论文部分内容阅读
摘要:随着我国经济快速发展,我国加快了现代化社会建设,面对城市和农村日益增长的用电需求,高压电缆的安全性能受到了人们的高度关注。高压电缆相对于传统电缆,安全性更高、稳定性更好、维护方便,是当前电气设备、电能传输、电能分配的首选电缆,在我国现代化社会建设过程中得到了广泛应用。随之而来的高压电缆故障对供电造成了较大的影响,通过分析常见的高压电缆故障,为准确分析判断高压电缆故障,准确定位故障点提供基础依据,以便于及时有效的解决故障,保证电能正常供应,避免对人们生活、生产造成较大困扰。
关键词:高压电缆;故障分析;故障点查找
1高压电缆常见故障
1.1电缆附件故障
高压电缆应用过程中对其附件有很高的要求,其本身也具备制作工艺复杂的特点。高压电缆终端与接头的附件很容易发生各种故障。究其原因,主要包括质量问题,比如制作电缆接头与终端方面,导体连接和导线压接等制作并没有严格根据工艺要求开展,或是选择制作附件的材料不合理,需求的膨胀系数与本体不符且有较大差异,严重影响密封性,很容易出现短路的情况,还有就是受到周围环境的影响,产生电缆击穿等情况。
1.2电缆老化故障
由于高压电缆使用时间过长,或是受到其他因素如机械、电光热等因素的影响,其绝缘性会明显降低,于是发生故障。高压电缆的使用寿命较长,但通常在应用30年后均会有老化的情况,再加上其他外界因素的影响,有的甚至故障发生时间更短。此外,导致电缆出现老化的原因还有以下几点:一是电缆型号的选择不适合,导致其处于长期超负荷的状态下工作,加快老化;二是线路与热源比较靠近,长期处于高温环境下,于是出现热老化情况;三是应用的环境下存在与运行产生不利化学反应的物质,在这种作用下加速电缆老化时间。
1.3电缆护层故障
电缆护层具备一定的绝缘性能,确保电缆主体尽可能少受侵蚀与损坏,对其性能加以保护,但电缆护层出现故障的概率较高,严重影响传输效果。电缆护层出现故障的主要原因包括生产制作的不合格、电缆护层应用本身存在缺陷;制作不符合相关工艺要求,施工与标准不符,导致出现故障;受到建筑施工外力影响使其受到破坏。
2高压电缆故障点检测定位
2.1故障点粗测定位
(1)低压脉冲法。根据微波传输理论,在电缆故障相上加一脉冲信号,电波在传输过程中一旦碰到故障点则会反射一部分回来,分析入射波与反射波的时间差,确定故障范围这种方法为低压脉冲法。脉冲法对测试低阻故障以及金属性短路故障具有较好的准确度,在校准电缆长度、显示电缆部分接头位置以及校对电缆传输速度上也有非常好的表现,但是,低压脉冲法无法测试高阻故障与闪络故障。其测试接线如图1所示,黑夹子接地,红夹子接被测相线。
(2)高压脉冲法。通过高压作用,促使电缆故障点形成闪络放点,使得高阻故障發生转化,以瞬间短路故障的形式产生发射,通过分析反射波判断故障点,这种方法称为高压脉冲法,又称高压闪络法。主要可以用于测试泄漏性高阻故障,接线如图2所示。
在图2中,VT表示调压器,PT表示交直流两用高压变压器,D表示整流硅堆,C表示储能电容。
(3)二次脉冲法。通过对故障电缆发射一个低压脉冲,由于特性阻抗并未发生较大的变化,脉冲在面临高阻故障点时不会反射回来,脉冲直到另一终端后才会反射,记录下该波形。再对故障电缆发射一个高压脉冲,击穿故障点,使其产生转化,变为低阻故障,相关仪器在此时会出发一个低压脉冲,低压脉冲在碰到故障点时会直接反射回来,记录下该波形。通过比对两次波形,出现交叉的点或者异常的范围则为故障点范围。二次脉冲法操作方便、功能较为全面,波形图简单易懂,能够较好的判断故障范围。
2.2故障点精确定位法
(1)冲击放电声测法。这是当前较为常用的电缆故障点定位方法,其通过在故障电缆上加一个高的冲击电压,在故障点发生闪络放电时会产生较大的放电声音,利用传至地表的声音可以通过定位仪准确找出故障点。其接线原理如图3。
(2)音频法。在高压电缆出现单相、两相以及三相短路故障时,电阻值为零,放点间隙短路,冲击放电声测法听不到放电声,无法精确对故障点进行定位,此时则可以采用音频法。基于高压电缆两心线里流动的电流,产生的磁通相位差与故障点前后磁通变化规律性,从而产生了音频法。其原理如图4所示。
(3)声磁同步原理。通过对声测法进行不断的改进,采用电磁波和声波接受状况对故障点进行判断。当地振波信号与电磁信号同步时,表示故障点就在附近。
3结语
在高压电缆故障中,电缆接头处的故障占了比较大的比重,这种故障肉眼就能很快发现,易于检测,而线缆中间段的故障检测难度则比较大。作为现场测试人员,一定要加强学习,注意分析各种故障波形与正常波形的区别,在实际工作中认真总结、积累经验,提高故障分析与检测的水平。
参考文献:
[1]谢亚军.试析高压电缆故障分析判断与故障点查找[J].电力讯息,2016,11(7):155-156.
[2]周立龙.浅析电力电缆故障判断与查找[J].科技展望,2016,11(30):76.
(作者单位:国网天津市电力公司检修公司)
关键词:高压电缆;故障分析;故障点查找
1高压电缆常见故障
1.1电缆附件故障
高压电缆应用过程中对其附件有很高的要求,其本身也具备制作工艺复杂的特点。高压电缆终端与接头的附件很容易发生各种故障。究其原因,主要包括质量问题,比如制作电缆接头与终端方面,导体连接和导线压接等制作并没有严格根据工艺要求开展,或是选择制作附件的材料不合理,需求的膨胀系数与本体不符且有较大差异,严重影响密封性,很容易出现短路的情况,还有就是受到周围环境的影响,产生电缆击穿等情况。
1.2电缆老化故障
由于高压电缆使用时间过长,或是受到其他因素如机械、电光热等因素的影响,其绝缘性会明显降低,于是发生故障。高压电缆的使用寿命较长,但通常在应用30年后均会有老化的情况,再加上其他外界因素的影响,有的甚至故障发生时间更短。此外,导致电缆出现老化的原因还有以下几点:一是电缆型号的选择不适合,导致其处于长期超负荷的状态下工作,加快老化;二是线路与热源比较靠近,长期处于高温环境下,于是出现热老化情况;三是应用的环境下存在与运行产生不利化学反应的物质,在这种作用下加速电缆老化时间。
1.3电缆护层故障
电缆护层具备一定的绝缘性能,确保电缆主体尽可能少受侵蚀与损坏,对其性能加以保护,但电缆护层出现故障的概率较高,严重影响传输效果。电缆护层出现故障的主要原因包括生产制作的不合格、电缆护层应用本身存在缺陷;制作不符合相关工艺要求,施工与标准不符,导致出现故障;受到建筑施工外力影响使其受到破坏。
2高压电缆故障点检测定位
2.1故障点粗测定位
(1)低压脉冲法。根据微波传输理论,在电缆故障相上加一脉冲信号,电波在传输过程中一旦碰到故障点则会反射一部分回来,分析入射波与反射波的时间差,确定故障范围这种方法为低压脉冲法。脉冲法对测试低阻故障以及金属性短路故障具有较好的准确度,在校准电缆长度、显示电缆部分接头位置以及校对电缆传输速度上也有非常好的表现,但是,低压脉冲法无法测试高阻故障与闪络故障。其测试接线如图1所示,黑夹子接地,红夹子接被测相线。
(2)高压脉冲法。通过高压作用,促使电缆故障点形成闪络放点,使得高阻故障發生转化,以瞬间短路故障的形式产生发射,通过分析反射波判断故障点,这种方法称为高压脉冲法,又称高压闪络法。主要可以用于测试泄漏性高阻故障,接线如图2所示。
在图2中,VT表示调压器,PT表示交直流两用高压变压器,D表示整流硅堆,C表示储能电容。
(3)二次脉冲法。通过对故障电缆发射一个低压脉冲,由于特性阻抗并未发生较大的变化,脉冲在面临高阻故障点时不会反射回来,脉冲直到另一终端后才会反射,记录下该波形。再对故障电缆发射一个高压脉冲,击穿故障点,使其产生转化,变为低阻故障,相关仪器在此时会出发一个低压脉冲,低压脉冲在碰到故障点时会直接反射回来,记录下该波形。通过比对两次波形,出现交叉的点或者异常的范围则为故障点范围。二次脉冲法操作方便、功能较为全面,波形图简单易懂,能够较好的判断故障范围。
2.2故障点精确定位法
(1)冲击放电声测法。这是当前较为常用的电缆故障点定位方法,其通过在故障电缆上加一个高的冲击电压,在故障点发生闪络放电时会产生较大的放电声音,利用传至地表的声音可以通过定位仪准确找出故障点。其接线原理如图3。
(2)音频法。在高压电缆出现单相、两相以及三相短路故障时,电阻值为零,放点间隙短路,冲击放电声测法听不到放电声,无法精确对故障点进行定位,此时则可以采用音频法。基于高压电缆两心线里流动的电流,产生的磁通相位差与故障点前后磁通变化规律性,从而产生了音频法。其原理如图4所示。
(3)声磁同步原理。通过对声测法进行不断的改进,采用电磁波和声波接受状况对故障点进行判断。当地振波信号与电磁信号同步时,表示故障点就在附近。
3结语
在高压电缆故障中,电缆接头处的故障占了比较大的比重,这种故障肉眼就能很快发现,易于检测,而线缆中间段的故障检测难度则比较大。作为现场测试人员,一定要加强学习,注意分析各种故障波形与正常波形的区别,在实际工作中认真总结、积累经验,提高故障分析与检测的水平。
参考文献:
[1]谢亚军.试析高压电缆故障分析判断与故障点查找[J].电力讯息,2016,11(7):155-156.
[2]周立龙.浅析电力电缆故障判断与查找[J].科技展望,2016,11(30):76.
(作者单位:国网天津市电力公司检修公司)