智能电网中电力电缆故障诊断技术应用研究
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作者:余年春，付亮，杨千帆，高新昀
【摘 要】目前，各行各业对电力能源的需求量日益增加，有效推动了传统的驱动电网向智能电网转变，未来智能电网将应用智能化手段测量并控制电流和电压。虽然未来电网的能量流不会呈现单向流动的趋势，但电网的核心作用是传输并分配能源。因此，论文对智能电网中电力电缆故障诊断技术应用进行了研究。
【Abstract】At present， the increasing demand for power energy in all walks of life effectively promotes the transformation from traditional driving grid to smart grid. In the future， smart grid will use intelligent means to measure and control current and voltage. Although the energy flow of the future grid will not show the trend of unidirectional flow， the core role of the grid is to transmit and distribute energy. Therefore， this paper studies the application of diagnostic technology for power cable fault in smart grid.
【关键词】智能电网;电力电缆故障;诊断技术;应用
【Keywords】smart grid; power cable fault; diagnostic technology ; application
【中图分类号】TM76 【文獻标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）11-0137-02
1 引言
在现代化社会的发展中，电力能源的重要性日益突显，直接影响着人民群众的日常生活和生产，一旦引发电力事故极易造成严重后果，这就需要电力企业对各项故障进行快速定位和修复。现阶段，电力电缆供电安全、可靠性有所提升，这就使得电力电缆在电力系统、工业和城市用电中得到了广泛的应用，其不仅安装便利，还能够美化环境。在智能电网的快速发展中，电力电缆的安全、质量、故障定位和探测技术将成为电力系统运行的关键。
2 电力电缆故障产生的原因
在社会的发展中，电力电缆故障在很大程度上影响着人民群众的日常生活，为了有效地改变这一现状，电力技术人员需要分析电力电缆故障产生的原因，具体体现在以下几点。第一，绝缘介质老化变质，由于电缆负载运行后，受到电力负荷的影响，绝缘保护介质会产生热效应和化学效应，这就会在一定程度上影响电力电缆的性能，严重的还会丧失绝缘能力。第二，电力电缆过热。造成这一故障的主要原因有电缆内部气隙游离，局部热量不断增加，绝缘材料老化，电缆处于超负荷运行状态，无法实现有效散热，如地埋电缆通风条件差，在高温的影响下出现材料老化问题。第三，机械损伤。造成机械损伤的主要原因分别是：首先，在外力作用的影响下，如施工和运输过程中出现意外损伤，电缆性能受到影响;其次，受电缆敷设的影响，如过大压力的作用，绝缘材料或保护层被损伤;最后，受自然力的影响，两端接头位置会出现膨胀电缆，这时护套会开裂，且在气候变化的影响下，出现自然张裂现象。第四，电力电缆绝缘层设备在电压承受压力的情况下，雷电过电压运行过程中，超出一定限制时会击穿绝缘层，其主要原因是在室外环境中电缆终端头出现过电压，严重的会引发安全事故。第五，材料缺陷。如电缆缺陷、电缆附件缺陷、绝缘材料缺陷等，都会引发电力电缆事故。第六，护层被腐蚀。在电解液的化学作用下，电缆外的铅包极易出现腐蚀现象，护层腐蚀会因发生的各项因素程度差异出现细孔。
3 电力电缆故障智能诊断的必要性
在智能电网运行过程中，电力技术人员需要实行智能诊断方式，有效地判断电力电缆故障及其原因，为电能传输和分配的有效性提供支持。在未来智能电网中，智能诊断的相关因素主要有：首先，在未来智能电网中，由于分布式发电和风电场接入，使得电流波动日益复杂，这就使得电网设备面临着严峻的压力;其次，潮流和负载呈现出自动化特点，难以利用常规方式进行预测;最后，智能电网需要投入大量的资金，这就使得电网设备控制呈现出复杂性特点，电力技术人员应确保设备处于稳定的运行状态，在设备连续运行的基础上，才能够为电网设备转换提供更多信息支持。因此，电力技术人员需要掌握智能诊断的操作方法，这样能够提前避免故障的发生和计划外停电现象，有助于及时地更改设备的最佳窗口时间。
4 电力电缆故障诊断技术在智能电网中的应用
在社会经济的快速发展中，电力电子设备的应用越来越广泛，其本质是普通的系统故障诊断技术和调控技术，能够为电网潮流调配提供支持，提升电网结构的整体强度，减少电力事故的发生。
4.1 震荡波检测技术
震荡波检测技术是一种应用普遍的离线电缆局放检测技术，这项技术是对充电后经过系统检测回路的电缆放电电流中的脉冲信号进行诊断和分析，进而判定电缆中的放电情况和故障点，以实时、准确地判断电缆的健康状况，及时地发现并判断电缆故障，为电缆运行的持续性和稳定性提供支持[1]。电力技术人员在应用震荡波检测技术的过程中，需要针对检测电缆进行直流加压，确保电压值达到预定值，还需要合上高压固态开关，利用设备电感和被检测电缆电容产生谐振，这样被检测电缆终端能够获取阻尼震荡电压，通过分析电缆的各项运行信息，利用固定电感和被检测电缆形成的阻尼震荡回路以及相关配置，确保电压震荡频次和工频频次一致。
4.2 阻尼震荡波电压检测技术
电力技术人员需要根据震荡波电压下的电力电缆局部放电进行检测，建立故障识别制度，在脉冲分离技术的抵御干扰下，与多模式分离技术组合，能够迅速、准确地判断电缆故障形式，并由智能电网识别电缆电线故障形式，进而判断故障点，及时地进行有效处理，确保供电的稳定性。
5 结语
综上所述，在未来电力电网的发展中，智能电网将得到十分广泛的应用。现阶段，社会各界对用电质量提出了更加严格的要求，电力技术人员需要认识到智能电网的重要性，建立完善的智能电网系统，为电力供应的安全性和可靠性提供支持。
【参考文献】
【1】卜威，王韬，普凯.电力电缆故障诊断技术在智能电网中的应用研究[J].机电信息，2019（17）：23+25.
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