻接地故障,可以使用高压直流电桥方法。在直流方面,存在着高电阻故障和放电现象;当故障区域的电阻小于或等于100 kΩ时,低电压脉冲反射会很容易发生。如无法采用脉冲反射法,一般可采用闪络发射法代替测量。
2.3测寻式故障电缆敷设路径
确定深埋电缆的埋设路径和深度对于进行精确测量所必需的。路径定位是通过将电缆输入 DC音频信号来实现的,并为获得反馈信号的电缆路径提供了接收装置。
2.4故障点的精测
准确判断故障点需要多种技术手段,通常包括声学测量、感应测量和地势测量。对高阻故障,一般可采用声学测量的方法达到定点。对于小电阻故障情况,声学测量方法通常效果不佳,可以采用音频反应法进行精确测量。
3.电力电缆故障的诊断技术
3.1声音测量法
声音测量法主要用于电缆故障的检测与诊断。诊断电缆故障时通过放电时发出的声音判断出故障。声音测量法比较适合的是高压电缆绝缘闪络的芯部放电。采用直流耐压仪诊断电力线路故障。这样,当电容达到某一电压值时,新电缆就会因电缆故障而放电。此时,放电会发出嘶嘶声。通过听觉就能发现故障所在。如果是故障,首先要确定电缆的方向,然后在最大放电声区中放电,找出故障所在。使用低音扬声器的主要方法是在电缆方向上缓慢移动,仔细检查最大放电声区的位置。
3.2电桥检测法
电桥检测法主要是利用双臂桥测量电缆流经新线路的电流电阻,然后测量其长度,严格地计算出故障点与电缆长度的关系。线缆故障点计算,采用电桥检测法诊断电缆故障需要从多个角度进行分析,特别是对接触故障的诊断,需要主要的是线缆芯线的短路接触电阻在1欧姆以下。对于超过1欧姆的故障,需要采用高压穿通技术将电阻降到标准值以下,再用电桥检测方法进行测试。结果表明,采用电桥检测法诊断电缆故障,可提高测量精度,减少接线数量。
3.3 电容电流检测法
电缆运行时,电流平均分布在线芯之间、线芯与地面之间,电容与线缆长度成线性比例。电容电流值可通过电容电流检测法确定,并可对断线与完整线圈之间的电容比进行分析比较,找出故障点。总之,在当前的城市建设中,要重视电缆故障问题,分析故障原因和故障类型,采取有效的诊断方法,进行诊断和处理,并及时发现和查找问题,加以解决。保证电源线正常、稳定地工作。
4結束语
对电力系统的故障进行了分析,指出保证电力安全,加强电缆保护的重要性。通过对电力电缆故障原因的分析,将其进行了分类,并探讨了各种故障诊断方法。本文着重指出,为保证电缆的正常运行,不仅要加强检查和监督,还要严格控制电缆的电流和温度,而且要规范工艺,防止发生故障。
参考文献
[1]崔江静,梁芝培,孙廷玺.电力电缆故障测试技术及应用的概述[J].高电压技术,2011,19(08):276-277.
[2]陈鹏飞,刘士栋,徐清波,王太续.高压电力电缆故障分析及探测技术[J].工矿自动化,2013,16(03):138-140.
上海市电力公司市区供电公司,200080