三峡枢纽供电系统电力电缆故障测寻技术方案的研究

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三峡枢纽是世界上最大的水利枢纽设施,电站总装机规模居世界第一,年设计发电量882亿千瓦时,是我国“西电东送”和“南北互供”的骨干电源点,其中三峡枢纽供电系统占据重要地位,其安全稳定运行关乎整个三峡枢纽的安全稳定运行。电力电缆故障是三峡枢纽供电系统中的常见故障,当发生电缆绝缘故障时,如何有效地、迅速地找到故障位置并及时处理,对缩短抢修时间、提高电缆运行可靠性、保证三峡电站的安全稳定运行具有重要的工程价值和实用意义。  在现有电力电缆故障测寻方法的基础上,对其理论适用性和实际可操作性进行验证和对比,考虑快速、准确、经济、适用等实际工程要求,确定适合于三峡枢纽供电系统的电缆故障测寻方法和测寻方案,为三峡枢纽供电系统中低压电力电缆的安全稳定运行提供技术上的保障。本文主要研究内容包括:  ①结合三峡枢纽供电系统的特点、电缆类型、电缆结构以及运行条件,分析了三峡枢纽供电系统可能发生的故障类型。三峡枢纽供电系统采用铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆进行供电,其供电可靠性要求非常高,但是运行环境良好,电缆本身质量较好,其主要故障来源有二:其一是敷设安装过程中的机械损伤、拉伸损伤和接头处微小故障可能会在运行过程中因累积效应而最终形成不可逆的严重故障,二是伴随长时间的运行发生绝缘层老化从而导致故障。主要故障类型为低阻(短路)型故障和高阻型故障,并且发生高阻故障的可能性更高,而开路故障出现几率很小。  ②阻抗法和行波法是电力电缆故障测寻常用的两种方法,在分析两种方法原理的基础上,讨论两种方法的适用条件和优缺点,结合三峡枢纽供电系统电缆可能出现的故障,讨论两种方法在三峡枢纽供电系统电缆故障测寻过程中应用的可行性。通过对比分析,确定了基于阻抗法原理的电桥法和基于行波法原理的低压脉冲法、高压闪络法以及多次脉冲法作为三峡枢纽供电系统电力电缆故障测寻方案的备选方法。  ③通过搭建电缆故障测寻平台,分别利用基于阻抗法原理的电桥法和基于行波法原理的低压脉冲法、高压闪络法以及多次脉冲法对电缆故障进行测寻实验,对不同实验方法的测试时间和测试精度进行了统计分析。根据实验结果来看,基于行波原理的测试方法具有明显的优势,其耗时短,定位准确度高,对各种故障都具有适用性,因此三峡枢纽供电系统电缆故障测寻技术方案主要采用基于行波法原理的低压脉冲法以及多次脉冲法。确定最终的故障测寻方案:在运行和预防性试验中发现的故障电缆,首先确定其故障类型;对低阻(短路)型故障利用低压脉冲法进行故障测寻,对高阻型故障利用多次脉冲法进行故障测寻;再通过声磁同步法和音频感应法等方法完成对故障的精确定位。
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