時(shí)間:2020年12月17日 分類:電子論文 次數(shù):
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展,電力行業(yè)發(fā)展也十分快速。針對(duì)電力電纜發(fā)生故障原因以及對(duì)故障點(diǎn)的探測(cè)方法的分析,提出了在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,電力電纜故障測(cè)距所使用的全新方法和常用技術(shù)。
關(guān)鍵詞:探測(cè)技術(shù);高壓電力電纜;電纜故障類型
引言
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們的用電需求不斷提升,而城市化人口的增長(zhǎng)導(dǎo)致輸電網(wǎng)絡(luò)中電力電纜不斷增加,輸電壓力也與日俱增。在人們的生活中,輸電電纜已經(jīng)上升到了極其重要的地位,一旦發(fā)生故障將會(huì)影響人們的正常生活,因此在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,故障的檢修以及快速恢復(fù)供電非常重要。而一般來(lái)說(shuō),電力電纜的輸電方式中,高壓電力電纜電力輸送屬于其中相當(dāng)重要的一環(huán),因此如何通過(guò)科學(xué)技術(shù)來(lái)快速的查找電纜故障恢復(fù)供電,屬于未來(lái)電力發(fā)展過(guò)程中的主要研究方向。
1高壓電纜故障的類型
在高壓電纜投入運(yùn)行之后,往往會(huì)受到多方面因素的影響,導(dǎo)致電纜未達(dá)到使用壽命時(shí)就會(huì)出現(xiàn)故障,一般來(lái)說(shuō)導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障的因素主要有以下幾點(diǎn)。(1)電纜本身存在質(zhì)量問(wèn)題,在生產(chǎn)的過(guò)程中,由于技術(shù)人員生產(chǎn)工藝等問(wèn)題,導(dǎo)致高壓電纜出現(xiàn)絕緣偏心、絕緣解蔽均勻性差、電纜金屬保護(hù)套密封性較差等,而這些問(wèn)題在最終的發(fā)展中又將直接影響電力電纜的使用壽命,導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障。(2)規(guī)劃設(shè)計(jì)因素,在設(shè)計(jì)工程的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員由于不具備電纜的相關(guān)知識(shí),導(dǎo)致沒(méi)有從多方面因素考慮電纜的實(shí)際使用壽命。一般來(lái)說(shuō),這種情況主要有電纜轉(zhuǎn)彎半徑不足,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法纜線鋪設(shè)等等問(wèn)題,嚴(yán)重情況下設(shè)計(jì)人員的電力電纜知識(shí)不足還會(huì)導(dǎo)致故障的發(fā)生。
(3)測(cè)試施工方面的因素,在實(shí)際施工過(guò)程中,施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為惡劣,電纜接頭施工存在著一定問(wèn)題,與此同時(shí)施工流程沒(méi)有遵照嚴(yán)格的規(guī)范進(jìn)行,這些都會(huì)導(dǎo)致電力電纜在使用過(guò)程中有出現(xiàn)故障的可能。(4)電纜運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,如果電纜長(zhǎng)期處于超負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行或者電力電纜運(yùn)行外界環(huán)境較為惡劣,這些都容易導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障。(5)外力破壞的因素。在鋪設(shè)過(guò)程中,電力電纜容易遭受到外力的破壞,這些破壞將會(huì)直接導(dǎo)致電纜的質(zhì)量受到影響。
2故障的確定
對(duì)于高壓電力電纜,在發(fā)生故障之后如果具備有一定的條件,那么首先應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查,同時(shí)勘察過(guò)程中需要注意做好安全措施。針對(duì)不同的電纜故障,可以選擇不同的測(cè)試方法,如果出現(xiàn)了電纜主絕緣故障,那么可以使用萬(wàn)用表進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn),來(lái)判斷電纜有無(wú)斷線現(xiàn)象,隨后需要使用兆歐表來(lái)對(duì)電纜主絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試。
但需要注意的是,這種測(cè)試方法并不足以判斷電纜故障性質(zhì),一旦發(fā)現(xiàn)兆歐表顯示絕緣電阻為零時(shí),此時(shí)兆歐表的分辨率較低,需要使用萬(wàn)用表來(lái)對(duì)電纜主絕緣電阻進(jìn)行二次測(cè)試。如果電壓電纜經(jīng)過(guò)了測(cè)試,顯示數(shù)據(jù)合格,測(cè)試人員還需要使用耐壓實(shí)驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行閃絡(luò)性故障方面的檢查。而如果電壓電纜出現(xiàn)了外層故障,可以使用兆歐表來(lái)測(cè)試電纜各個(gè)分段之間的接地電阻是否合格,從而判斷出電纜故障分段。
3故障性質(zhì)的分類、測(cè)試、定點(diǎn)方法
3.1測(cè)距方法
一般來(lái)說(shuō)常見的測(cè)試方法是采用惠斯頓電橋法,電橋法中又包含有電阻電橋法、電容電橋法兩種。在測(cè)距過(guò)程中使用惠斯頓電橋法的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單方便,同時(shí)較為精準(zhǔn),而惠斯頓電橋法的缺點(diǎn)在于其不適用于高阻電路或發(fā)生了閃絡(luò)性故障的電路。伴隨著電力電子科技的發(fā)展,在近幾年來(lái)電力電纜的故障測(cè)試技術(shù)已經(jīng)有了較大的飛躍,除了惠斯頓電橋法之外,又出現(xiàn)了測(cè)距的脈沖電流法、路徑探測(cè)法、脈沖磁場(chǎng)法以及使用聲音信號(hào)時(shí)間差來(lái)尋找故障的方法。也就是說(shuō)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,伴隨著信息技術(shù)的進(jìn)步,尋找電纜故障的探測(cè)技術(shù)有了全新的發(fā)展方向,進(jìn)入了智能化的階段。
3.2平衡電橋法
平衡電橋法,就是在電橋平衡時(shí)按照其電阻與長(zhǎng)度之間的比例關(guān)系來(lái)計(jì)算故障距離。這一種方法主要是實(shí)現(xiàn)非故障相和被測(cè)電纜故障相的短接。其電橋展開的兩臂分別接非故障相和故障相,利用電阻改變器的調(diào)節(jié),最終滿足電橋平衡的要求。這一種方式主要是在短路、低阻接地、外護(hù)套所引發(fā)的故障之中使用,但是無(wú)法對(duì)三相電路低阻故障進(jìn)行檢測(cè)。一旦出現(xiàn)因?yàn)楦咦柚狄鸬碾娐饭收希涂梢钥紤]通過(guò)轉(zhuǎn)化的方式將其轉(zhuǎn)化為低阻故障,再一次進(jìn)行測(cè)量,在轉(zhuǎn)化中可以考慮用負(fù)高壓燒穿故障點(diǎn)的方式來(lái)進(jìn)行處理,但是還需要注意不是所有的故障都可以利用這種方式。
3.3電橋法
目前在電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作中,電橋法的應(yīng)用較少,但是對(duì)于不明顯的低壓脈沖反射和高壓擊穿類的特殊型故障,應(yīng)用電橋法可以達(dá)到很好的檢測(cè)效果。所謂電橋法檢測(cè),具體就是電橋兩臂分別和故障相和非故障相連接,通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)電阻確保電橋達(dá)到相應(yīng)的平衡,然后利用相應(yīng)的公式計(jì)算故障點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)之間的距離。通過(guò)應(yīng)用電橋法對(duì)電力電纜故障進(jìn)行檢測(cè),具有精準(zhǔn)度較高、應(yīng)用過(guò)程簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),但是也有一定的缺點(diǎn),比如對(duì)于高阻抗故障、相間短性故障以及閃絡(luò)性故障的檢測(cè)效果較為一般。
3.4低壓脈沖反射法
應(yīng)用低壓脈沖反射法進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中,其實(shí)就是將低壓脈沖注入電力電纜的故障相。該脈沖會(huì)沿著電纜進(jìn)行傳播,當(dāng)?shù)竭_(dá)阻抗不匹配的位置后,證明遇到了故障點(diǎn),脈沖會(huì)產(chǎn)生反射,設(shè)置在測(cè)試點(diǎn)的儀器會(huì)記錄該脈沖的信息,通過(guò)計(jì)算發(fā)射脈沖與反射脈沖在電纜中的傳播時(shí)間以及往返的時(shí)間差,可以得出故障點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)之間的距離。這種檢測(cè)方法具有簡(jiǎn)單直觀的優(yōu)勢(shì),即使不知道電纜的長(zhǎng)度信息等資料,也可以計(jì)算出故障位置的相關(guān)信息,但是該種方法也具有缺點(diǎn),即只有知道電纜走向時(shí)才能應(yīng)用,對(duì)于高阻抗與閃絡(luò)性故障不適合應(yīng)用低壓脈沖法進(jìn)行測(cè)量。
3.5高壓閃絡(luò)法
這種測(cè)試方法的主要適用對(duì)象在上文的圖表中已經(jīng)有所提及,那就是高阻閃絡(luò)性故障。在進(jìn)行這種故障實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,電壓往往會(huì)高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏,因此需要嚴(yán)格遵守規(guī)章制度。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,更換接線時(shí)應(yīng)該切斷電源,充分調(diào)整間距和間隙,保證電容器和電纜能夠充分的完全放電,同時(shí)還需要注意連接地線。在完成了實(shí)驗(yàn)之后,處理人員還需要使用低壓脈沖法進(jìn)行二次測(cè)試。同時(shí)測(cè)試的過(guò)程中由于電壓較高,還需要注意高電壓測(cè)試設(shè)備的功率與閃光燈的工作功率需要分開,保證閃光燈的連接遠(yuǎn)離高壓線路,防止出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。
電力論文投稿刊物:《電子測(cè)試》由北京市科學(xué)技術(shù)研究院主管,1983年北京市創(chuàng)刊,雜志提供產(chǎn)品測(cè)試解決方案,開發(fā)與質(zhì)檢機(jī)構(gòu)、研究所和大專院校必備的參考資料,適合電子技術(shù)論文發(fā)表。
結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)對(duì)電力電纜特性研究的逐步深入,眾多故障測(cè)距以及定位方法都有了實(shí)際化的提升。然而當(dāng)下存在的問(wèn)題是依舊沒(méi)有一種測(cè)試方法能夠應(yīng)用于所有故障線路中,因此在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,電力電纜故障檢修人員需要堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析,根據(jù)電纜的實(shí)際情況來(lái)選擇檢查方法。無(wú)論是電纜的鋪設(shè)情況,還是電纜所處的環(huán)境因素都屬于檢修人員需要考慮的重要因素,因此采用合適的方法來(lái)對(duì)電力電纜的故障進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試,這屬于非常精細(xì)化的工作,要求電力電纜檢修人員能夠給予工作更大的細(xì)心與耐心。怎樣能夠在未來(lái)發(fā)生故障時(shí)迅速找到故障點(diǎn),從而快速解決故障,降低停電損失,成為電力領(lǐng)域研究的主要發(fā)展方向。
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作者:何軼聰