高压电力电缆试验方法与检测技术分析 张艳霞

发表时间:2021/1/22   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:张艳霞
[导读] 摘要:高压电力电缆的绝缘状态对于电网安全性的价值与意义不言而喻。
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        摘要:高压电力电缆的绝缘状态对于电网安全性的价值与意义不言而喻。虽然局部放电带电检测技术已经具有了一整套技术体系,但是高压电力电缆试验方法与检测技术的现场使用效果还有待提高。基于此,文章结合高压电力电缆常见的故障问题,探讨高压电力电缆的检验方法与检测技术,以期为电力部门保障稳定的电力供应提供参考思路。
        关键词:高压电力电缆;试验方法;检测技术
        引言
        现代化社会的发展中,电力已经成为各领域稳定发展的主要能源,电力电缆是现代化基础设施的重要组成部分。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。针对其故障问题解决完成后,还系需要提高整体的技术水平,引进现代化的信息技术,促进电力电缆的智能化发展,完善各类检测技术,创新多样化的实验方法,为高压电力电缆的稳定运行提高安全保障。
        1 高压电力电缆的在线监测方法
        高压电力电缆的在线监测方法,目前应用较为广泛的有接地线电流法以及环流法两类。其中环流法主要对电缆的护套层故障进行检测,而接地线电流法是对主绝缘故障进行检查。高压电力电缆护套大多使用交叉互联的换位方式,所以在护套交叉换位后,呈现三角形的排列模式,这时里面环流为零。排列模式如果是水平的,那么里面就会存在数值较小的环流。此外,由于护套层中的多点接地故障发生频率最高,存在较大的接地电流,所以可以通过这一指标来检查绝缘是否存在故障。
        2 高压电力电缆故障原因分析
        2.1质量不合格
        电力电缆的质量问题是导致故障的主要原因之一,且很容易造成较为严重的后果。通常,位于户外的高压电力电缆暴露于阳光直晒的位置,因此其表面保护层很容易受到影响。同时,在多变的天气环境下,温湿度的变化会侵蚀其原有的保护层,使得其原有的绝缘功能受到抑制。加之日常维护及更换不当,使得电力电缆较为脆弱,在复杂的运转过程中容易出现击穿事故,易威胁整条线路的正常运转及人们的日常安全。
        2.2运行不稳定
        随着各领域的快速发展,使工业化与民用化都加大了对用电的需求量,依然采用传统的高压电力电缆设备与材质,会增加其运行压力,使其铺设的规模无法满足各领域的用电需求。如果不及时地进行有效处理,会使高压电力电缆处于高负荷的状态下,不仅会造成能源的大量消耗与浪费,而且长期的使用,会正确安全隐患,增加故障发生率。
        2.3 施工不规范
        对高压电力电缆的施工操作,是属于复杂性、系统化的工程,其施工不规范,就会对电力电缆的稳定性、可靠性造成不利的影响。对此,我们针对其施工不规范进行了以下的分析:首先,是忽视了对施工现场环境的考虑,未能够进行施工现场的勘察,无法对其安装的位置明确地选择,在现场施工的过程中,各项工作都处于混乱的状态下。尤其是对电缆、接头等部分的安装,是电力电缆施工的核心工作,现场工作人员忽视了对其的考虑,增加了电力电缆的施工难度。其次,是安装方法存在的问题。在整个施工的过程中,无论是对其的安装工序,还是多涉及到的单位、人员,都存在着复杂化,施工人员对施工现场环境不熟悉,为了能够在规定的时间内完成安装,就不可避免的会出现操作不当、人为因素的影响。例如:电缆表面受到破坏、连接操作不当引起的失常、接触不良等,都会对高压电力电缆的日常运行造成阻碍。
        3 高压电力电缆的试验方法
        安全、稳定是高压电力电缆运转的基本要求。针对多样化的故障问题,当前应用最为广泛的高压电力电缆试验方法为振荡电压实验与谐振电压试验。
        3.1 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。


        3.2 谐振电压实验
        谐振电压试验也是十分常见的一种高压电力电缆试验方法,也称为串联谐振。通常,如果需要进行试验的问题电缆不能达到规定的电压要求,则采用谐振电压方法进行试验。这是由问题电缆所能提供的较大电流容量决定的。应用谐振电压试验时,可以满足不同试验电力电缆对电压的实际需求。具体地,谐振耐压试验的核心在于改变电力电缆系统中的电感量与试验频率,并将其保持在谐振状态,以得出最终的试验结果。该方法需要的器材较多,但是其工具体积较小、且已具有扎实的理论支持,因此实践中需要根据实际的试验需求进行统筹考虑。
        4 高压电力电缆的检测技术
        4.1万用表检测技术
        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。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。
        4.2电桥检测技术
        电桥检测技术操作相对便捷,因此在高压电力电缆的故障检测中较为常用。操作中,专业人员将出现问题的电缆与另一条正常性能的电缆进行连接,连接方式同样为短接方式,同时再在电力电缆的起始处连接单臂电桥前路。基于此,测量正常电缆相的电阻与出现故障问题的电缆相故障点前后的电阻值之比,再参考电缆的长度,对故障点的实际距离进行计算,最终得出故障的具体位置。该方法依靠简便性得到了较为广泛的应用,但是由于其尚且不能实现对闪络故障的精准检测,因此受到了一定应用限制。
        4.3直闪法
        直闪法,在高压电力电缆常击穿故障中应用的最多。引发高压电力电缆故障的原因比较多,有可能使其自身的质量不合格,也有可能对其施工安装操作不规范所引起的等。而其发生击穿故障,就是使电力电缆的电阻值增大,一旦发生了闪络后,就会使电力电缆在短时间内,释放出大量的电流脉冲波,从而引发电力电缆与故障点形成了反射的效应。对此,需要相关检修人员,能够对电力电缆上预设的端口进行测试,能够得到准确的电磁波信息数据,再针对其波形反射时间的合理判断,找到其发生故障的具体位置。对直闪法的应用,既能够全面提升检测工作效率,有确保电力电缆的检测精度。
        4.4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。
        5.总结
        总之,高压电力电缆在我国的电力系统中扮演着重要的角色,对于维护电力供应的稳定、满足居民生活与工业生产的用电需求具有重要意义。为了有效提高电力部门的检修效率,针对多样化的故障问题,需要采用科学合理的试验方法与检测技术,在第一时间消除故障对电力系统的影响。
        参考文献:
        [1]高压电力电缆的故障测寻分析[J].吕玉彬. 科技创新与应用.2016(15)
        [2]高压电力电缆线路的关键技术探讨[J].刘宁. 通信电源技术.2019(12)
        [3]220kV高压电力电缆故障检测技术的应用价值研究[J].熊世桥. 产业科技创新.2020(02)
        [4]高压电力电缆故障分析及诊断处理[J].朱建军. 数字通信世界.2019(06)
        [5]高压电力电缆的运行维护分析[J].王建伟. 机电信息.2019(20)
 
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