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10kV电力电缆运行故障统计分析

发表时间：2020/10/13 来源：《基层建设》2020年第19期作者：邢凯黄瑞平

[导读] 摘要：对于整个电力系统来说电缆就是主动脉。由于受多种因素的影响，电力电缆在应用中很容易出现老化、过热等各种质量问题，进而引发严重的供电故障。

        国网河北省电力有限公司检修分公司河北石家庄 050000
        摘要：对于整个电力系统来说电缆就是主动脉。由于受多种因素的影响，电力电缆在应用中很容易出现老化、过热等各种质量问题，进而引发严重的供电故障。基于此，本文深入分析电力电缆故障检测法，根据检测结果及时采取有效的方法，同时积极做好电缆故障预防。本文分析了电力电缆的常见故障及成因，进而介绍了常见的几种故障检测方法以及解决对策，以保证电力运营的稳定性。
        关键词：10kV电缆；故障；统计
        1 引言
        电缆线路基本都敷设在地下，虽然相比架空线路稳定性和可靠性更高，但却具有更大的检查和维修难度。因此，加强电力电缆的运行故障研究分析，对维护电力系统稳定运行具有重要意义。以上海市部分城区的配网电力电缆线路运行故障统计资料为依据，研究分析故障位置、故障原因及不同因素与运行时间的关系，提出相应合理的解决方案，以期对城市配网中电力电缆的运行维护提供参考，从而进一步提高系统供电可靠性。
        2 电缆故障产生原因
        高压电力电缆故障原因较多：电缆敷设过程中，施工人员技能水平不足使本体外护套受损或架设时牵引力太大引起电缆损伤，导致潮气进入电缆，使得电缆在投运前就存在严重缺陷；选择的电缆质量不过关，绝缘达不到相关的标准，导致出现风化、裂口、受潮等情况；随着人们用电需求的不断增加，电缆长期持久输送电能，有些处于超负荷运行状态；城市基建项目为了赶工期，往往不能及时清楚辨析电缆的走向就施工，导致直埋电缆遭到外力破坏；电缆在输送电能的过程中会产生热量，这些热量不能有效排解，就会加速电缆的老化。
        3 故障寻测步骤
        3.1 电缆故障性质的确定
        测试故障之前要确定电缆故障的性质：故障电阻值是低阻还是高阻，是闪络性还是泄漏型故障，是开放性的还是封闭性的故障，是接地、短路、断线还是混合型故障，是单相、二相还是三相故障。判断故障性质最好是使用万用表先测量其电阻值，再确定具体故障类型。
        3.2 粗测
        利用低压脉冲法先测定被测电缆的全长和短路、断路故障的距离。对于高阻故障，可用高压智能电桥、高压闪络法（电流取样法、电压取样法、二次脉冲法）测试故障点距离测试端的距离。之所以称为粗测，是因为无论何种方法测出的数值仅表示被测电缆（故障）的地下长度，由于地下电缆的预留长度不能精确估计，此长度不能代表测量点到故障点的地面直线距离，只能算是到故障点的大致距离。
        3.3 精确定位
        对电缆施加冲击高压（或脉动高压），利用故障点的放电声波，在粗测故障距离范围内，用声测法（声磁同步法）或跨步电压法进行精确定位。
        4 预防电缆故障方法
        4.1 防止外力破坏
        1)要建立准确无误的电缆资料和图纸,及时更新完善地理信息系统,为配网运行人员日常巡视及建设施工人员提供可靠参考。针对图纸与实际电缆走廊不符的情况，要及时更新整改，做到每根电缆“有图可依”,每条线路“路图统一”。2)加强与市政、规划、城建、交通和园林等部门的配合，与各管线部门保持紧密联系，准确及时掌握城市施工的规划和进度，提前做好防护准备工作，与施工单位进行交底，提供地下管线信息并增设明显警示标志，在施工过程中增派相应负责人驻点监督。3)实施危险点控制方案。加强危险点巡视工作，密切关注电缆线路上是否有挖掘施工，一旦发现违章施工危及电缆安全，及时与施工单位负责人进行交涉，如有不听劝阻或发现损坏，应及时向上级部门汇报。

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4)加强电缆保护和规划，提高自身防外破能力。一方面针对敷设过浅且无法搬迁深埋的电缆加设保护管或盖板，增设地下电缆标识，另一方面在制定地下管线密集区域的电缆路径走向时，应收集管线信息，综合考虑合理布置，防止出现敷设安装过程中难以实施而致使电缆过浅或路径不一致的情况。
        4.2 实时监测诊断技术
        利用泛在电力物联网结构及思想，借助智能传感技术、5G无线网络传输和分析算法等手段，完成电力电缆数据的收集、传输、一体化管理与智能分析，对高压电缆的运行状态进行实时监测，准确查找故障点。电网的各种终端都可应用物联网技术，而且在不断的发展过程中，终端并不仅局限在计算机上，而是转向嵌入式计算机及其匹配的传感器。本文的思路是将大量的小型化、微型化传感器有规律地放置在高压电缆上，这些传感器有影像传感器、压力传感器、位置传感器、温度传感器等，可实时采集高压电缆的运行数据；利用5G无线网络传输相关数据，网络传输直接决定了传感器的反馈能否有效送达智能终端，最后通过智能终端进行综合研判分析，定位故障点。
        4.3 加强电缆运行后的管理保护
        电力电缆投入运行后，电力企业需要定期按照相应的规定对其进行检查，比如为了通过接地电流的实际情况对电缆的使用状态进行分析，可以定期对电缆线的接地电流进行测量。另外，需要重点监测互联箱接入口的位置以及电缆接头的位置，因为通过对以往的电力系统进行分析发现，这类位置是故障易发区域，目前国内监测效果较好的技术是红外成像技术。定期检查电缆隧道内的防火设施，及时排查安全故障隐患，避免火灾的发生给电力系统造成阶段的损耗。在南方城市，雨季到来前应该对电缆进行全面的防水检查，避免电缆被雨水浸泡，最终造成损害。最后做好电缆保护知识的普及工作，将人们保护电缆的作用充分发挥出来，加强保护，避免设备丢失。
        4.4 保障制造质量
        为保障电力电缆制造质量，必须做好电缆验收与交接。一是电缆附件的制作过程要严格监督和验收，把握天气条件和现场环境是否适宜，对于重要工艺更要格外关注。二是在交接试验环节，严格按照有关标准，对各项技术指标进行核对。针对目前应用最为广泛的XLPE电缆，不得使用直流耐压试验，容易造成XLPE绝缘损伤，缩短电缆使用寿命。推荐采用工频电压试验、0.1Hz超低频电压试验、kHz振荡波电压试验、串联谐振或变频谐振交流电压试验等。一方面制定相应制度和考核方案，对敷设电缆的队伍和人员进行必要的业务素质与技术培训，另一方面加强现场敷设施工的监督管理，减少和杜绝野蛮施工，确保电缆弯曲半径和牵引力在合理范围，保障电缆敷设安装质量合格。
        5 结束语
        综上所述，对于电力系统的运行来说，做好电缆保护工作具有非常重要的现实意义。作为电力系统工作人员，为了做好故障检测工作首先应该深入分析电缆故障的原因，然后采取有针对性的检修技术，及时消除安全隐患故障，确保电缆系统快速恢复正常运作。针对故障原因，提出相应合理措施以预防电缆故障，一是要加强运维管理能力，防止外力破坏；二是要抓好电缆敷设和安装，严把施工质量；三是要做好监测及时更新，排除绝缘老化电缆；四是要做好电缆验收与交接，保障电缆制造质量。
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