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        對配網(wǎng)電力電纜故障探測的方法探析

        2016-12-28 15:14:44張艷
        中國科技縱橫 2016年20期
        關(guān)鍵詞:故障

        張艷

        【摘 要】 配網(wǎng)運行過程中,仍然存在一些亟待解決的問題,利用有效技術(shù)針對配網(wǎng)電力電纜存在的問題進行故障檢修至關(guān)重要。本文針對配網(wǎng)電力電纜產(chǎn)生故障的原因進行了簡要分析,并對故障探查過程和探測創(chuàng)新手段展開了討論,特別強調(diào)了配網(wǎng)調(diào)度的重要性,旨在為故障維修人員推薦有效的管控措施,以供參考。

        【關(guān)鍵詞】 配網(wǎng) 電力電纜 故障 探測方法 配網(wǎng)調(diào)度

        近幾年來,我國經(jīng)濟高速發(fā)展,社會也在不斷進步,電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程也迅速提升,電力電纜的使用數(shù)量正在翻倍增長,就導(dǎo)致配電網(wǎng)的實際覆蓋率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期,如何有效利用技術(shù)進行整體故障的處理和預(yù)防,是需要相關(guān)管理人員認(rèn)真思考并在實踐中貫徹落實對應(yīng)措施的。只有采取高效、便捷且處理機制準(zhǔn)確的方法,才能對配網(wǎng)電力電纜故障進行全面處理。

        1 配網(wǎng)電力電纜產(chǎn)生故障的原因分析

        1.1 外體故障導(dǎo)致配網(wǎng)電力故障

        多數(shù)電纜都會集中鋪設(shè)在地下的電纜溝內(nèi),甚至有些區(qū)域內(nèi)會挖設(shè)電纜溝,電纜直接就埋在地下,在電纜和地下土壤直接接觸的過程中,特別容易受到水分和潮氣的影響,導(dǎo)致電纜出現(xiàn)腐蝕問題,在受到腐蝕滲透時,就會致使電力電纜內(nèi)部的阻抗值增高,也就會使整體配網(wǎng)電力電纜出現(xiàn)故障[1]。也就是說,若是其產(chǎn)生故障原因就集中在外部環(huán)境上,受潮、污染以及腐蝕等因素導(dǎo)致整體電力電纜結(jié)構(gòu)的絕緣性降低,也就致使電力電纜結(jié)構(gòu)實際的電壓承載等級下降,還會引起電力電纜結(jié)構(gòu)實際的載流量數(shù)值驟降,若是出現(xiàn)這個問題,整個電力電纜結(jié)構(gòu)會遭遇負(fù)荷超標(biāo)或者諧波數(shù)值升高等突發(fā)狀況,絕緣層會迅速被擊穿,故障問題也就隨之惡化。

        1.2 電纜自身故障導(dǎo)致配網(wǎng)電力故障

        電纜自身的故障,也是由于人為操作不當(dāng)導(dǎo)致的。在實際電力電纜鋪設(shè)的過程中,若是安裝人員不能按照標(biāo)準(zhǔn)化進行操作,就會致使電力電纜的質(zhì)量和絕緣能力不符合指標(biāo),這樣的操作漏洞會導(dǎo)致在使用一段時間后,電力電纜自身的密封性降低,電纜連接點會出現(xiàn)精密性缺失的問題。當(dāng)上述問題出現(xiàn)后,配網(wǎng)電力電纜的實際阻抗數(shù)值就會增大,會產(chǎn)生連鎖反應(yīng),導(dǎo)致整體電力電纜發(fā)熱增強,甚至?xí)l(fā)生熔斷和擊穿。究其原因,其一,施工安裝過程中,電力電纜的外皮受到人為破壞,土壤中的水分侵入,導(dǎo)致電纜自身的阻抗值增大,出現(xiàn)電纜故障。其二,由于市政建設(shè)的腳步在不斷增大,就會使其他施工部門在施工過程中忽略地下電纜,導(dǎo)致其外皮受損或者是直接斷裂[2]。

        1.3 物理故障導(dǎo)致配網(wǎng)電力故障

        除了上述故障原因以外,在實際配電網(wǎng)運行過程中,根據(jù)實際的問題現(xiàn)象可以將故障分為以下三類物理性故障:

        第一,開路故障。主要是指在電力電纜運行的過程中,由于電纜自身出現(xiàn)的嚴(yán)重的斷裂,運行送電工程受阻,也就是說,電力電纜在實際運行中出現(xiàn)了斷開問題,整體電力電纜的運輸功能被切斷,也就導(dǎo)致其線路不能正常使用。

        第二,高阻電纜故障。主要是指在實際運行工程中,電纜的接地電阻數(shù)值變大,或者是出現(xiàn)了短路問題,這都會致使整條電力電纜線路喪失基本的安全性能。在正常運行時,電纜自身阻抗值高于10Z但是低于正常值,就會出現(xiàn)故障,這類故障就是高阻電纜故障,并且在實際運行中,高阻故障出現(xiàn)的頻率高達70%左右。在對其進行檢測時,主要利用的是直流高壓閃絡(luò)法[3],(如圖一)。

        第三,低阻電纜故障。顧名思義,是指在實際運行過程中電纜自身的阻抗數(shù)值降低,且出現(xiàn)了低于10Z的情況,電阻減小、電流增大,整體電纜線路經(jīng)受的熱量也會增大,特別容易出現(xiàn)電纜被燒壞的現(xiàn)象,在對其進行檢測時,主要利用的是沖擊高壓反絡(luò)法,(如圖二)。

        2 配網(wǎng)電力電纜故障探測過程

        2.1 對配網(wǎng)電力電纜進行初步診斷

        面對故障和問題,維修人員首先要針對問題進行初步判斷,不僅要判斷故障類型,還要集中檢查斷線、阻值等問題,并且要有效的檢測電纜是否出現(xiàn)了閃絡(luò)性故障。在確定故障類型后,要對故障進行有效的標(biāo)記,從而針對故障建立有切實對應(yīng)處理機制。基本的檢修方法包括電纜直流閃絡(luò)法、電纜沖擊閃絡(luò)測試法以及電纜低壓脈沖反射檢測法。

        2.2 對配網(wǎng)電力電纜故障距離進行測量

        在初步判斷結(jié)束后,維修人員根據(jù)標(biāo)記進行有效的測距操作,具體操作過程圍繞分阻抗測距措施和行波測距措施兩種模式展開,后者使用的頻率較高,特別是在高電壓架空線路的測量時,通常都采用行波測距措施。主要是利用行波速度對其起始端以及故障端進行測量,測量數(shù)值集中在兩者來回的時間,并利用這個時間進行距離的推算。在實際處理過程中,由于運行結(jié)構(gòu)中存在不同的波形,就衍生出低壓脈沖反射機制、高壓脈沖電流機制以及高壓脈沖電壓機制等三種方法[4]。

        2.3 對配網(wǎng)電力電纜故障進行定點

        在對距離進行測定后,維修人員要鎖定目標(biāo),采取有效的措施進行故障點的確定,從而確保能運行對應(yīng)的故障解決方案,目前,在進行電力電纜定點測量時,利用的音頻信號主要集中在1kHz-15kHz。具體的操作方法如下:首先確定電纜故障點,利用儀器中產(chǎn)生的電流將音頻信號輸送給電力電纜,然后,音頻電流利用自身的特性在電纜結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生固定的電磁波。維修人員此時要利用測試探頭在埋設(shè)電纜線對應(yīng)的地面進行音頻信號的搜索,并且利用耳機進行信號的放大,利用人工感受信號實際強度,從而確定信號停留的位置。最后,當(dāng)信號在故障點時,耳機中出現(xiàn)了較為強烈的電流信號聲音,而在探頭裝置越過故障點1m到2m左右,這種聲音會隨之減小,檢測人員利用這種方式就能有效地判斷出故障位置。但是,這種方式還存在一定的弊端,就是判斷結(jié)果過度依賴檢測人員的聽覺,若是干擾現(xiàn)象并不特別明顯,就會出現(xiàn)檢測缺失的問題,因此,針對這種定位措施,要進行有效的技術(shù)強化。

        3 探測配網(wǎng)電力電纜故障的創(chuàng)新措施

        3.1 優(yōu)化探測技術(shù)

        3.1.1 紅外診斷技術(shù)

        當(dāng)電力電纜出現(xiàn)故障,阻抗增大時,會導(dǎo)致電纜自身溫度升高,甚至是超出了電纜自身能承受的極限溫度,這就需要對其線芯溫度進行測量,而利用紅外像儀器來進行掃描,能對溫度進行直觀的檢測,根據(jù)溫度變化結(jié)構(gòu)集中判斷故障點。

        3.1.2 高頻感應(yīng)技術(shù)

        高頻感應(yīng)技術(shù)就是針對人耳判斷的弊端制造出的定位技術(shù),技術(shù)在運行過程中,主要是利用高頻信號發(fā)生器,通過高頻信號對電纜進行高頻電流的輸送,在電廠運行過程中,對應(yīng)產(chǎn)生的磁場能,管理人員就能對高頻電磁波進行有效地測量,利用的也是探頭裝置,無需人耳,利用的是液晶顯示屏。不僅信號能量較高,而且信號源制造過程也較為清晰,整體信號抗干擾的能力也得到了優(yōu)化升級。

        3.2 提升配網(wǎng)調(diào)度機制

        在配網(wǎng)電力電纜管理過程中,管理人員要集中運行配網(wǎng)調(diào)度機制,確保管控措施符合相關(guān)規(guī)定。特別要注意的是,在調(diào)度管理過程中,要針對線路檢修站進行安全管理,由調(diào)度員負(fù)責(zé)對項目檢修的調(diào)度指令進行集中監(jiān)督和管控。高效的配網(wǎng)調(diào)度管理模式能針對具體電纜問題進行有效調(diào)控,在故障糾察和檢測過程中,積極的運行配網(wǎng)調(diào)度的相關(guān)管控機制和措施,順利對電力電纜的故障點進行排查和檢修,利用責(zé)任制強化管理人員的管理意識。

        4 結(jié)語

        總而言之,要優(yōu)化運行配網(wǎng)調(diào)度工作,管理人員要對項目進行集中監(jiān)督的同時,確保項目檢修后,相關(guān)管理人員能對發(fā)現(xiàn)的問題及時解決。在實際故障探測過程中,不僅要優(yōu)化升級檢測技術(shù),也要對檢測結(jié)果進行及時的處理,確保配電網(wǎng)電力電纜良性運行。

        參考文獻:

        [1]熊小伏,李磊,方麗華,等.基于可靠性和氣象因素的配電網(wǎng)短期維修決策方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2013,36(20):61-66.

        [2]臧浩洋.10千伏配電網(wǎng)帶電作業(yè)發(fā)展與安全狀況分析[C].2015帶電作業(yè)技術(shù)會議論文集.2015:355-359.

        [3]汪玉鳳,楊楨,呂東升,等.10KV配電網(wǎng)智能無功補償裝置的研制[C].工礦自動化.2014:178-181.

        [4]戴書林.提高6 kV配電網(wǎng)的供電可靠率[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2014,11(06):79-79.

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