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高压电力电缆故障测寻宋馥滦

发表时间：2020/5/8 来源：《电力设备》2020年第2期作者：宋馥滦

[导读] 摘要：目前，随着社会的发展，我国的高压电力行业的发展也有了进步。高压电力电缆在电力系统中使用越来越广泛，主要是因为其有很多优势，比如养护的任务少、输电可靠、适应性强等。

        （国网青岛供电公司 274700）
        摘要：目前，随着社会的发展，我国的高压电力行业的发展也有了进步。高压电力电缆在电力系统中使用越来越广泛，主要是因为其有很多优势，比如养护的任务少、输电可靠、适应性强等。高压电力电缆受多个因素影响，在运行中经常会出现各种故障，如果不能及时的诊断故障类型，找出引发故障原因，就很难快速解决高压电力电缆故障，为电力系统的持续稳定运行埋下隐患，引发大范围长时间停电，不但会对用户正常生活带来影响，也会造成巨大的经济损失。因此，高压电力电缆故障分析和诊断处理至关重要，直接关系着整个电力网运行安全性和可靠性。
        关键词：高压；电力电缆；故障测寻
        引言
        我国城市化建设逐渐推进，架空输电线路具有的占地面积过大、存在安全隐患等问题推进了电力电缆的应用。作为传输和分配电能的设备，电力电缆具有占地少、可靠性高、电能质量和利用率高、维护工作量小以及发展前景好等优势。电力电缆的应用日益普遍，由电力电缆引起的运行故障也随之而来，并逐渐频繁。因此，有必要对电力电缆进行故障剖析，并找到合适的应对措施。电力电缆地下埋设这一特殊性质，给故障的发现与检修带来了许多不便，使其耗时长且需要投入较大的人力物力。在这种情况下，寻求便捷可靠的故障诊断、故障粗测以及精测定点的技术方法极为重要。因此，本文从电力电缆常见故障及其成因入手，简述电力电缆故障分析各阶段的技术手段，以期为科研人员提供一定的参考和帮助。
        1高压电力电缆故障主要类型
        高压电力电缆故障类型多种多样，其中经常见到的故障有如下5种。第一，接地故障。导体和地面连接在一起，此过程中若电阻不存在统计意义，那么就属于安全接地。还有种情况为电阻不能被忽略，此时就可以产生低电阻或高电阻接地的情况。第二，断线故障。高压电力电缆在实际运行的过程中，在外力的作用下会出现各类突发状况，如被大风刮断等，电缆断开之后，电力输送也会中断，该区域中的电能供应就会出现瘫痪的情况。第三，绝缘故障。电缆绝缘在产生问题之后，会出现漏电事故。第四，短路。电力电缆短路后，可以会造成火灾，亦或是烧毁电力设备。第五，闪络故障。电流值异常升高，监控电力表针存在闪络摆动的情况，电压下降之后此情况会消失，但电缆绝缘阻值居高不下，表明高压电缆存在故障。
        2重要性
        随着城市架空线入地工程的发展，电缆运行一旦发生故障，存在故障定位困难、修复用时长、难度大的特点，造成的损失远大于架空线路。近年来发生了多起高压电缆系统故障，高压电力电缆的安全运行已成为行业的重点关注问题之一。目前国内外虽然对高压电缆故障案例进行详尽的解剖分析，但是解剖及分析过程缺少一定的规范性，各个地区对于每种故障的解剖流程均不相同，解剖的关键部位描述也不详尽，因此对电缆３种故障解剖分析并画出相应的故障树，原因和分析对应表；依据厂家接头工艺管控，电缆接头尺寸核对系统，接头质量管控，技术规范，接头工艺图纸，技术协议接头报表等一一对应；规范解剖要点，从外到内一步步进行解剖，从而发现每个环节中哪一步不合格，形成有效的故障判断。针对高压电缆本体及其附件类型，将解剖模板设计为：本体、接头、终端３种故障类型进行解剖分析，判断故障原因并对解剖方案进行规范化典型设计，为今后其他故障解剖分析提供参考模板。
        3高压电力电缆故障
        3.1测声法
        在高压电力电缆故障诊断的过程中，常见的方法有测声法，电缆在出现故障的时候会发出声音，我们通常将之称为放电声音，测声法就是依靠这个声音来找寻故障位置。测声法具有一定的局限性，在电缆故障排查的时候主要用于芯线出现闪络现象。

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测声法需要借助于一些设备，比如耐压试验仪器，在使用的过程中要先做好电容设备的充电工作，这时就要观察电压数值，在其到达某个数值的时候，耐压试验装置就会对故障区域内的芯线进行放电，从而形成一连串的放电，电缆的绝缘层也会跟着放电，并且伴随着放电声音，电缆检修人员就能通过声音找到故障具体位置，从而开展电缆故障检修。这个方法主要针对的是地面上的电力电缆故障诊断，有些电缆是埋在地下的，具有极强的隐蔽性，在发生电缆故障的时候，首先就要明定好电缆故障的方向，然后借助于测声设备，将其紧贴着地面，然后一直向前寻找，直到音频设备中传出“滋滋滋”的声音，就能肯定电力电缆故障在这个位置，故障要就能在最短的时间内处理好，确保供电的稳定性和持续性。测声法诊断处理高压电力电缆故障的时候，工作人员要做好注意安全，做好音频设备和电缆监测。
        3.2离线测距方法
        （1）阻抗法。阻抗法是指在选取测量端后，通过测量、计算测量端到故障点的阻抗，根据线路参数列出故障点方程并对其进行求解，最终得到故障距离。阻抗法一般建立线路的集中参数模型，所以原理较为简单且容易使用。阻抗法的实现一般通过经典电桥法，较为简单，精度较高，但存在适用范围小的缺点。伴随着在线故障测距等技术的发展，阻抗法与行波法相比，劣势愈发明显。（2）行波法。行波法是通过测量行波传播的时间来获得故障位置的方法。它一般包括低压脉冲反射法、脉冲电压法、脉冲电流法以及二次脉冲法。低压脉冲反射法简单直观且不依赖于电缆资料，但不能测量高阻故障和闪络故障。脉冲电压法测试速度快，但脉冲电流法对试验仪器和人员更加安全，且脉冲电流信号更易辨认。二次脉冲法测量精度高，但仪器更复杂且测试时间长，对二次脉冲进行控制难度更大。
        3.3规范状态检修管理方法
        操作变压器的过程中，工作人员需结合电力电缆的状态检修管理规章制度，对具体操作予以落实，并注重电力电缆的空载变压，确保能够将电压偏差控制在科学的范围中，进而让变压器在空载的状态中，依然能够维持稳定的电压输出。在直流回路操作方面，对电力电缆予以状态检修的过程中，由于安全风险较高，工作人员应严格按照有关规定开展各项操作，不能因为电力电缆系统中存在直流保护系统而随意的进行操作，同时还需增强自身责任意识，确保直流回路操作的规范性，进而让系统维持在安全、稳定的运行状态。倒闸属于较为常规的状态检修环节，在具体操作中，工作人员需对倒闸操作票予以正确的填写，并落实好设备状态检修管理工作，确保电网稳定、安全的运行。此外，需落实好对接电线装设管理工作。在使用电气设备时，普通设备中存在静电感应电压，应用正确的方式将设备中的电压负荷放掉，并且对电力电缆系统装设接地线时，需重视对绝缘棒的正确运用，佩戴好绝缘手套，准确连接接地端和导体端，进而确保接地效果，加强操作安全性。
        3.4电缆相位检查
        在电缆绝缘测试后即可开展电缆相位检查工作。相位检查主要是保证电缆两端A、B、C相位一致，电缆头的“黄”、“绿”、“红”标示完全对应。电缆相位检查的试验方法基本上和绝缘电阻测试是一致的。首先把电缆尾端A相接地，分别测试A、B、C相对地绝缘电阻，测试结果A相对地绝缘0 MΩ，B、C两相对地绝缘为55 000 MΩ。由此可判断处本侧为0 MΩ的相就是对侧的接地相，即两侧均是A相。B、C相的相位检查方法同A相。
        结语
        高压电力电缆的故障查找在理论上和工程实践方面都还需要我们继续深入发现和解决各项技术问题，尤其重要的是做到故障的防范措施。要严把试验和验收关，按相关技术指标对新装电力电缆进行试验、验收；加强电力电缆巡视检查；利用电力电缆在线监测装置来实时监测电网中高压电力电缆的实际运行状态等，力争将电缆故障的发生几率降低至最低限，确保电网的正常运行。
        参考文献
        [1]肖成刚.高压电力电缆—架空混联线路接地保护方案探讨[D].上海交通大学，2007.
        [2]岑建明.输电线路故障测距的研究[D].浙江大学，2007.