220 kV 高压电力电缆故障检测技术

发表时间:2021/4/20   来源:《中国电业》2021年第2期   作者:康 军
[导读] 电缆是电力系统的主动脉。因为外线因素的干扰,
        康 军
        中铁建电气化局集团第三工程有限公司 宁夏 吴忠 751100
        摘 要:电缆是电力系统的主动脉。因为外线因素的干扰,电力电缆在使用的时候会发生老化以及过热等问题,这就会导致出现非常严重的供电故障。本文通过对220 kV 高压电力电缆常见的问题以及成因进行分析,阐述了相关的检测方法,提出了解决220 kV 高压电力电缆故障的有关措施,给我国有关方面提供了相应的参考和帮助。
        关键词:220 kV;电力电缆;故障检测
        引言
        与架空输电线路比较来说,电缆可以在很大程度上减小空间和工作量,同时相对来说安全系数较高,由于这些优点,电缆在城市电网建设过程中的应用非常普及。随着经济的不断发展,电缆线路的数量越来越多,这导致电缆出现故障的可能性也在不断增加,这就给供电系统运行的安全性以及稳定性带来了不好的影响,同时也更加突出了电力电缆故障检测工作的重要性。为了最大限度的减小电缆在运行期间出现问题的可能性,电力电缆在运行之前需要进行认真仔细的检查,不仅如此,还需要在生产电缆的时候强化对于技术的监督管理,将电缆运行后的保护工作落实到位。
        1 220 kV 高压电力电缆常见的问题以及成因
        1.1设计缺乏科学合理性
        现阶段,我国 220 kV 高压电力系统的设计水平还需要提高,如果在进行电力系统设计的过程中出现问题,就会在很大程度上影响电力正常运行。有的电缆生产厂家在制作以及生产电缆的过程中过分追求经济效益,没有根据相关标准规范实施生产,存在偷工减料的现象,从而造成很多质量不符合要求的电缆被应用到电力系统建设过程中,这对于电力系统以后的运营来说是一个非常大的威胁。
        1.2 机械损伤类故障
        在电力电缆出现的问题上,机械类的损伤比较普遍,通常情况下,表现为电缆外部的保护层受到破坏,在这种情况下,要是电力维修人员无意触碰到,就会给身体带来巨大的伤害,严重的话还可能造成死亡。如果出现机械损伤类的故障,故障检修人员需要及时的找出原因,同时对故障进行处理和解决,尽可能的减小危险系数。在 220 kV 高压电力电缆运行的时候,造成电力电缆发生机械伤类故障主要有下面三个方面:首先,外力的直接作用导致电缆受到破坏;其次,在安装电缆的过程中,因为操作不符合要求,从而造成电缆外部绝缘层发生断裂;最后,在使用电缆的时候,因为外界条件的影响,比如恶劣的环境等原因,使得电缆遭受机械性损伤。
        1.3 绝缘故障
        首先,受潮。如果电力电缆受潮的话,电缆所传送的电流就会发生短暂性的增加,同时电缆的绝缘电阻也会发生短暂性的减小,这就造成电力电缆的连接器具出现损坏。通过对电缆受潮的原因进行分析,发现如果密封工作没有做好或者是电缆质量不符合要求的话,都会造成电缆线路发生受潮的问题。其次,老化变质。现阶段所使用的电缆材料要是在长时间内都裸露在环境中的话,就很容易发生老化的情况,这就会在一定程度上削弱电缆绝缘层的保护作用,不仅如此,气体如果进入到了绝缘层,高压系统就会发生电离,这个时候气体就在短时间内被加热,温度突然增大,这就会加快电缆的老化情况。
        2 检测220 kV 高压电力电缆故的常用方法
        2.1 电桥法
        现阶段,在检测电力系统的过程中,使用电桥法的情况比较少,然而对于低压脉冲反射以及高压击穿类这种不明显的特殊型问题,使用电桥法的效果比较明显。电桥法检测指的是电桥两臂分别与故障相以及非故障相连接,然后对电阻进行合理的调节,从而保障电桥实现平衡,最后使用相应的公式来对故障点以及测量点间的距离实施计算,使用电桥法来检测电力电缆的故障,相对来说具有很高的精确度,而且使用起来也非常的简单方便,然而其也存在不足之处,就是在检测高阻抗故障和闪络性故障的时候,检测效果不够理想。


        2.2 低压脉冲反射法
        在使用该项方法实施检测的时候,就是把低压脉冲注入到电力电缆的故障相。该脉冲会沿着电缆传播,在阻抗到达不符合的地方时,就表明遇到了故障点,脉冲就会发生反射,设置在测试点的仪器会对该脉冲的信息进行记录,通过对发射脉冲以及反射脉冲在电缆中的传播时间和往返时间差进行计算,能够得到故障点与测试点的间距。这种方法相对来说比较简单,就算不清楚电缆的长度,也能够了解故障位置的有关信息,然而这种方式也存在不足之处,就是只有在了解电缆走向的时候才可以使用,不适用于闪络性故障以及高阻抗。
        2.3 脉冲电流法
        在使用脉冲电流法的时候,先使用高压击穿电缆故障点,接着使用有关的仪器来记录故障点击穿以后产生的电流行波信号,然后再通过计算两点的往返时间,确定故障的实际距离。
        3 解决220 kV 高压电力电缆故障的有关措施
        3.1在运行之前按照标准实施检查
        为了尽可能的避免出现故障,供电企业需要采取有效的预防措施,在运行之前需要全方面的检查高压电力电缆,通过检查的方式最大限度的减小出现故障的可能性,从而实现预防事故发生的效果。在进行检查的过程中,电力工作人员需要重视对于电缆外部绝缘结构的检查,减小电缆出现机械性损伤的可能性,给电力系统运行的安全性和稳定性提供保障。电力工作人员还需要有规律地检查继电保护装置,强化纪念保护装置所有零件的安全性,对整个线路实施分流以及升压实验,确定电缆安全保护能够承受的范围,尽可能的避免在使用电缆的时候出现电流电压不稳定的情况,从而减小电缆出现问题的可能性。
        3.2 加强对于电缆生产过程的监督管理
        为了保障电力系统的运行,首先就需要尽量降低电力电缆的故障问题发生几率。从电力电缆生产制作的过程中要做好相关的测试检测工作,在生产的过程中加强监督管理,确保生产电缆的质量,从而为我国电力系统的建设提供安全可靠的电缆。另一方面,在生产的过程中技术人员要重视电缆细节的问题,特别是电缆的外观以及同心度等方面。在完成电缆生产后,工作人员要对电缆的实际运行状况要进行再次检查,确保其运行能够符合标准。
        3.3 加强对于电缆运行的维护管理
        在应用了220 kV 高压电力电缆后,电力企业必须按照相关的规定来定期进行检查,例如可以通过接地电流的实际状况来分析电缆运行状况,同时可以通过在重点监测的互联网箱的接入口或者是一些电缆的接入口位置来使用相关测试技术来进行分析,因为这些位置很容易发生故障的区域,通常情况下一般都是使用红外线成像技术来进行分析研究。另一方面,工作人员需要对电缆隧道内的相关防护设施进行全面的检查,根据日常的实际工作状况来排查存在安全隐患,尽量降低火灾发生的概率,从而确保电力系统的安全稳定运行。对于一些降水量较高的城市来说,在下雨之前要对电缆进行全面的防水检测,防止电缆被过多的雨水浸泡而导致出现安全隐患。最后相关的工作人员要加强对于电缆保护知识的宣传,让人们充分意识到电缆保护工作的重要意义。
        4 结束语
        综上所述,为了确保 220 kV 高压电力系统的稳定运行,首先必须要加强对于电缆的保护,同时电力系统的工作人员需要全面深入的分析电缆发生故障的原因,做好检测工作。其次要根据发生故障的原因采取有针对性的维修措施,对于可能出现的安全隐患要及时地消除,从而保障电缆系统能够安全稳定的运行。
        参考文献
        [1]林睿.探索 220 kV 高压电力电缆故障检测技术的应用[J].冶金管理,2019(19):78-79.
        [2]何建益.220 kV 高压电力电缆故障检测技术的应用[J].电子技术与软件工程,2018(23):226.
        [3]俞骏,徐甍,徐凯,等.220 kV 电力电缆线路的维护及故障检测技术分析[J].中国设备工程,2017(20):172-173.
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