宋瑞 曲童 曹建瑞
摘 要:隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,用電需求急劇增加,與之相關(guān)的電力供應能力和供應安全備受關(guān)注,因為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行關(guān)系到社會經(jīng)濟發(fā)展的安全和穩(wěn)定,是電力系統(tǒng)故障中最常見也最關(guān)鍵的問題。本文從檢測方法出發(fā),結(jié)合電力線纜檢測活動中的實際,對電力電纜絕緣性能檢測進行深入的研究和探討。
關(guān)鍵詞:電力電纜;絕緣性能;檢測方法
前言
電力電纜是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分,電纜本身的性能影響著電力系統(tǒng)的整體性能,電力電纜一旦出現(xiàn)絕緣性能問題,就會對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響,因為電力電纜漏電和接地導致的電力系統(tǒng)故障是電力故障的主要部分,本文將就電力電纜絕緣性能檢測進行詳細闡述。
1.電力電纜性能不帶電檢測方法
1.1電橋法及低壓脈沖反射法
電橋法及低壓脈沖反射法在上世紀七十年代出現(xiàn),并應用于電力電纜故障的檢測中,這一檢測方法對電纜中的低阻故障診斷比較準確,對線路中的高阻力故障診斷效果并不明顯,所以在使用這一診斷方法進行故障診斷時,如果故障反應信號不明顯,就會對被檢測電路使用燒穿法,既增加被檢測電纜的電力供應量,造成線路中的故障點因為電流的瞬時增加,而產(chǎn)生大量熱量將故障點燒穿,創(chuàng)造電橋法及低壓脈沖反射法可以使用的環(huán)境,然后用電橋法和低壓脈沖反射法對故障點進行檢測,這樣的檢測方法因為其檢測能力的欠缺,以及燒穿法對電力電纜的不良影響,已經(jīng)很少使用。
1.2高壓直流閃測法和沖擊閃測法
這一檢測方法是一種針對線路故障的檢測體系,分別測試間歇故障及高阻故障,兩者均可分為電流閃測法和電壓閃測法,由于取樣的參數(shù)不同而各有優(yōu)缺點。電壓閃測法在測試的過程中,因為線路中的電壓變化比較穩(wěn)定所以測試信息顯示比較清楚,沒有雜流擾亂,故障線型清晰能夠?qū)收宵c進行明確的判斷,診斷的盲區(qū)也相對較少,但是電壓閃測法接線較為復雜,而且因為測試機器是直接接入高壓線路進行檢測,會對檢測儀器和檢測人員形成威脅。電流閃測法與電壓閃測法相反,其在電力電纜故障檢測中接線簡單容易操作,但是在對故障的診斷上因為線路中電流雜波的影響,診斷線型比較雜亂對故障點的判斷殊為不易,判斷的盲區(qū)也比較大。這兩種檢測方法是我國電力電纜故障的主要檢測方法,在全國各大電網(wǎng)都有大量應用,但是在檢測過程中還是存在盲區(qū)和檢測波形不夠明顯的問題,需要人為判斷[1]。
1.3二次脈沖法
二次脈沖法是上世紀末出現(xiàn)的一種電力電纜故障檢測方法,這一檢測方法借助了電纜檢測工作中經(jīng)常使用的低壓脈沖,特點是在檢測機器中利用了低壓脈沖的反射原理,在具體操作中檢測設備結(jié)合高壓發(fā)生器發(fā)射高壓脈沖,一次脈沖在故障點遇到高阻力產(chǎn)生短路反射,檢測設備對短路反射的波形進行記憶,并對比上一次脈沖發(fā)射一組相對低壓的脈沖,這一脈沖在故障點遭遇高阻力,并由于自身的脈沖能量較小沒能擊穿電阻,在故障處形成反射,檢測設備對這一反射脈沖進行記錄,并將兩次脈沖的反射記錄進行對比,就能夠清楚的判斷故障點的位置,二次脈沖法的出現(xiàn),使電纜高阻故障的檢測變得十分簡單,成為最先進的檢測方法。
2.電力電纜絕緣性能帶電檢測方法
2.1直流電流法
電纜在交流電壓作用下,若發(fā)生水樹枝劣化,則電流中含有直流成分,且樹枝劣化長度與直流分量電流存在一定的數(shù)值關(guān)系,所以在電力電纜絕緣性能檢測中,會采用直流電流分量檢測法進行檢測,通過對線路中的直流電流運行狀態(tài)進行檢測,就可以實現(xiàn)對電纜中故障的診斷。但是因為直流分量電流極小容易受到雜質(zhì)電流波動的干擾,所以這一電力電纜檢測方法需要在線路運行狀態(tài)良好,且天氣狀況良好的狀態(tài)下使用,檢測應用受到很大限制[2]。
2.2直流電壓跌加法
直流電壓跌加法是在直流電流法基礎(chǔ)上的改進,也是針對電纜中水樹枝長度與絕緣電阻的關(guān)系,進行電纜故障點的檢測,因為直流電壓跌加法在測試過程中對電流進行了加壓處理,所以讓直流分量加大,客觀上減小了電纜中雜質(zhì)電流對診斷線型的影響,讓電纜線路中的故障波形更加明顯。但是這一檢測方法存在著固有的缺陷,因為電力線纜都是通過中性點接地的高壓線纜,通過加壓電流的方式對電纜進行檢測,會導致線路中的中性點位置發(fā)生變化,導致接地點與線路中性點位置出現(xiàn)偏差,可能會導致變電系統(tǒng)中的繼電器誤操作[3]。
2.3低頻交流跌加法
低頻交流跌加法是對直流電壓跌加法的改進,在這一檢測方法中對線路中性點有影響的電壓檢測被取消,改為用低頻率的交流電進行線路故障的檢測,這樣就可以避免在檢測的過程中對線路造成二次傷害,在具體的檢測活動中所檢測的交流損失電流在理論上隨著劣化的發(fā)展而變大,這一檢測原理是對線路故障的根源的檢測,所以檢測結(jié)果是對線路中真實情況的反映,但是這樣的檢測方法在使用過程中有一個問題,那就是對線路自身造成的電流損失和故障造成的電流損失無法區(qū)分,在正常的電力線路中即使線路絕緣性能良好,交流電損失電量也很大,所以在該方法使用時,要對線路的固有損失電量有一個估計,從而在診斷過程中做出正確的判斷[4]。
3.結(jié)論
電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行關(guān)系到社會經(jīng)濟的快速穩(wěn)定發(fā)展,所在在電力系統(tǒng)的安全維護上一絲也馬虎不得,電力電纜的絕緣問題是威脅電力系統(tǒng)安全,影響電力系統(tǒng)運行效率的重要問題,在這一問題的診斷和處置上要堅持科學診斷理念的指導,在具體問題的診斷和處理上要堅持使用科學的方法進行診斷、處置,保證電纜絕緣性能檢測工作的安全性,保證電力系統(tǒng)的安全高效運行。
參考文獻:
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[2]黃曉峰.交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣老化評估及修復方法研究[D].西南交通大學,2014.
[3]霍振星.基于10kV XLPE電纜的絕緣老化分析研究[D].天津大學,2009.
[4]羅智奕.110kV、220kV交聯(lián)電纜阻尼振蕩波檢測技術(shù)應用[D].華南理工大學,2011.