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摘要:本文主要简述了电力电缆的故障诊断方法与测量时出现的一些问题,并提出了电力电缆故障的检测技术措施。
关键词:电力电缆;故障测试;诊断;测试装置;检测定位技术
引言
随着经济快速发展,金属冶炼行业、机械制造业和矿业开采对用电需求逐步增加,以及工商业、居民、医疗、安保、政治等社会各界对电力系统的供电可靠性要求不断提高,电力电缆的需求日益增长,电力电缆输电的优点在于占地面积小、节省空间、维护工作量小,有利于功率因素的提高,在各个领域得到广泛的应用。随之而来电力电缆故障后,如何快速准确地判断、查找故障点,为电缆检修工作提出新的要求,成为供电部门越来越重视的问题。
一、电力电缆的故障诊断方法
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,制定出安全高效的故障抢修方案。这是故障诊断的第一步,也是开展故障修复工作的前提。
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技能水平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技能水平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快速抢修复电的要求,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。
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。
二、电缆故障测量时出现的问题
一些比较常规的问题,依据一些常规的方法都能准确的查到故障点,对于出现的一些不同于平常的现象,还应根据一些经验和方法来查找。
1.电缆敷设完毕后,电缆的护套试验,仪器上仪表的电流、电压表指数都比较大而且很稳定这种现象有几个方面的原因:①接地箱,箱内比较潮湿引起接线端子对地放电;②电缆接头安装与制作的过程中,石墨层与护套的有效断面未处理干净;③电缆施工过程中出现小面积但深度较深的损伤。
2.用电桥法测距时,正反接线两次测量时,出现不同的测量数据此现象为电缆出现两个或两个以上的故障点,此时应采用音频感应的方法依次测量并测量故障点。
3.声测法查故障不准确或查不出故障
原因有两种:①故障点大面积受潮;②故障点大面积放电。但是电爬的距离比较长,导致能量不集中,电弧不足以使故障点形成瞬间短路导致的,故障点放电不充分也表现在这里。
三、电力电缆故障的检测技术措施
1.检测与定位步骤
当电缆线路发生故障时,首先需要确定故障的类型,再对故障点进行预定位,再精确定位,从而快速抢修把损失降到最低,确定故障类型可以采用兆欧表对电缆中每相对比绝缘电阻的阻值,若阻值为零,需要用万用表测量故障电阻,从而确定是高阻还是低阻故障,再对相间绝缘电阻进行测量,确定是否出现相间短路:确定好故障类型后,再进行故障的预定位,从电缆的一端测试,确定故障点到测试端的大致距离:再用相应的仪表和测试方法对故障点进行精确定位。
2.故障的预定位
低压脉冲反射法,该法是向电缆中输入低压脉冲信号,脉冲信号遇到故点后会产生反射,根据发射脉冲与反射脉冲的时间和脉冲在电缆中的波速度可以确定出故障点的距离,根据波形的特点还能确定故障类型。低压脉冲法可以测量电缆开路、短路故障,低阻故障不适合用脉冲法测量。高阻故障在实际测量过程中,还常用低压脉冲比较法来确定故障点,利用故障芯线和良好芯线的波形进行对比,可以较快的排除接头等干扰,确定故障点及故障点的起始位置。
冲击高压闪测法。该法的测试原理是将直流电压给高压冲击单元的电容器充电通过球隙放电产生高压脉冲信号输入到电缆线芯中,高压脉冲碰到故障点时能够击穿放电而在故障点起弧瞬间,再发生一个低压脉冲信号,低压脉冲在故障点闪络处则发生短路反射,并记忆在仪器中,当电弧熄灭后,复发测量脉冲通过故障处直达电缆末端并发生开路反射,最后通过对比两次低压脉冲的波形来确定故障点的位置,此法适合于高阻故障或者闪络性故障。
3.故障点精确定位
在上述方法测距后,要根据初测结果再到电缆路径上进行精确定位。精确定位技术主要包括:声测法、声磁同步法和音频感应法。声测法是通过故障点放电时产生的声波进行定点,利用声音传感器检测电缆发出的声音信号,两个区别最大的地方就是故障点用声测法简单易行便于操作,但是很容易受环境噪音的影响,有时需要在夜里才能测试。此外当遇到闪络故障时,测量范围大很难做到明确定位,随着技术的进步单纯的声测法应该逐渐变少。
3.1声磁同步法通过在故障电缆上施加高压脉冲,故障点会被击穿电,产生声音信号和电磁波信号,通过仪器的这两种信号如果是同步的则可以认为该两种信号是故障点放电产生的,若不同步则是干扰信号,以此来判断故障点位置。磁场信号比声图信号传播的快,两者传到地面同一点的时间差就不同,通过探头找到时间差最小的地方,探头所在位置的正下方就是故障点的位置。声磁同步法提高了定点对抗环境干扰的能力,是目前最理想的精确定位方法。
3.2音频感应法是通过接受从被测电缆的一端注入音频电流发出的电磁波来定位的,当被测信号传输至故障点时,信号不能继续传输,则在故障点两边会出现信号差异,利用接收器探测信号的变化,就可以确定故障点的位置。该法一般用于探讨低阻故障,对于这种故障,故障点的声音非常微弱,用传统的声测法很难测试,所以如果采用音频感应法,其测试精度较高,效果较好。
结束语:
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系统的快速复电和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。本文列举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,才能确保其安全性和快速复电,从而促进我国电力事业的发展。
参考文献:
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[3]电力电缆故障检测方法探究[J].史东鹏.时代农机.2015(05)