摘要:近年来,我们国家各方面都发展迅速,这也在一定程度上推动了我国智能电网的发展。电网系统所涉及的规模逐渐变大,各种线路结构也开始变得逐渐复杂,从而导致问题增多。本文主要是分析在智能电网运用这一方面,电路老化和其他电缆故障的原因以及科学的电力电缆故障判别技术,从而为电力电缆故障诊断技术在智能电网中更好地运用进行研究。
关键词:电力电缆;故障诊断技术;智能电网
电力是人们日常生活中的必需品,如果没有了电,我们的生活也会受到很大影响。所以相关部门应该尽可能的避免电力事故的产生,以免造成不可挽回的后果。相关部门应该迅速的找到故障原因并且对其修复。现在我国的电力系统方面的故障和修复包含两个方面,分别是电缆故障的判别和如何修复故障。智能电网系统能够清晰的分辨故障的相关内容和确定的故障产生点。在进行故障修复的时候,需要相关人员具有清晰的逻辑思维,通过创建复杂的数学模型并且更快的找到故障产生点,对其进行修复。电力电缆故障诊断技术在智能电网中的应用对于国家的发展具有重要意义,相关技术人员应该加强这方面的研究。
1 电路老化原因分析
一般情况下,输电线外层都有三层包裹。第一是绝缘层,第二是导体层,第三是保护层。这三层结构能够让输电线发挥作用,也能够保护输电线。如果那些电力电缆持续长时间的进行工作,可能会降低绝缘层和保护层的使用时间,使它们发生老化甚至是损坏。通常为了延长他们的使用时间会将电线的接头与终端部分包裹的绝缘纸用绝缘油浸泡湿润,这样能够在一定程度上改善其老化。电缆可能会受到外部因素的影响,环境或者是人为都可能导致其出现形状的改变,然后保护层出现破裂且电力泄露,很多重大的电力安全事故都是由于这个原因而引起,我们必须要对其引起重视。另外,在充电中的绝缘油可能会与空气发生化学反应,比如水和二氧化碳等,这些都能够在很大程度上加快线路的老化,然而使绝缘层的绝缘效果逐渐变差。
其次,交联聚乙烯电缆是一种特殊的电缆种类,它还有两个主要的故障情况,分别是金属屏蔽层被破坏和水树老化。如果电缆的绝缘层中含有一些水分时,这会由于电场的作用导致局部变成树枝的形状,引起电缆的损坏,这就叫做水树老化。如果水树长时间的处在高温的条件下,那么它就会渐渐的被氧化,进一步的提高其吸水率以及导电性,从而有极大的可能导致热击穿并破坏电缆;如果水树长时间的处在低温条件下,可能会发生氧化或者其他的转化反应,从而引起水树枝变成电树枝的情况发生。
2 其他故障产生的原因分析
导致电力电缆产生故障的原因有很多,出现比较多的首先是机械类损伤导致的故障。如果电缆由于外界因素发生轻微的破坏,由于线路还能够正常的运行及工作,没有影响到人们的日常生活,这样电缆的损伤部位就不能及时被相关工作人员所发现,使得损坏情况愈加严重,这样有很大的发生重大安全事故的可能性,这样导致的结果甚至是无法挽回的。电力电缆机械为什么会损伤?这是相关人员需要思考的问题,主要有以下几个方面。第一是线路在安装的时候,安装人员没有做到位,在安装的过程中就导致了线路的损坏。第二是在运行的时候,外部作用力太大导致电缆的损坏,电缆的金属屏蔽层被严重损坏。第三是自然环境的影响,各种恶劣的天气使得线路承受不了,从而被损坏。另外,电缆绝缘层的性能变低和过电压故障都是常见的故障原因,一般情况下,绝缘性能下降的原因主要有两点。第一点是安装人员在进行安装的时候不够细心,引起绝缘层进入了一些水分,由于潮湿的缘故,导致电缆保护层被损坏。第二点是由于长时间的高压电流通过,绝缘层被击穿并引发一系列故障。
3 电力电缆故障诊断技术分析
电力电缆故障的诊断分为三个方面。第一是故障的诊断方面,它的作用首先是判断故障的种类,其次是判断故障的受损程度是否严重,这样更加有利于相关的工作人员进行后两部分的诊断工作。它能够分辨这项故障是由于电路短路或者开路引起,还是由于电阻过大或者电阻过小引起等。第二是测距方面,它的作用主要是判断故障产生位置的距离,这个还需要将一些专业设备放置在电缆的其中一端,让专业设备对其中的距离进行比较准确的测量。目前在这个方面被普遍运用的技术是行波测距技术,如果是由于电阻较低,或者电路短路这样的故障引起,那么一般会采用低电压脉冲反射的方法来解决问题。过去的电路检测技术运用起来比较复杂,这种方式在一定程度上比较简单直观。第三是电路故障的定位技术,它的主要作用是更准确的确定故障产生的位置,它主要以测距得到的结果为关键依据并根据电路一开始的铺设路径,之后将故障产生的位置控制在一个很小的范围区间。最后运用常用的放电声测法或者其他更有效的方法来得到故障发生的具体位置。
4 电力电缆故障诊断技术的应用
在当前科技急速发展的时代,经济得到了很大程度上的发展,在此背景下,各方面的发展都极大地依靠着电力,电力的供应必须得到进步和发展,电力的质量也需要跟进。我国在多年的努力下,在电力的供应方面取得了一定的进步和发展,但当前阶段的电能供电的系统仍然存在很多方面的问题,需要在发展的过程中将问题解决。在相关的电网结构中,电力电子设备是相关的故障的诊断的主要调控的手段。电路的安全相关诊断分析中,震荡波检测技术是当前的主要手段,该技术在国际上的应用也较为广泛先进,可以较为准确的判断故障和电缆的相关的情况,排除故障安全隐患,为电缆的健康提供监控保障。有关该技术的相关工作过程主要分为以下几步,首先,在对电缆的监测前,需要进行直流加压,待到电压值达到一定值才能能够完成开始的工作,然后进行操作,关闭高压得固态开关,利用设备和电缆电容之间产生的谐振的原理,监测电缆的阻尼震荡的电压。经过处理分析运算可得到相关的数据信息,进行检测电缆的安全性,排除大部分的潜在隐患。
在当前局部放电所得到的信频普遍较宽,可以到达数百兆赫兹,在保证放电信息可以有效地获取的前提下,尽量避免干扰信号所造成的影响,便于监测和维修。在电信号的低频段的区间内进行数据信息的传送,虽然信息量较小,可是受到干扰的影响也大大降低,在近些年来进行的高频段的检测也越来越成熟,在一定程度上得到了普及,但这项技术的能力有很大的局限性,很难进行放电定量的准确有效的判断和侦测。值得一提的是该方法对于绝缘体的间隙放电的相关数据的监测统计效果很差。运用阻尼震荡波的电压检测,能够在震荡电压数据的检测中进行放电测定,对于故障的检测也有更好的机制系统。如何在故障危险发生前得到有效的监测诊断,是保证电路稳定关键性的一步,利用相关的技术实现准确快速有效的判定,是为供电的稳定提供一个保障。
5 结束语
过去的故障检测技术已经不能够满足目前人们对于电力越来越多的需求,因此,相关人员必须要对电力电缆故障诊断技术引起重视并进行研究。相关电力人员必须知道电路老化,或者出现其他故障的原因,并积极思考和学习,科学的运用电力电缆故障诊断技术从而慢慢的的加强智能电网系统建设,尽可能的确保电力供应的安全性并且方便人们的生活。
参考文献:
[1]卜威,王韬,普凯. 电力电缆故障诊断技术在智能电网中的应用研究[J]. 机电信息,2019(17):23+25.
[2]陈攀,李正佳,包俊. 电力电缆故障诊断技术在智能电网中的研究[J]. 电气应用,2013,32(S2):137-139.
[3]赵晓宇.基于人工智能电网故障诊断技术的研究现状及未来发展趋势[J].通讯世界,2018,342(11):151-152.