(国网福建永安市供电有限公司福建省永安市366000)
摘要:电力电缆是电力系统中不可或缺的部分,需要对电缆进行定期检查和维护,在电力电缆检修工作中对故障部分进行准确分析定位,可以减少电力供应问题带来的经济损失;脉冲法可以准确的测算电缆故障之间的距离,一般对高阻和闪络性故障进行测量,低压脉冲发射发可以精准可靠的监测低阻和短路故障,两种方法都是通过脉冲信息在故障点和测量点之间往返的距离计算,在实际操作中,电缆故障点地质环境复杂,改善定点探测技术,提高探测灵敏度是技术的关键。另外电力系统工作人员需要充分了解电缆铺设环境,掌握电缆故障判断的方法,为电力系统的正常运行奠定基础。本文作者结合自己的工作经验并加以反思,对电力电缆产生故障的原因及日常维护措施进行了深入的探讨,具有重要的现实意义。
关键词:配网电力电缆;故障探测;维修措施
前言
现阶段,我国城市电网改造工作取得了突破性进展,为城市电力系统发展指明了方向,使得整个电力系统呈现创新且动态的发展趋势。而电力电缆具有稳定性高、维护工作量小且美化功能突出等特点,在改造工程中应用广泛。但是随着电力电缆数量的增加和运行时间的增长,电力电缆故障发生概率明显增加。一旦电力电缆出现故障,其查找较为困难,并且会消耗大量人力物力,带来巨大的停电损失。因此相关部门应该采取有效措施,提高故障探测水平,以此及时准确地定位故障,为检修工作提供便利条件,从而推动电力系统安全平稳运行[1]。
1配网电力电缆故障及其原因
配网电力电缆在运行过程中会受到多种因素影响,其故障发生率较高,为了避免故障带来的巨大损失,工作人员必须对其故障类型和原因进行系统分析。根据电力电缆运行实际和以往工作经验,其故障类型和原因主要表现为如下方面:①外体故障,在电力系统中,电缆多集中敷设在电缆沟之中,电缆会直接与地下土壤接触,极易受潮气或者水分影响,使得电缆出现腐蚀现象。当电缆遭受腐蚀后,其内部的抗阻值会变大,对配网电力电缆的整体产生不良影响。其原因主要为外部环境所致,在受潮或者腐蚀等问题影响下,电力电缆的绝缘性会降低,其实际电压承载等级随之降低,使得整个系统极易出现负荷超标和谐波数值增加等问题,导致绝缘层被击穿,最终造成嚴重的电力电缆故障;②电缆自身故障,在电缆敷设过程中,如果施工人员并未严格遵守相关规定,极易导致电缆的绝缘性能和质量不达标,从而在一段时间后电缆的密封性和连接点的精密性均会下降。受上述问题影响,电缆的阻抗数值增大,在连锁作用下,电缆会出现发热情况,严重时甚至会出现击穿或者熔断等问题。其根本原因主要表现为两方面:第一,敷设过程中电缆外皮受损,土壤中的水分浸润到电缆中,增加了电缆自身阻抗,进而造成电缆故障;第二,城市市政工程施工中,施工人员极易忽略地下电缆,使得电缆外皮破损或者直接断裂;③物理故障,主要包括三类:第一,开路故障,电缆在运行中出现断裂,导致运行送电受阻,使得其运行断开,切断了电缆输电运行状态;第二,高阻电缆故障,电缆运行中接地电阻增大,出现接地短路故障,当电缆自身的抗阻值低于正常值但是大于10Z,便会出现高阻电缆故障,且其发生概率高达71%;③低阻电缆故障,电缆在运行中出现电流增大、电阻减小问题,其阻值低于10Z。在这样的情况下电缆线路热量会增加,极易导致电缆烧坏问题[2]。
2配网电力电缆故障探测方法
2.1确保初步诊断的及时性与有效性
当配网电力电缆出现故障时,工作人员应对其故障进行初步诊断,以此为后续维修工作提供有效的参考意见。例如在电力电缆事故诊断中,工作人员应先判断故障类型,在类型确定后,对其进行明确标记,并针对特定的故障设置有效的处理机制。经由工作人员检测确定该故障类型为高阻故障,在检查过程中主要应用电缆冲击闪络测试法,在检测中利用双Q9线将脉冲电缆故障测试仪附件中的“电流取样器”同主机相连,在连接后将其放在高压设备储能电容与电缆地连接线旁。当冲击高压发生器输出的电压达到标准要求时,故障点便会在高压冲击作用下被击穿,使得电缆中产生电波反射。电缆故障测试仪接受磁耦合取得的感应电动势,并且相关信息经由A/D采样和数据处理后,在屏幕上显示对应的波形[3]。
2.2合理测量故障距离
在故障检测与判断工作结束后,工作人员需要对故障距离进行科学测定,在具体测量中主要选择行波测距和分阻抗测距两种方式,以上述故障检测工作为例,其在检测中涉及高电压架空线路较多,因此在故障距离测定中主要选择行波测距的方法,工作人员选取电缆的起始端和故障端,利用行波速度进行测量,在具体测量过程中需要保证测量数值集中在两者往来时间内,将该时间作为参照推算距离。并且在实际测量中,工作人员必须充分考虑运行结构中不同的波形,以此适当调整测量方法[4]。
2.3准确定位故障位置
在故障类型和故障距离确定后,工作人员必须对确定故障的准确位置,从而为故障解决方案的制定提供有效参考。在本次故障探测过程中,工作人员先确定故障点,将音频信号通过仪器产生的电流传递给电力电缆,在音频信号的作用下电缆中会产生电磁波。随后,工作人员利用测试探头在电缆对应的地面位置处搜索音频信号,并通过耳机等设备放大信号,以此有效感受信号的强度,最终确定信号的具体位置。如果信号处于故障点,则耳机中会出现十分强烈的信号音,但是当探头离开故障点1.5~2.5m后,信号音会明显减少,检测人员利用这种差距便可有效判断信号故障点位置。但是在这一措施应用中,对工作人员的听力要求较高,在实际检测中存在一定的弊端[5]。
2.4合理引入多种先进技术
随着技术发展进步,为配网电力电缆故障探测工作提供了有效的技术支撑,因此在故障探测过程中,工作人员应该结合电力电缆运行实际情况,合理引入多种先进的技术。例如在我国某电力企业中,工作人员在电力电缆故障探测过程中合理应用如下先进技术:①红外诊断技术,电缆出现故障后其阻抗会增大,使得电缆自身温度增高,严重时会超出电缆所能承受的温度极限,因此在故障探测中需要测定其线芯温度,而红外诊断技术则可较为直观地检测线芯温度,并生成温度变化结构曲线,从而对故障点进行准确判断;②高频感应技术,针对人耳判断的弊端,该项技术主要应用高频信号发生器,向电缆输送高频电流,相应地电缆会产生磁场能,工作人员测量其中的高频电磁波,并使用探头装置代替人耳,在液晶显示屏上显示信号变化信息。在该项技术的作用下,信号能量明显提高,且信号源制造过程清晰无干扰,明显提升了故障点判断的准确性[6]。
3结束语
综上所述,随着电网改革的不断深入,我国对电力系统运行状况提出了较高要求,为了提高电力供应质量,工作人员必须采取有效措施确保电力电缆故障检测的实效性,其中科学有效的故障探测工作尤为重要。在配网电力电缆实际运行中,工作人员应明确其故障类型,并采取有效措施保证探测过程中的科学性,系统开展故障类型诊断、故障距离测量和故障位置定位等工作,并在具体工作开展中引入先进的技术手段,保证探测结果的准确性。
参考文献:
[1]张艳.对配网电力电缆故障探测的方法探析[J].中国科技纵横,2016,(20):90-90.
[2]李哲亮,张海波,贾梦青,等.浅析配电网中电力电缆的故障检测[J].工程技术:引文版,2016,(6):150-150.
[3]臧贺.浅析城市配电网中电力电缆通过跨河桥梁的问题及方法[J].现代制造,2017,(3):72-73.
[4]刘瑜.10kV配网电力电缆故障检测与定位技术[J].电子制作,2017,(7):82-83.
[5]葛少伟.配网电力电缆的故障检测与定位技术[J].电子技术与软件工程,2017,(3):244-244.
[6]范金伟,杨湘.探讨10kV配电线路电力电缆故障排查及防范措施[J].城市建设理论研究:电子版,2016,(12):89-89.