试论电力电缆故障测试技术在供电企业的运用

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】在电力线路中，电力电缆是其中非常重要的构成部分，主要负责电能分配和传输。因此，当电力电缆产生故障时将引发电力线路故障，严重影响电力系统运行的稳定与安全。因此，供电企业科学应用电力电缆故障测试技术，探寻电力线路中存在的问题，并进行及时、科学、高效处理，对提升企业供电服务质量，维护电力系统安全与稳定运行具有重要现实意义。
　　【关键词】电力电缆故障测试技术；供电企业；运用
　　引言
　　电缆故障检测技术的发展有着比较长远的历程。在二十世纪七十年代以前，所应用的故障检测技术主要有两种，分别是电桥法和抵押脉冲法。在高阻故障寻测方面，这两种故障检测技术有着相应弊端，不能够获得比较有效的结果。所以，研发能够对此问题进行有效解决的检测技术是非常必要的，随之出现了高压电桥测高阻故障，不过，其故障可测率还是比较低的。
　　1电缆故障的原因
　　1.1机械损伤
　　（1）在安装电力电缆的时候由于过大的牵引力，对电缆造成损伤，也可能是电缆过度弯曲，导致电力电缆遭到破坏。（2）完成安装工作后，在电缆附近具有其他工程的施工，电力电缆受到外力损伤。（3）在电缆附近行车荷载的作用下，损害电缆的铅铝包。（4）受自然灾害的影响造成电缆损伤：比如因为土地沉降造成拉力过大，使得导体、中间接头拉断。
　　1.2绝缘老化变质
　　受到电场的影响，电力电缆绝缘介质中的气隙产生游离现象，进而使得绝缘性能降低。温度过高会造成绝缘老化变质。电缆中气隙发生游离，会导致局部温度过高，进而使得绝缘碳化。造成电缆温度过高的重要原因之一是电缆过负荷。如果电缆所在区域的通风情况不好，会使得电缆温度增加，加快电缆绝缘损坏的速度。此外，如果电缆铺设于干燥的管道或者其附近具有热力管道，也会增加电缆温度。
　　1.3绝缘受潮
　　第一，金属护套腐蚀穿孔，或者被外物刺伤；第二，电缆制造不良，金属护套产生裂缝或者小孔；第三，由于安装不良、结构不严密，终端盒、接头盒进水。
　　1.4材料缺陷
　　该问题普遍存在于电缆绝缘材料、电缆附件以及电缆铅铝护层上。如电缆绝缘材料绝缘性能无法满足实际需求或绝缘材料管理不当出现损坏、受潮问题；电缆附件（铸铁件、瓷件等）不符合相关标准；电缆铅铝护层破裂、褶皱等。
　　2电缆故障探测步骤
　　2.1性质诊断
　　对电缆故障性质进行诊断，也就是对故障程度、类型进行确定，测试人员才能进行对症下药，进而选择相应故障测距、定点方法。
　　2.2测距
　　故障测距也叫粗测，使用仪器在电缆一端测定故障距离，通常具有古典电桥法、现代行波法两种。
　　2.3定点
　　故障定点也被称为精测，结合电缆的走向以及测距的结果，对故障发生部位进行明确，然后通过放电声测方法，在较小范围中确定故障点发生的精确部位。
　　一般情况下，探测电力电缆故障需要性质诊断、测距以及定点三大环节。例如没有进行电力电缆故障的测距，仅仅是通过放电声测方法实施定点，这是很难精确判定故障位置的。如果故障距离与大体方位已经明确，在小范围内将定点仪器进行来回移动，通过放电声测法进行故障点的探测就比较容易了。
　　3电力电缆故障测试技术
　　3.1脉冲电压法
　　也叫闪测法，这种方法是20世纪60年代发展起来的测试方法。首先在脉冲高压信号、直流高压作用下，将故障击穿，再对故障点、观察点两者之间放电电压脉冲的往返时间进行测定。脉冲电压法最大的特点就是不用烧穿高阻与闪络性故障，在故障击穿过程中会产生瞬间的脉冲信号，具有较高的测试速度，并且测量步骤也极为简便。
　　脉冲电压法的缺点有：（1）安全性差，可通过电容电阻分压器测量电压脉冲信号，仪器、高压回路两者间具有电耦合，非常容易造成高压信号的串入，进而使得仪器产生损坏。（2）利用闪测法开展测距过程中，高压电容对于脉冲信号极易产生短路问题，电阻、电感就会产生电压信号，进而增加接线的复杂程度，降低电容放电的时候故障电缆的电压，因此很难击穿故障发生部位。（3）故障放电的时候，尤其是冲闪测试时，分压器耦合电压形成的波形在变化上比较平缓，在分辨时非常困难。
　　3.2高压闪络故障测试技术
　　高压闪络故障测试技术又被称之为“直接闪光故障测试技术”，在高阻闪络故障测试中具有较强的应用性。通常情况下，在应用该方法进行电力电缆故障测试时，应避免闪光灯与高压线路的直接接触，使测试设备功率与闪光灯工作功率相分离；在电源断开条件下进行接线更换，控制接线间隙间距；在故障测试完成后，进行电容与电缆重复放电处理，为提升故障测试质量，可辅助低压脉冲故障检测技术進行测试，消除盲区，提升测试准确性。
　　3.3低压脉冲反射法
　　这种方法也叫雷达法，是基于二次世界大战雷达发明的方法，通过对故障点发射脉冲、反射脉冲时间差进行测距的。这种方法的优势是直观、简单，不用了解电缆准确长度等资料。结合脉冲反射波能够对电缆接头、分支点位置进行识别。其缺点是在测量高阻与闪络性故障时并不适用。
　　3.4脉冲电流法
　　这种方法是20世纪80年代产生的，具有接线简单、安全可靠等优势。与脉冲电压法相比，这种方法的不同之处是可利用电流耦合器对故障击穿时产生的电流脉冲信号进行测量，将高压回路、仪器电耦合，可以减小电阻、电感，接线非常简单，传感器耦合出的脉冲电流波形也比价容易分辨。
　　4电力电缆故障测试技术在供电企业中的应用实践———以10kV配电线路为例
　　4.1配电线路电力电缆故障测试技术应用流程
　　应用高压闪烁故障测试技术对某区域10kV配电线路中的电力电缆故障进行测试。测试波形如表1所示。在故障测试过程中：①对故障电流两端的沈北进行有效隔离，并利用故障测试仪器对电力电缆三相进行检测。②利用万用表进行电力电缆阻值的测量，通过阻值分析确定电力电缆故障类型。在此次测量中发现故障电流为C相接地，C相对地电阻为10MΩ，属于泄露性高阻故障。此外，利用智能闪测仪对电力电缆总长度进行测量，联系有关资料，进行故障排查，并利用高压闪烁故障测试技术确定故障具体位置，进行故障消除处理。
　　4.2供电企业应用中电缆故障测试技术控制要点
　　①做好故障测试技术应用准备工作，对电力电缆长度、预留情况、工作电压、电力接头情况等具有全面、准确的了解；②根据电力电缆实际情况科学选择故障预定位检测技术探寻故障电缆故障位置，保证故障定位的准确性，用以实现故障测试质量，提升故障检修效率；③对影响预定位误差的因素具有全面的了解，知道仪器误差、波速误差等对故障测试结果的影响。从而确保所应用仪器质量符合有关规定，规范技术应用行为，提升工作人员操作质量，实现各种误差的有效控制。例如，针对波速误差，需以电缆长度为衡量标准，缩短误差与准确数值之间存在的差距；④注重波形的准确获取。在此过程中，当电缆一段无法获取波形时，可通过加大燃弧电流或更换测量端点的方法进行处理；针对过长的电缆可通过适当增加触发时间或提高冲击电压的举措进行处理。
　　结语
　　总而言之，随着电力电缆应用数量与规模的不断拓展，相关电力故障问题愈发明显，加强电力电缆故障测试技术的研究，提升电力电缆故障检测力度，实现故障测试技术在电力线路故障处理中的有效应用，对提升电力系统运行稳定与安全具有重要影响作用。
　　参考文献：
　　[1]王传宝.电力电缆故障测试技术在供电企业的应用[J].现代交际，2018（09）：251～252.
　　[2]邱伟.电力电缆故障测试技术的相关研究[J].中国战略新兴产业，2017（32）：188+190.
　　[3]王娜，李鹏，刘健.电力电缆故障分析和测寻方法[J].设备管理与维修，2017（10）：61～62.
　　（作者单位：国网安徽省电力有限公司铜陵供电公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14740034.htm