高压电力电缆试验方法与检测技术分析

发表时间:2020/9/3   来源:《当代电力文化》2020年第9期   作者:施兢业
[导读] 高压电缆对于我国电力系统建设、电网设备运行具有重要的影响作用
        摘 要:高压电缆对于我国电力系统建设、电网设备运行具有重要的影响作用。为了能够满足我国各领域的发展需求,需要相关部门加强对其的维护,考虑到电力电缆的应用范围比较广泛,要加强日常的维护与检查。一般在高压电缆建设中,其建设与高压电塔之间,为各用电地区进行电力能源输送。目前我国大多数输电建设距离都在100km左右,因此输电线缆能被广泛应在一般的高压电缆的施工建设中。
关键词:高压电缆;试验方法;检测技术;质量分析
1 高压电缆常见故障 
        1.1 局部放电故障
在高压电缆的绝缘体内部,往往会受到外界因素的干扰,并且在制作和加工过程中会存在气泡等各种杂质,大幅度降低该区域的击穿效果,从而出现放电现象。高压电缆在使用过程中受电磁场作用影响,绝缘体内部出现局部放电,但是并没有贯穿施加电压导体间的,称为局部放电。除此之外,在局部测量过程中会出现部分桥接的放电现象,该现象发生概率较为随机,为高压电缆的运行安全和质量埋下隐患,增加电缆老化和绝缘击穿的情况,不利于电力系统的有效运行。
        1.2 绝缘偏心
一般高压电缆容易出现绝缘偏心的故障,即电缆的绝缘部分厚度不均匀。出现这种故障的原因主要是因为一些电缆的质量不符合标准,制作工艺存在问题,使得其绝缘效果不理想。比如高压电缆绝缘内部出现杂质、异样凸起等。绝缘偏心故障会导致高压电缆在实际运行过程中不符合运行要求,出现电流短路、断路等问题,对于整体的电力系统运行造成阻碍。
        1.3 质量不符合标准
由于高压电缆线路对于质量、性能和架构等要求较高,目前我国高压电力线缆设备设施质量较不统一。同时,高压电缆线路往往分布较广,多在人员密集、设施众多的市区,因此增加了电力线路故障出现的频率和难度。高压电力线缆的接地故障多表现为电力线缆自身质量出现问题,比如高压电力线缆接头质量未达到规定标准、外力破坏造成的电缆接口破裂等。一些气候环境潮湿地区也可能造成电力线缆的密封性质不足、线缆埋设不符合标准等。电力线缆的短路故障多由外力形成,比如道具施工出现事故造成的线缆被挖坏、线缆绝缘层破坏等。
        1.4 高压架空故障
由于高压电缆架空线路故障受气候、地理等因素影响,容易发生故障。尤其是在树枝茂密、天气恶劣的地区。常见的高压电缆架空线路故障有多种类型,如①接地故障。接地故障的形成原因多为单相非金属接地,或者是绝缘子和令克瓷件损坏、避雷设备毁坏等。②断路故障。架空线路故障的断路故障常常由于恶劣天气如雷利、大风等损坏树木造成的线路断路。③短路故障。短路故障多由于异常的飘落物造成的缠绕电线、覆盖电线等引起。
2 高压电力电缆试验方法
        2.1 振荡电压试验
振荡电压试验应首先对需要试验的电力电缆进行充电,在充电达到试验电压的基本标准后,再利用放电间隙进行击穿操作,最后再通过电感线圈进行集中放电。实践中,该试验方法施加的电压可以达到千赫兹级别,因此受到多数电力检修部门的青睐。
        2.2 谐振电压试验
谐振电压试验,最适合针对高压电力电缆不达标、不满足电压要求地试验,针对所出现问题的高压电力电缆,分析出较大电流的容量,以其出现的问题为研发前提,具有针对性地试验与探究,充分地满足不同试验电力电缆对电压的需求测试。其主要的核心就是对高压电力电缆系统电感量、试验频率的改变,确保高压电力电缆能够处于谐振的状态下,通过具体的试验操作,能够得出合理的依据信息,以此分析,得出最终的试验结果。而对此方法的应用,需要使用的器材比较多,自身的优势是体积小、有扎实的理论支持。因此,针对高压电力电缆的试验,需根据其实际情况综合分析,合理地选择最适合的方法。


        3高压电缆检测技术
        3.1 高压电缆局部放电检测技术
对于局部放电进行检测,可以将其放电过程中表现出的各种物理现象进行分析,通过对一系列物理量的描述,发现其放电问题。比如在绝缘内部产生局部放电时,会出现电脉冲、电磁波、超声波、光、热的现象,或者出现新的生成物,使气体压力和化学现象发生变化。一般的高压电缆局部放电检测方法有差分法、方向藕合法、电磁藕合法、超高频电容藕合法、超高频电感藕合法、超声波检测法等。①方向藕合法.方向耦合法主要应用于方向藕合器结构内部,对于电缆绝缘连接的电极板、罗戈夫斯基线圈、终端阻抗等进行局部放电信号的传输。当放电信号通过电缆线进行传递时,电容线圈会对脉冲信号进行感应,在电力系统中两个方向的耦合器的安装能够根据耦合到的放电信号,对放电脉冲信号的来源进行分析和判断。②电磁藕合法.电磁耦合法主要由罗氏线圈、前置放大器、频谱分析仪等组成,是一种综合性电缆局部放电在线监测系统。其监测原理是当局部放电信号存在时,金属屏蔽层对脉冲电流进行感应,使脉冲电流传递到传感器上,对异样信号进行分析,从而获得局部放电信息数据.③超声波检测法.超声波检测法以压电晶体当做传感器,压电晶体是对电荷量进行转换的物质。通过在前置安装放大器,对光电进行转换光电信号。经过光电元件时,最后在示波器上进行显示,对于电信号的最终效果进行放大。超声波检测法具有明显的优势,其操作过程较为简单,应用过程更加安全,并且受外部影响较小。
        3.2 脉冲检测法
低压脉冲检测法,主要应用于开路故障、低阻故障中。检修人员会在电力系统内增设一个低压脉冲信号,使其对高压电力电缆在运行的过程中,检测出故障点之间的相遇时间,根据电气参数变化情况的分析,检测出其信号反射、折射的形式,明确故障点的具体位置。二次脉冲检测法,主要应用开路、低阻故障的相比分析,尤其是对电力电缆的闪络性故障、高阻故障。高压发生器冲击闪络技术是其的核心技术。能够在故障点起弧、灭弧的瞬间,就会触发到低压脉冲。通过检测人员对每次波形的分析,可以准确地确定其故障的位置。
        3.3 万用表检测技术
在高压电力电缆故障的检测技术中,万用表检测的最常用的方法之一,主要是其自身的优势,检测的工序简单、适用范围广等,能够满足各类电力电缆故障的检测需求[5]。在检测的过程中,需要相关人员能够对高压电力电缆金属屏蔽层、电缆芯等单独检验,在万用表的检测下,准确地检测出其电阻情况。根据其检测的结果分析,能够准确地判断出其存在的故障问题,采取合理的解决措施,及时解决故障问题,从而确保高压电力电缆的稳定运行。
        3.4 电桥检测技术
对此项检测技术的应用,整个操作的过程简单、方便,受到电力单位及检测人员的青睐,使其在高压电力电缆的故障检测中被经常用到。在实践操作的过程中,对相关工作人员提出了专业性的要求,能够熟练地采用此检测技术,能够把出现问题的电力电缆与正常的电力电缆进行连接,选择短接的链接方式,然后在电力电缆的起始端,与单臂电桥的前路进行链接,以此为基础,能够准确地检测出高压电力电缆电阻、故障问题,其发生故障前与发生故障后的电阻值。最后是对高压电力电缆的长度分析,对其发生故障点的距离准确计算,从而针对其故障问题与故障点,采取相应的解决措施。
结束语:
综上所述,高压电力电缆试验方法与检测技术对于提高电缆设备运行效果具有直接影响。为了不断提高检测效果,相关技术人员需要加大对于高压电缆检测技术的研究力度,积极应用新型的先进的技术和手段,提高试验和检测方法的多样性和检测结果的准确性,为电力企业发展做出贡献。
参考文献:
[1]黄令忠. 高压电力电缆试验方法与检测技术分析[J].电工技术,2019,494(08):85-87.
[2]孙丹丹. 曹书强. 张薇. 等.高压电力电缆试验方法与检测技术浅析[J].电子乐园,2019(13):0312-0312.
[3]段凌.电力电缆试验方法及检测技术分析[J].中国战略新兴产业,2019(38).
[4]魏力强. 齐锦涛. 张学伟. 等.电力电缆试验方法及检测技术分析[J].河北电力技术,2018,37(04):31-35+48.
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