电力电缆故障分析及监测方法的解析

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月11期   作者:陈永欣、于浩然
[导读] 电力电缆直接与各种用电设备相连,在电网运行中起着关键作用。一旦发生故障,不仅会影响电网的正常运行,还会产生大量的维护费用
        陈永欣、于浩然
        新疆送变电有限公司  新疆乌鲁木齐市  830011
        摘要:电力电缆直接与各种用电设备相连,在电网运行中起着关键作用。一旦发生故障,不仅会影响电网的正常运行,还会产生大量的维护费用。在这种情况下,有必要对电力电缆故障进行快速、准确的诊断和分析,以有效降低电力电缆的维护成本和维修时间。
        关键词:电力电缆;故障分析;监测方法;分析研究
        1电力电缆故障智能检测的重要性
        由于电力电缆数量和规模的扩大,其人工检测难度极大,且人工检测精度较低,施工成本和人工成本较大,因此实现电力电缆故障的智能检测是未来发展的必然趋势,特别是信息和智能在各个行业的普及,将智能技术与传统检测技术相结合,可以更快地找到故障的位置,判断电力电缆故障的原因,提高检测效率,为电能传输和控制的有效性打下坚实的基础。在智能电网的发展过程中,影响智能检测的因素主要有三个方面:一是智能电力系统的结构比较复杂,前期需要购买比较先进的设备,以增强设备的稳定性,二是:,由于发电方式和风电场接入方式的发散性,使得电流波形发生多种模式的变化,使得电网系统面临更为严峻的考验,输电线路的实际功率和潮流具有自动化的特点,因此传统的方法无法用于预防和检测。因此,要不断提高相关人员的智能检测技术能力,熟练使用智能设备,明确操作规程和操作规程,能够及时发现电力电缆出现的问题,制定应急预案,提高电力电缆故障智能检测的整体有效性。
        2电缆故障类型
        2.1电缆短路故障
        造成电缆短路故障的原因很多,如外部尖锐物体的碰撞导致电缆绝缘层失效;在运行过程中,当电缆截面较小时,会出现过载运行问题;送电不合理,造成电缆负荷较大,10kV配电线路分布广泛,受损概率较大。以上情况是造成电缆短路的原因,也是现阶段较为频繁的因素。
        2.2电缆开路故障
        由于部分电缆需要埋地敷设,随着使用寿命的增长,雨淋腐蚀更为严重,造成绝缘层破坏、开路现象。另外,线路长期暴露在外界环境中,在送电过程中稳定性较差,会造成电缆短路故障。
        2.3电缆接地故障
        在电缆施工过程中,接地可以提高电缆的绝缘性能。在实际的日常运行中,如果电缆的绝缘层损坏,会降低绝缘,引起接地故障。一旦发生接地故障,电缆附近金属物体的连续放电将威胁电气设备和人身安全。
        3配电网电缆故障
        3.1配电电缆本身故障。在配电电缆的常见故障中,由电缆本身质量问题引起的故障非常常见。因此,研究电缆本身的质量是非常重要的。质量问题通常是指电缆原材料和附件的问题。一是电缆原材料质量问题,主要有两个原因:(1)电缆生产过程中没有监管,导致空气进入电缆绝缘层,或是受潮湿天气影响,导致电缆绝缘层受潮,最后绝缘层会被破坏(2) 工作人员在设计电缆连接时没有充分考虑实际情况,导致接线或导线接触,进而造成设备端子烧损,影响正常运行。另外,电缆附件的质量问题,主要原因包括:(1)绝缘瓷老化降低绝缘性,导致运行回路和接地短路(2) 冷缩头和热缩头的绝缘层厚度不一样,分布不均匀,导致气泡杂质等问题,影响电缆的正常运行。


        3.2操作故障
        运行故障主要是指人为失误或操作不当引起的故障问题,通常有以下原因:(1)保护装置安装不正确,导致设备在运行中损坏,(2)相关人员未对电力系统周边环境,特别是保护区内外的树木和物体进行调查,未及时清理;(3)管理人员在安装相关电力设施时,未严格按照安装程序进行,从而导致带电体与大地之间的缝隙过小,(4)相关人员没有做好预防性检测,导致部分设备出现问题没有及时发现,导致停电。3.3电缆腐蚀和老化问题。在电力系统运行过程中,电缆腐蚀老化引起的停电现象也非常普遍,造成电缆腐蚀老化的原因主要有三个方面:(1)有些电缆长期处于酸性状态,在这种情况下,绝缘层容易被氧化,这大大缩短了配电电缆的使用寿命(2) 有些电缆长期暴露在恶劣天气下,在雨霜的影响下,造成绝缘层腐蚀,如果不及时检测和采取预防措施,绝缘层很容易被击穿,产生短路现象(3) 一旦发生雷雨,如果电缆受到雷击,会导致内部电压或电流急剧上升,从而使电缆出现损坏的问题,影响电力系统的整体运行。
        4电力电缆故障监测对策
        4.1实时监测电缆温度,防止电缆过热
        为了保证电力电缆的正常工作,促进电力系统的稳定运行,必须采取一定的策略,其中之一就是实时监测电缆的温度,防止电缆过热。在电力系统中,由于大功率设备在运行过程中的运行,导致电缆温度升高的现象非常普遍。因此,有必要做好电缆温度的实时监测,以提高电缆的整体运行性能,为优质电缆的稳定运行提供坚实的技术保障。目前,除了做好监测工作外,还要对容易出现问题的区域进行定期检查,从而实现电缆温度的可靠控制,确保电缆出现问题的概率大大降低。
        4.2在线监测电缆负载电流,防止过载运行
        对于电力电缆的运行和使用,有一个非常重要的预防措施就是在线监测电缆负载电流,防止过载运行。对于电力电缆来说,如果电缆长期过载,电力电缆的工作压力会更大,电缆的使用寿命会受到很大影响。因此,在电网系统运行过程中,应合理分配电网的电力负荷,保证电缆各部分所承载的负荷能在合理范围内,以保证电力电缆的正常运行。另外,对电力电缆负荷进行实时在线监测,以便及时对出现问题的电缆进行维修。
        4.3电缆的电解腐蚀防护
        在电网系统工作过程中,防止电缆电解腐蚀也是电力电缆故障的重要预防对策。对于电网中的电缆,其电解腐蚀现象主要是由于电缆表面的绝缘层与其它相邻金属部件之间的反应,需要对电缆表面的绝缘层进行适当处理,加强电缆护套,从而有效防止电缆与周围金属之间的电解腐蚀,有效地保证了电力电缆在使用过程中的安全性,有利于保证电力电缆的使用寿命。因此,防止电缆电解腐蚀也是电力电缆使用中的有效对策。
        4.4电缆的化学腐蚀防护
        除了以上几点,电力电缆故障还有一个非常重要的预防对策就是防止电缆的化学腐蚀。就电力电缆而言,大多埋在地下较深的地方,但由于地下有一些矿物和深水,这些都会对电力电缆造成一定的化学腐蚀,特别是对一些偏碱性和偏酸性的地下土壤,对于电力电缆造成的化学腐蚀现象更为明显。因此,为了保证深埋电力电缆的安全,深埋前应先对土壤条件进行测试,以便选择合适的绝缘层材料,对于腐蚀性强的土壤区域,必须采取一定的防护措施。
        5结语
        综上所述,要提高电力电缆的传输效率和质量,就需要了解电力电缆故障的根本原因,加强电缆故障的频率检测,并进行详细的分析和探索,数据的集成和归纳也是电力行业长期开展不可缺少的一步。
        参考文献
        [1]安允展,瞿吉,张亚亚,郑馨. 电力电缆故障分析与诊断方法的研究[J]. 通信电源技术,2018,35(03):221-222+238.
        [2]邓勇,李瑞月. 关于电力电缆故障分析及监测方法的探究[J]. 电子测试,2018(12):98-99.
        [3]石武. 电力电缆故障监测及预警系统设计研究[J]. 中国设备工程,2018(15):118-119.
        [4]张岚,王献军,赵卫华. 电力电缆故障定位在线检测研究[J]. 电气技术,2018,19(10):55-58.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: