高壓電力電纜故障解剖流程及典型故障分析

1、 高壓電力電纜故障解剖流程及典型故障分析 摘要：現(xiàn)如今，我國是社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新時(shí)期，城市和農(nóng)村對(duì)用電的需求越來越大，因此高壓電力電纜在城鄉(xiāng)電網(wǎng)輸變電中得到了廣泛運(yùn)用。如果高壓電力電纜在試驗(yàn)、生產(chǎn)、施工等環(huán)節(jié)質(zhì)量有問題，那么在投入使用中，受運(yùn)行環(huán)境、化學(xué)、機(jī)械等因素的影響，將造成絕緣老化等問題，最終造成電纜運(yùn)行發(fā)生故障?；诖?，首先對(duì)高壓電力電纜故障類型進(jìn)行了分析，然后闡述了高壓電力電纜故障原因和診斷方式，最后提出了幾點(diǎn)高壓電力電纜故障的防范措施，以供參考。關(guān)鍵詞：高壓電力電纜；故障；診斷引言高壓電纜因其可靠性、適應(yīng)性強(qiáng)和占地少的優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中被廣泛使用，是供電網(wǎng)絡(luò)的命脈。而隨之由電

2、纜故障引起的事故和經(jīng)濟(jì)損失也日益增多，不但影響用戶的正常生活，還會(huì)影響用戶用電體驗(yàn)感，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)給人們的生命形成巨大威脅。如果不能提前發(fā)現(xiàn)故障癥狀，出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)判斷故障類型，準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，就很難快速徹底解決高壓電纜故障。為此，尋求便捷可靠的故障分析和準(zhǔn)確定位的技術(shù)方法，減少因高壓電纜故障引起的停電時(shí)間，提高供電可靠性十分必要。本文從高壓電纜故障分析判斷著手，簡(jiǎn)述目前高壓電纜分析的技術(shù)手段，重點(diǎn)探討泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在高壓電纜監(jiān)測(cè)及故障查找中的應(yīng)用，以便為高壓電纜故障分析及查找方面提供支持和指導(dǎo)。1高壓電纜故障原因1.1電纜絕緣老化由于電纜運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，電纜外層絕緣材料容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致

3、絕緣性能下降，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中絕緣層就會(huì)被擊穿，引起短路故障和低阻故障。1.2電纜表皮損壞電力電纜長(zhǎng)期裸露在室外，容易受到風(fēng)吹日曬而引起表層老化；并且電纜外表層是塑料，在酸雨腐蝕下，電纜表層極易開裂。電纜表皮破壞使得電纜直接裸露在空氣中，電纜接口處容易進(jìn)水引發(fā)電纜故障。1.3施工故障不科學(xué)的安裝以及施工是引起高壓電力電纜故障的主要原因。敷設(shè)電纜時(shí)，若施工人員不根據(jù)規(guī)范開展施工作業(yè)，就有可能會(huì)對(duì)高壓電力電纜使用壽命造成影響。此類故障的相關(guān)表現(xiàn)主要體現(xiàn)在如下4個(gè)方面。第一，電力電纜表面存在破損的情況。施工人員在操作過程中的失誤與錯(cuò)誤等，均會(huì)讓電力電纜表面出現(xiàn)破損，水流入電纜中內(nèi)，進(jìn)而形成安全隱患。第

4、二，連接管接觸不良。就需要長(zhǎng)距離施工的電力電纜而言，若施工人員未正確處理兩個(gè)電纜間的導(dǎo)體連接管，除了會(huì)引起接觸不良的故障外，還會(huì)引起毛刺以及尖角的情況。第三，未嚴(yán)格密封中間接頭。施工人員在敷設(shè)電纜的過程中，若電纜中間接頭存在密封性不強(qiáng)的情況，當(dāng)電纜處在潮濕環(huán)境中時(shí)，水分就會(huì)由接頭處進(jìn)入，進(jìn)而影響電纜絕緣性。第四，電纜接頭設(shè)置不合理。導(dǎo)致此問題的原因主要在于施工人員未根據(jù)設(shè)計(jì)方面對(duì)電纜予以敷設(shè)，如電纜周圍存在多個(gè)接頭，導(dǎo)致電纜運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性下降。2高壓電力電纜故障的診斷處理方式2.1加強(qiáng)日常動(dòng)態(tài)巡查為了保障電力電纜線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在日常的維護(hù)管理過程中定期對(duì)電力電纜線路實(shí)施日常動(dòng)態(tài)巡查十

5、分必要。相關(guān)工作人員可以制定日常的巡查計(jì)劃表并采取定期巡查方式進(jìn)行日常維護(hù)管理。這種動(dòng)態(tài)巡查的方式不僅可以進(jìn)一步提高巡查工作的開展效率，同時(shí)能夠合理分配規(guī)劃人員的巡查工作。與此同時(shí)，還需要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候條件及環(huán)境情況來安排人員進(jìn)行巡查工作的開展。2.2低壓脈沖法低壓脈沖法主要應(yīng)用于三種情況，即電纜的開路、短路及低阻故障。斷路故障的反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相同，而短路故障的反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相反。這種方法適用范圍較小，僅針對(duì)電阻小于 100 的短路及斷路故障。2.3電容電流測(cè)定法電纜在運(yùn)行中，不管電力對(duì)地或是相鄰兩電纜線間，電容均較大，并且均勻分布在電力電纜之中。同時(shí)，電容量和電纜長(zhǎng)度

6、之間呈正比例關(guān)系，對(duì)電容電流予以測(cè)量，能夠有效的測(cè)出出現(xiàn)故障的位置。在運(yùn)用電容電流測(cè)定法的過程中，涉及到的設(shè)備主要為交流毫安表、單相調(diào)壓器以及交流電壓表。開展故障診斷工作的過程中，應(yīng)先借助交流毫安表測(cè)量高壓電力電纜普段全部芯線的電容電流值，然后再對(duì)電力電纜末端芯線的電容電流值進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而把完好芯線和斷線芯線的電容比算出，和計(jì)算結(jié)果相結(jié)合，對(duì)高壓電力電纜芯線斷線的大概位置作出判斷。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，要想降低測(cè)量的誤差，并準(zhǔn)確找到故障位置，需確保電流表讀數(shù)的準(zhǔn)確性以及精確測(cè)量電纜總長(zhǎng)度。2.4規(guī)范狀態(tài)檢修管理方法操作變壓器的過程中，工作人員需結(jié)合電力電纜的狀態(tài)檢修管理規(guī)章制度，對(duì)具體操作予以落實(shí)，并

7、注重電力電纜的空載變壓，確保能夠?qū)㈦妷浩羁刂圃诳茖W(xué)的范圍中，進(jìn)而讓變壓器在空載的狀態(tài)中，依然能夠維持穩(wěn)定的電壓輸出。在直流回路操作方面，對(duì)電力電纜予以狀態(tài)檢修的過程中，由于安全風(fēng)險(xiǎn)較高，工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定開展各項(xiàng)操作，不能因?yàn)殡娏﹄娎|系統(tǒng)中存在直流保護(hù)系統(tǒng)而隨意的進(jìn)行操作，同時(shí)還需增強(qiáng)自身責(zé)任意識(shí)，確保直流回路操作的規(guī)范性，進(jìn)而讓系統(tǒng)維持在安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。倒閘屬于較為常規(guī)的狀態(tài)檢修環(huán)節(jié)，在具體操作中，工作人員需對(duì)倒閘操作票予以正確的填寫，并落實(shí)好設(shè)備狀態(tài)檢修管理工作，確保電網(wǎng)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。此外，需落實(shí)好對(duì)接電線裝設(shè)管理工作。在使用電氣設(shè)備時(shí)，普通設(shè)備中存在靜電感應(yīng)電壓，應(yīng)用

8、正確的方式將設(shè)備中的電壓負(fù)荷放掉，并且對(duì)電力電纜系統(tǒng)裝設(shè)接地線時(shí)，需重視對(duì)絕緣棒的正確運(yùn)用，佩戴好絕緣手套，準(zhǔn)確連接接地端和導(dǎo)體端，進(jìn)而確保接地效果，加強(qiáng)操作安全性。2.5聲磁同步法在電纜一端施加高壓信號(hào)使得故障點(diǎn)放電，放電電弧會(huì)有放電聲音并在電纜外皮和大地形成的回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會(huì)產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)。如果我們用儀器在監(jiān)聽到放電聲音的同時(shí)，接收到脈沖磁場(chǎng)信號(hào)，就表示故障點(diǎn)就在附近。由于磁場(chǎng)的傳播速度很快，從故障點(diǎn)傳播到儀器探頭的時(shí)間我們一般忽略不計(jì)，而聲音傳播速度比較慢，因此我們根據(jù)探測(cè)到的聲磁信號(hào)的時(shí)間差來判斷故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，時(shí)間差最小的就是故障點(diǎn)?，F(xiàn)在的探測(cè)儀可以將時(shí)間差轉(zhuǎn)換為探頭到故障

9、點(diǎn)的直線距離，所以直線距離讀數(shù)最小，放電聲音最大的點(diǎn)就是電纜故障點(diǎn)的精確位置。當(dāng)電纜短路速查法無效后，首先可以選擇聲磁同步法，它使用方法簡(jiǎn)單，精確度較高，信號(hào)易于理解、辨別，通過簡(jiǎn)單培訓(xùn)普通電工即可熟練掌握，但是對(duì)于特別低阻型的故障很難檢測(cè)到聲音，有的時(shí)候甚至根本沒有聲音，因此適用于電纜的高阻和閃絡(luò)性故障。結(jié)語通過對(duì)目前高壓電纜故障原因分析及檢測(cè)方法的介紹，從泛在電力物聯(lián)網(wǎng)角度著手，提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在高壓電纜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用探討，根據(jù)目前高壓電纜運(yùn)行及故障經(jīng)驗(yàn)提出預(yù)防措施，對(duì)高壓電纜故障的快速、準(zhǔn)確查找及預(yù)防有一定參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)1王沐雪，王紫葉，陳語柔，等.高壓電力電纜故障分析及相關(guān)技術(shù)j.通信電源技術(shù)，2019，（5）：67-68.2陳許議.高壓電纜常見故障