高压电缆故障的分析判断及查找方法

发表时间:2020/12/24   来源:《中国电业》2020年26期   作者:何知朋
[导读] 高压电力电缆受城市规划影响,通常铺设在城市地下位置,这就增加了日常巡检维护的难度。
        何知朋
        大庆油田采油二厂电力维修大队变检队   黑龙江大庆  163000
        【摘要】高压电力电缆受城市规划影响,通常铺设在城市地下位置,这就增加了日常巡检维护的难度。该文主要以高压电力电缆的接地故障为研究对象,在简要概述高压电力电缆故障类型的基础上,分析电力电缆在输电网络过程中存在的故障问题,包括高压电缆故障类型、故障查找方法、精确定位多个方面,提出了应对的措施。
【关键词】高压电缆;故障分析;判断
        高压电缆因其可靠性、适应性强和占地少的优点,在电力系统中被广泛使用,是供电网络的命脉。而随之由电缆故障引起的事故和经济损失也日益增多,不但影响用户的正常生活,还会影响用户用电体验感,严重时还会给人们的生命形成巨大威胁。如果不能提前发现故障症状,出现故障时及时判断故障类型,准确找到故障点,就很难快速彻底解决高压电缆故障。为此,寻求便捷可靠的故障分析和准确定位的技术方法,减少因高压电缆故障引起的停电时间,提高供电可靠性十分必要。
        1.高压电缆故障的类型
        在高压电缆投入运行之后,往往会受到多方面因素的影响,导致电缆未达到使用寿命时就会出现故障,一般来说导致电缆出现故障的因素主要有以下几点。(1)电缆本身存在质量问题,在生产的过程中,由于技术人员生产工艺等问题,导致高压电缆出现绝缘偏心、绝缘解蔽均匀性差、电缆金属保护套密封性较差等,而这些问题在最终的发展中又将直接影响电力电缆的使用寿命,导致电缆出现故障。(2)规划设计因素,在设计工程的过程中,设计人员由于不具备电缆的相关知识,导致没有从多方面因素考虑电缆的实际使用寿命。一般来说,这种情况主要有电缆转弯半径不足,现场无法缆线铺设等等问题,严重情况下设计人员的电力电缆知识不足还会导致故障的发生。(3)测试施工方面的因素,在实际施工过程中,施工现场环境较为恶劣,电缆接头施工存在着一定问题,与此同时施工流程没有遵照严格的规范进行,这些都会导致电力电缆在使用过程中有出现故障的可能。(4)电缆运行过程中出现问题,如果电缆长期处于超负荷状态下进行运行或者电力电缆运行外界环境较为恶劣,这些都容易导致电缆出现故障。(5)外力破坏的因素。在铺设过程中,电力电缆容易遭受到外力的破坏,这些破坏将会直接导致电缆的质量受到影响。
        2故障的确定
        对于高压电力电缆,在发生故障之后如果具备有一定的条件,那么首先应该进行现场勘查,同时勘察过程中需要注意做好安全措施。针对不同的电缆故障,可以选择不同的测试方法,如果出现了电缆主绝缘故障,那么可以使用万用表进行导通试验,来判断电缆有无断线现象,随后需要使用兆欧表来对电缆主绝缘电阻进行测试。但需要注意的是,这种测试方法并不足以判断电缆故障性质,一旦发现兆欧表显示绝缘电阻为零时,此时兆欧表的分辨率较低,需要使用万用表来对电缆主绝缘电阻进行二次测试。如果电压电缆经过了测试,显示数据合格,测试人员还需要使用耐压实验,对其进行闪络性故障方面的检查。而如果电压电缆出现了外层故障,可以使用兆欧表来测试电缆各个分段之间的接地电阻是否合格,从而判断出电缆故障分段。
        3故障性质的分类、测试、定点方法
        3.1低阻故障
        所谓的低阻故障也就是高压电缆中有一芯或者多芯对地绝缘电阻低于102~103Ω,一般来说这种故障测试方法需要选择低压脉冲法进行测距。

所谓的低压脉冲法就是通过向故障电缆中导体输入脉冲信号,通过脉冲以及反射脉冲的时间差来计算故障点距离。这种测试方法的优点在于操作较为简便,波形直观明显,同时不会对电缆产生较大的损害。与此同时,这种测试方法还可以让测试人员直接明确测试故障类型是否属于低阻故障。对于精确定点来说,低阻故障当下还没有精确定点方法。
        3.2开路故障
        所谓的开路故障是指电缆中有一芯或者多芯发生了断裂,导致了电路电缆整体输电受到影响,一般来说发生这种情况主要是因为电缆被偷盗。对于开路故障来说,最普遍的方法就是使用低压脉冲法,这种方法能够测试出故障点大致位置。而对于精确定位方法来说,最被认可的开路故障精确定位方法是声磁同步法。
        3.3高阻故障
        所谓的高阻故障是指电缆的一芯或者多芯电阻值低于正常值,但略高于几百欧姆的故障。这种故障的测试方法主要有脉冲电压法、脉冲电流法、二次脉冲法。所谓的脉冲电压法是对故障电缆使用直流高压或者冲击高压进行测试,让电缆故障点在高压下进行放电,同时经过精密仪器的观察,可以计算出放电点发出脉冲的来回时间,从而进行测距。这种测试方法在发展过程中有了两大发展方向,首先是直流高压闪络测量法,其次是冲击高压闪络测量法。脉冲电压法有一个较大的优点就是无需将高阻与闪络性故障烧穿,电缆故障点只需要在高电压下进行放电,就可以测试出故障点的详细距离。而这种测试方法的缺点在于,测试仪器与高压部分有直接的连接,存在有一定的安全隐患。而所谓的脉冲电流法在原理上与脉冲电压法一致,但实际上这种方法是在直流高压发生器的接地线上套上一只电流耦合器。电流耦合器的作用主要是采集线路中由于固定点的存在而放电产生的电信号,由于电流耦合器与高压部分不存在直接的连接,这种方法相比较于高压脉冲法来说更为安全。经过长时间的发展过程,二次脉冲法随之出现,所谓的二次脉冲法是一种较为先进的测试方法,这种方法通过高压脉冲发生器来对高阻值或闪络性故障的电缆进行高压脉冲,让故障点产生弧光放电。弧光放电时电阻较小,因此放电过程中原本的高阻故障转变成为低阻短路故障,此时通过耦合装置向故障电缆内发射低压脉冲信号,能够检测出故障点的低阻反射脉冲。在发射结束电弧熄灭后,再次向电缆中注入低压脉冲信号,此时电缆故障点已经恢复为高阻,而低压脉冲信号在故障点处将不会产生反射,通过对比能够精确地找出故障点的位置。使用声磁同步法也能够精确的定位高阻故障发生点。
        3.4闪络故障
        所谓的闪络故障是指电缆中一芯或者多芯对地绝缘电阻数值测试正常,但耐压试验不合格的故障。闪络故障与高阻故障类似,因此在测试过程中可以采用高压直闪法、脉冲电压法、脉冲电流法、二次脉冲法。对于闪络故障来说,一般精确定位选择的方法是使用声磁同步法。
        4结语
        供电系统发生电缆故障后立刻寻找故障点位置随后进行检修非常重要,直接影响了供电公司的供电质量。因此,在未来的发展过程中要求供电公司首先需要正视相关技术人员的能力培训,定时定期开展技能培训以及技能竞赛。其次在电缆检修过程中,工作人员应该将相关技能的学习看作为重要的工作内容,通过自身技能的不断强化来提升工作效率。再次则是在故障处理结束后,技术人员应该对故障进行认真研究吸取经验。最后则是供电企业需要不断完善电缆检修技术资料以及维护电缆检修时需要使用的设备与装备。只有供电企业进行不断的提升与发展,才能够保证电网供电的顺利进行。
        参考文献:
[1]盛瑞鹏.高压电缆故障测试与处理技术分析[J].黑龙江科学. 2018(24)
[2]祝雄年.10kV电力电缆故障检测与处理措施[J].电子技术与软件工程. 2018(05)
        
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