杨川
45242619781108**** 广西桂东电力股份有限公司 广西 贺州市 542800
摘要:一般电力电缆的使用寿命在30年以内,随着使用时间的增长,许多早期敷设的电缆已经进入了使用寿命的后期,一些老旧电缆逐步出现故障等现象。由于高压电力电缆所工作的环境一般较为恶劣,很容易产生受潮、渗水等情况,从而对电缆的性能和绝缘产生不利的影响。此外,电缆的接头和终端在长期受力的状态下,也很容易出现问题和故障。经过长时间的使用和检修可以发现,电缆的故障和问题绝大多数都发生在接头和终端等位置。
关键词:高压电力;电缆试验;方法;检测技术
1开展高压电力电缆故障分析的重要性分析
对高压电力电缆出现故障的原因进行分析,才能够针对性更强地提高高压电力电缆试验方法与检测技术的专业性。在有限的区域内,高压电力电缆的数量不断增加,会导致电缆之间的绝缘状态不断降低,一旦出现安全事故,就可能会导致大范围大面积的停电,在高压电力电缆的维修过程中,影响居民的正常生活和企业的生产经营活动。因此,高压电力电缆的故障分析是电力部门必须把握的重点问题。只有通过系统的故障分析,并配套以科学的试验方法与检测技术,才能做到“防患于未然”。需要注意的是,由于高压电力电缆构造的复杂性及其规模的庞大性,其故障问题相对复杂,实际作业过程中必须以严谨的程序与科学的方法加以应对,以保障电力部门工作的基本效率。
2高压电力电缆绝缘检测的试验方法
本次研究采用局部放电宽带高频脉冲电流检测高压电缆绝缘情况,宽带高频脉冲电流检测的结构布局如图1所示。图中,分别用HA、HX表示耦合电容与测试对象;在高压电力电缆绝缘检测过程中,若检测端开始局部放电,则脉冲电流流经HA后会在检测阻抗的两侧形成瞬时脉冲电压变化;然后脉冲电压继续在线路中传输,检测装置对此脉冲信号进行滤波、放大、检波等操作,进而采集电缆局部放电的各项参数信息。
图1宽带高频脉冲电流法的结构布局
基于宽带高频脉冲电流法检测高压电缆局部放电具有极大优势,包括:电缆局部放电的高频信号可被精准测量,所测量的信号基本是电缆局部放电的全部信号区域,高频信号一般定义为(16KHz,40MHz);宽带高频脉冲电流法采集数据的效率高,可达100MS/s,解决了长时间、高精度采集局部放电脉冲信号的问题;宽带高频脉冲电流法以脉冲信号特征为基础,可实现多种途径信息的感知与识别,将干扰信号从放电信号中精准区分出来,进而标定高压电缆局部放电量。
基于宽带高频脉冲电流法检测高压电力电缆局部放电情况,是一种在线监测方式,可动态获取电缆的局部防电情况。基于宽带高频脉冲电流法设计的电缆绝缘检测试验装置如图所示。
图2基于宽带高频脉冲电流法的绝缘检测试验装置
图2中,宽带脉冲电流传感器、特高频噪声传感器是检测装置的关键构成,用于感知电缆运行的相关数据。检测期间,高压电缆会产生两种需要被检测的重要信号,一是电缆设备内部局部放电生成的行波电流信号,将宽带脉冲电流传感器卡装于电缆接地线上,对该信号进行耦合;二是空间中存在的特高频干扰信号,由特高频噪声传感器进行耦合。
宽带脉冲电流传感器耦合后的行波电流信号需要传输至采集模块,以低损耗的高频同轴电缆为传输介质,进而对信号实施AD转换、采集等处理;行波电流信号耦合到的空间特高频干扰信号被发送至采集模块内的信号调理器中,以RF同轴电缆为介质进行传输,在调理器中完成信号滤波、放大、检波操作。在采集模块对检波后的信号进行AD转换与采集处理,计算机以USB接口接收数字化采样完成的原始脉冲信号数据。
最后在计算机上对局部放电数据进行处理,主要包括信号相位处理、信号聚类分析、信号抗干扰分析等,本文通过聚类分析方法确定局部放电脉冲信号的类型,从而判断被检测高压电缆是否处于绝缘劣化态势。
3高压电力电缆检测技术
3.1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。
3.2万用表检测技术
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。
3.3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。
3.4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。
结束语
综上所述,我国的高压电力设备成为我国电力设备的主要类型,我国的各大企业都在积极的使用高压电力设备,这也导致高压电力设备的相关工作成为当前的任务。但是在高压电力设备实验工作中,一直以来都存在高风险的情况,经常出现关于高压电力设备的安全事故。为了充分的避免这种情况,则需要在高压电力设备测试过程中,增添更多的安全保障措施,才能让高压电力设备测试人员更加的安全,同时也可以促进高压电力设备测试行业的发展。
参考文献
?[1]鲍志伟.高压电力电缆试验方法与检测技术分析[J].通信电源技术,2019,36(9):141-142.
[2]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(8):80-82.