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摘要:高压电力电缆在运行中常常会发生故障,对整个电力系统的安全稳定运行造成了极大影响。因此,对高压电力故障分析具有重要现实意义,在明确了故障类型之后,就能分析和总结出故障产生原因,然后采取有效的故障处理方法,及时的解决高压电力电缆故障,为人们提供一个安全用电环境。本篇文章主要对高压电力电缆故障类型和引发故障原因进行探讨,并且提供了故障诊断处理方法,希望对高压电力电缆故障维修工作有所启发。
关键词:高压电力电缆;故障分析;诊断处理
1引言
我国城市化建设逐渐推进,架空输电线路具有的占地面积过大、存在安全隐患等问题推进了电力电缆的应用。作为传输和分配电能的设备,电力电缆具有占地少、可靠性高、电能质量和利用率高、维护工作量小以及发展前景好等优势。电力电缆的应用日益普遍,由电力电缆引起的运行故障也随之而来,并逐渐频繁。因此,有必要对电力电缆进行故障剖析,并找到合适的应对措施。电力电缆地下埋设这一特殊性质,给故障的发现与检修带来了许多不便,使其耗时长且需要投入较大的人力物力。在这种情况下,寻求便捷可靠的故障诊断、故障粗测以及精测定点的技术方法极为重要。因此,本文从电力电缆常见故障及其成因入手,简述电力电缆故障分析各阶段的技术手段,以期为科研人员提供一定的参考和帮助。
2电缆输电线路在规划中的不足
(1)电缆路径不合理。规划输电线路的环节,相应人员没有根据实际情况来确定输电线路的运行路径,同时在此环节,缺乏技术指导。没有意识到电缆路径对输电线路运行效果的影响,加强安全防护,更好地提升线路的安全运行,电缆的敷设不合理,没有增添防护装置,未考虑居民用地的占用问题,影响到居民正常生活。(2)专业能力不够。设计人员自身的职业素养和综合能力有限,无法运用专业知识服务于用户,比如在规划高压输电线路运行方式的环节,没有体现出电缆敷设的多样化。由于部分人员个人的专业能力不足,无法在实际工作中展示个人的专业化程度,导致电缆敷设不合理,采用的敷设方式不正确,不仅无法保障电缆线路的安全运行,还对人们正常生活造成一定影响。
3高压输电电缆规划方案的改善策略
3.1电缆布置技术
输电线路运行中,作业人员根据实际情况,布置输电线路,采用合理的电缆排列方式,保证电缆三相排列的科学性。对于线路较长的情况,需要采用等边三角形排列方式,固定好输电线路。将电缆布置在高位侧,采用挠性布置的方式,提高刚性固定的有效性,对电缆支架的材质提出严格的质量要求,以免因电缆支架材质问题引发安全事故。合理布置电缆线路,对于电缆线路运行中的问题进行有效的管理方式改进,比如在与架空线路连接中,要采取措施将其固定好,避免因天气原因导致线路运行中发生意外。
3.2离线测距方法
(1)阻抗法。阻抗法是指在选取测量端后,通过测量、计算测量端到故障点的阻抗,根据线路参数列出故障点方程并对其进行求解,最终得到故障距离。阻抗法一般建立线路的集中参数模型,所以原理较为简单且容易使用。阻抗法的实现一般通过经典电桥法,较为简单,精度较高,但存在适用范围小的缺点。伴随着在线故障测距等技术的发展,阻抗法与行波法相比,劣势愈发明显。(2)行波法。行波法是通过测量行波传播的时间来获得故障位置的方法。它一般包括低压脉冲反射法、脉冲电压法、脉冲电流法以及二次脉冲法。低压脉冲反射法简单直观且不依赖于电缆资料,但不能测量高阻故障和闪络故障。脉冲电压法测试速度快,但脉冲电流法对试验仪器和人员更加安全,且脉冲电流信号更易辨认。二次脉冲法测量精度高,但仪器更复杂且测试时间长,对二次脉冲进行控制难度更大。
3.3测声法
在高压电力电缆故障诊断的过程中,常见的方法有测声法,电缆在出现故障的时候会发出声音,我们通常将之称为放电声音,测声法就是依靠这个声音来找寻故障位置。测声法具有一定的局限性,在电缆故障排查的时候主要用于芯线出现闪络现象。测声法需要借助于一些设备,比如耐压试验仪器,在使用的过程中要先做好电容设备的充电工作,这时就要观察电压数值,在其到达某个数值的时候,耐压试验装置就会对故障区域内的芯线进行放电,从而形成一连串的放电,电缆的绝缘层也会跟着放电,并且伴随着放电声音,电缆检修人员就能通过声音找到故障具体位置,从而开展电缆故障检修。这个方法主要针对的是地面上的电力电缆故障诊断,有些电缆是埋在地下的,具有极强的隐蔽性,在发生电缆故障的时候,首先就要明定好电缆故障的方向,然后借助于测声设备,将其紧贴着地面,然后一直向前寻找,直到音频设备中传出“滋滋滋”的声音,就能肯定电力电缆故障在这个位置,故障要就能在最短的时间内处理好,确保供电的稳定性和持续性。测声法诊断处理高压电力电缆故障的时候,工作人员要做好注意安全,做好音频设备和电缆监测。
3.4电缆金属护套或屏蔽层接地方式的选择
为降低110kV及以上电缆外护套绝缘所承受的工频过电压,抑制对邻近弱电线路和设备的电磁干扰,适宜沿电缆线路装设平行的回流线。交叉互联方式适用于较长的电缆线路,且将线路全长均匀地分割成3段或3的倍数段。使用绝缘接头把电缆金属护套隔离,并使用互联导线把金属护套连接成开口三角形,电缆线路在正常运行状态下流过3根单芯电缆金属护套的感应电流矢量和为零,就能避免电缆负载能力受流过金属护套的循环电流引起发热的影响。在雷电或操作过电压作用下,绝缘接头两端会出现很高的感应电压,为保护电缆外护层免遭击穿,因此需在绝缘接头部位设金属护套电压限制器。另外,由于在每个交叉互联段的两端是直接接地,当系统发生单相接地故障时,电缆金属护套中的电流能抵消或降低由电缆产生的磁场对周边弱电线路的干扰。
3.5高压电力电缆故障预防
高压电力电缆故障不能一味的事后处理,要形成预防障意识,在平时的工作中要安排人员定期的维修和养护电缆,做好故障的排查,将电缆的各项参数记录下来,这样在发生故障的时候就可以对比参数,从而判断出故障类型以及具体位置。高压电力电缆故障发生频率比较高的地方要强化巡查,明确每个人员的责任,提高工作人员安全意识和责任心。另外,在高压电力电缆施工的过程中,设计人员要做好技术交底,还要做好施工人员的技术培训以及思想道德教育,这样就能确保高压电力电缆施工规范性,防止因为施工操作不当而埋下安全隐患。
4结束语
随着电力技术的发展,人们对电力生产安全的重视程度越来越高,要求电力人员在检修或者遇到故障时要多分析其中原因,总结经验,吸取教训,提升电网检测检修水平,保障电网的安全稳定运行。
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