摘要:电力电缆直接连接着各类电气设备,在电网运行过程中起着关键作用,一旦出现故障,不仅会影响电网正常运行,还会产生大量的故障维修费用。在这样的情况下,需要对电力电缆故障及原因进行迅速准确的判断分析,才能有效减少电力电缆的维修费用及修复时间。
关键词:电力电缆;故障探测;运行维护
随着经济的迅速发展,城市内部空间越来越少,而社会对电力的需求日益增加,电力电缆得到了广泛的使用,节省了大量空间,电力线路中电缆的比例越来越高。由于电缆质量、老化变质、机械损伤、安装工艺等因素,电力电缆经常会发生故障。电力电缆深埋地下,导致电力电缆的运维和检修变得十分困难,一旦发生故障就会对人们日常生活造成巨大影响,因此需要快速准确地找到故障位置并及时排除故障。
1电力电缆故障主要类型
第一,接地故障。导体和地面连接在一起,此过程中若电阻不存在统计意义,那么就属于安全接地。还有种情况为电阻不能被忽略,此时就可以产生低电阻或高电阻接地的情况。第二,断线故障。电力电缆在实际运行的过程中,在外力的作用下会出现各类突发状况,如被大风刮断等,电缆断开之后,电力输送也会中断,该区域中的电能供应就会出现瘫痪的情况。第三,绝缘故障。电缆绝缘在产生问题之后,会出现漏电事故。第四,短路。电力电缆短路后,可以会造成火灾,亦或是烧毁电力设备。第五,闪络故障。电流值异常升高,监控电力表针存在闪络摆动的情况,电压下降之后此情况会消失,但电缆绝缘阻值居高不下,表明电缆存在故障。
2电力电缆的故障探测方法
2.1电桥法
电桥检测法又被称为“经典电桥法”,是应用最为广泛以及应用历史最为悠久的电缆故障检测技术,但因为无法满足现在电力行业的需求,已经逐渐被淘汰。电桥检测法将被测电缆的故障相与非故障相连接构成小桥,通过调节桥臂上的可调电阻器使得电桥处于一个平衡状态,然后利用桥臂电阻比算出电阻值,而电缆的长度与电阻是成正比的,从而可以根据电阻值算出电缆故障距离。电桥法是比较传统经典的电路故障检测方法,它操作简单、方便而且精确度高,非常适合于电缆接地和短路故障的检测,缺点是不适用于检测高阻与闪络性故障,因为在故障电阻很高的情况下,电桥通过的电流很小,一般灵敏度的仪表很难探测到。电桥法检测时还需要知道电缆的材质、长度等原始资料,若是由不同截面的电缆组成时,还需对电阻等进行换算,此外,电桥法也不能测量三相短路或短路故障,也不适合用于高电阻设备。
2.2脉冲检测法
针对电力电缆的脉冲检测法主要包括低压脉冲反射法和二次脉冲反射法。低压脉冲反射法适用于短路故障以及低阻故障,通过观察反射脉冲与发射脉冲之间的时间差来测量故障点距离。具体做法就是将一低压脉冲信号加到故障电缆中,当它碰到故障点时就会产生一个反射脉冲信号,利用两个脉冲信号之间的时间差和波速来计算故障点位置。同时还能根据反射脉冲的极性来确定故障类型,正极性脉冲表明是开路故障,负极性脉冲则代表是短路接地故障。假设时间差为△t,电缆长度为L,行波速度为r,故障点到发射点的距离为P,则有式(1)。
P=L-?△t×r(1)
二次脉冲反射法则适用于闪络故障和高阻故障。首先发射一低压脉冲到故障电缆中,低压脉冲会越过高阻故障点和闪络故障点,在电缆开路端发生开路反射,形成开路反射波。再产生冲击脉冲到故障电缆中,使得高阻故障点处发生闪络放电,在导通的这段时间里,低压脉冲在故障点处发生短路发射,形成短路反射波,电弧熄灭后,故障点恢复高阻状态,将这次得到的反射波与开路反射波进行比较,会发现两条轨迹在故障点会有很明显的发散,可以通过发散点就可以判断故障点的位置。低压脉冲反射法和二次脉冲反射法操作简单,测试结果直观而显著,但是都必须要了解电缆路径走向。
低压脉冲反射法适用于开路故障、短路故障以及低阻故障,不足之处是不适用于闪络故障和高阻故障。二次脉冲反射法则是在低压脉冲检测法的基础上加了一个冲击脉冲,用于闪络故障和高阻故障的检测,但波形不容易判断,检测人员面临的危险大。
3电力电缆的运行维护措施
3.1加强日常动态巡查
为了保障电力电缆线路的安全稳定运行,在日常的维护管理过程中定期对电力电缆线路实施日常动态巡查十分必要。相关工作人员可以制定日常的巡查计划表并采取定期巡查方式进行日常维护管理。这种动态巡查的方式不仅可以进一步提高巡查工作的开展效率,同时能够合理分配规划人员的巡查工作。与此同时,还需要充分结合当地的实际气候条件及环境情况来安排人员进行巡查工作的开展。
3.2加大电力电缆保护区的维护工作力度
若施工工作是在电力电缆保护区内开展,那么应该进一步加强电力电缆的维护及管理,需要确保专业的工作人员进行现场施工,在进行现场施工的监督与管理的过程中,需要重点关注现场电力电缆线路的维护。如果在施工过程中出现了电缆被破坏的现象,那么必须及时安排专业人员来尽快完成排查检修,从而保障电网能够迅速恢复,安全稳定供电。除此之外,在施工过程中,电力电缆的维护人员还需对保护区内的有关建筑及环境条件进行定期巡查,注意土壤是否有下沉现象,避免在施工的过程中出现线路外露。
3.3定期维护电力电缆线路,避免出现线路外露情况
在进行维护巡检时,为了防止电力电缆外露对电网运行造成影响,需要制定计划进行定期的线路维护。如果在巡检的过程中发现由于保护不当出现的线路外露现象,需要及时进行探测巡查,巡查过程中,需要重点关注以下几点:第一,电力电缆的外部保护及中间头是否完好,避免出现腐蚀及缺失;第二,接线端子选用是否满足相关要求,如果线路出现问题,应该及时进行修复,对损坏配件进行更换。
3.4规范状态检修管理方法
操作变压器的过程中,工作人员需结合电力电缆的状态检修管理规章制度,对具体操作予以落实,并注重电力电缆的空载变压,确保能够将电压偏差控制在科学的范围中,进而让变压器在空载的状态中,依然能够维持稳定的电压输出。在直流回路操作方面,对电力电缆予以状态检修的过程中,由于安全风险较高,工作人员应严格按照有关规定开展各项操作,不能因为电力电缆系统中存在直流保护系统而随意的进行操作,同时还需增强自身责任意识,确保直流回路操作的规范性,进而让系统维持在安全、稳定的运行状态。倒闸属于较为常规的状态检修环节,在具体操作中,工作人员需对倒闸操作票予以正确的填写,并落实好设备状态检修管理工作,确保电网稳定、安全的运行。此外,需落实好对接电线装设管理工作。在使用电气设备时,普通设备中存在静电感应电压,应用正确的方式将设备中的电压负荷放掉,并且对电力电缆系统装设接地线时,需重视对绝缘棒的正确运用,佩戴好绝缘手套,准确连接接地端和导体端,进而确保接地效果,加强操作安全性。
4结语
目前,我国的城市及乡镇电网正在不断建设发展中,因此,电力电缆运行的环境变得更加复杂,电力电缆的维护与管理也更加困难。为了确保生产生活用电的安全性及可靠性,电缆工作人员需做好电力电缆维护工作,当故障发生时,能够及时准确进行定位并判断,避免带来不必要的损失。
参考文献
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