蘆國豪 寇鵬飛
摘要:在電力系統(tǒng)中,高壓電力電纜是重要組成部分,做好試驗(yàn)檢測工作十分重要。為了能夠滿足各領(lǐng)域的發(fā)展需求,我國政府及相關(guān)部門加大了對高壓電力電纜的監(jiān)管力度,以提升其可靠性、檢測技術(shù)水平為主,結(jié)合各領(lǐng)域的需求,創(chuàng)新多樣化的電力電纜試驗(yàn)方法,選擇對絕緣性電力電纜的使用,確保應(yīng)用過程的安全、方便。
關(guān)鍵詞:高壓;電力電纜;試驗(yàn)方法;檢測技術(shù)
引言
高壓電力電纜在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,關(guān)系到電氣設(shè)備的使用壽命和使用安全,交流耐壓試驗(yàn)是其安全運(yùn)行的評估依據(jù)之一。電力電纜電壓等級、型號及規(guī)格較多,交流耐壓試驗(yàn)流程一致,但在實(shí)際試驗(yàn)中,往往受試驗(yàn)條件限制,要進(jìn)行諸如電壓35kV的中距離、規(guī)格較大的電纜交流耐壓試驗(yàn),因其電容電流大,要求高電壓試驗(yàn)變壓器的額定電流很大,而目前市場上達(dá)到這樣要求的高電壓試驗(yàn)變壓器及調(diào)壓器尚不夠普遍,經(jīng)常是電壓達(dá)到了要求,電流不能滿足條件且試驗(yàn)設(shè)備笨重,不便搬運(yùn),給現(xiàn)場試驗(yàn)帶來了困難。
1高壓電力電纜的在線試驗(yàn)方法
高壓電力電纜的在線監(jiān)測方法,目前應(yīng)用較為廣泛的有接地線電流法以及環(huán)流法兩類。其中環(huán)流法主要對電纜的護(hù)套層故障進(jìn)行檢測,而接地線電流法是對主絕緣故障進(jìn)行檢查。高壓電力電纜護(hù)套大多使用交叉互聯(lián)的換位方式,所以在護(hù)套交叉換位后,呈現(xiàn)三角形的排列模式,這時里面環(huán)流為零。排列模式如果是水平的,那么里面就會存在數(shù)值較小的環(huán)流。此外,由于護(hù)套層中的多點(diǎn)接地故障發(fā)生頻率最高,存在較大的接地電流,所以可以通過這一指標(biāo)來檢查絕緣是否存在故障。
2高壓電力電纜的故障問題
2.1電力電纜質(zhì)量問題
電力電纜的質(zhì)量問題是導(dǎo)致故障的主要原因之一,且很容易造成較為嚴(yán)重的后果。通常,位于戶外的高壓電力電纜暴露于陽光直曬的位置,因此其表面保護(hù)層很容易受到影響。同時,在多變的天氣環(huán)境下,溫濕度的變化會侵蝕其原有的保護(hù)層,使得其原有的絕緣功能受到抑制。加之日常維護(hù)及更換不當(dāng),使得電力電纜較為脆弱,在復(fù)雜的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中容易出現(xiàn)擊穿事故,易威脅整條線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及人們的日常安全。
2.2運(yùn)行不穩(wěn)定
隨著各領(lǐng)域的快速發(fā)展,使工業(yè)化與民用化都加大了對用電的需求量,依然采用傳統(tǒng)的高壓電力電纜設(shè)備與材質(zhì),會增加其運(yùn)行壓力,使其鋪設(shè)的規(guī)模無法滿足各領(lǐng)域的用電需求。如果不及時地進(jìn)行有效處理,會使高壓電力電纜處于高負(fù)荷的狀態(tài)下,不僅會造成能源的大量消耗與浪費(fèi),而且長期的使用,會正確安全隱患,增加故障發(fā)生率。
2.3施工問題
高壓電力電纜的鋪設(shè)施工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)過程,也是直接影響到穩(wěn)定性與可靠性的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。近年來,隨著我國電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展,電力電纜作為一項(xiàng)關(guān)鍵性的基礎(chǔ)設(shè)施得到了較大的關(guān)注。但在實(shí)際施工過程中,如何確保工序正確、性能達(dá)標(biāo)仍然是電力施工部門必須攻克的問題。具體地,當(dāng)前的施工失當(dāng)問題主要體現(xiàn)在如下方面。第一,施工現(xiàn)場環(huán)境較為復(fù)雜。高壓電力電纜作為精度要求較高的現(xiàn)代化設(shè)施,電纜和接頭等部分對于環(huán)境具有較高的要求,但是施工現(xiàn)場中,很難通過人工精準(zhǔn)把控各類環(huán)境因素,使得外部因素的干擾難以避免。第二,安裝不當(dāng)問題影響原有電力電纜的基本性能。施工過程中,由于工序復(fù)雜、任務(wù)繁多,施工人員需要在一定的工期內(nèi)完成相關(guān)工作,所以容易出現(xiàn)操作不當(dāng)、疏漏問題,尤其是一些細(xì)節(jié)問題,如電纜表面破壞、連接失常及接觸不良等,影響電纜的日常運(yùn)轉(zhuǎn)及使用壽命。
3高壓電力電纜絕緣檢測技術(shù)
3.1脈沖檢測法
低壓脈沖檢測法,主要應(yīng)用于開路故障、低阻故障中。檢修人員會在電力系統(tǒng)內(nèi)增設(shè)一個低壓脈沖信號,使其對高壓電力電纜在運(yùn)行的過程中,檢測出故障點(diǎn)之間的相遇時間,根據(jù)電氣參數(shù)變化情況的分析,檢測出其信號反射、折射的形式,明確故障點(diǎn)的具體位置。
二次脈沖檢測法,主要應(yīng)用開路、低阻故障的相比分析,尤其是對電力電纜的閃絡(luò)性故障、高阻故障。高壓發(fā)生器沖擊閃絡(luò)技術(shù)是其的核心技術(shù)。能夠在故障點(diǎn)起弧、滅弧的瞬間,就會觸發(fā)到低壓脈沖。通過檢測人員對每次波形的分析,可以準(zhǔn)確地確定其故障的位置。
3.2電橋檢測技術(shù)
電橋檢測技術(shù)操作相對便捷,因此在高壓電力電纜的故障檢測中較為常用。操作中,專業(yè)人員將出現(xiàn)問題的電纜與另一條正常性能的電纜進(jìn)行連接,連接方式同樣為短接方式,同時再在電力電纜的起始處連接單臂電橋前路?;诖?,測量正常電纜相的電阻與出現(xiàn)故障問題的電纜相故障點(diǎn)前后的電阻值之比,再參考電纜的長度,對故障點(diǎn)的實(shí)際距離進(jìn)行計算,最終得出故障的具體位置。該方法依靠簡便性得到了較為廣泛的應(yīng)用,但是由于其尚且不能實(shí)現(xiàn)對閃絡(luò)故障的精準(zhǔn)檢測,因此受到了一定應(yīng)用限制。
3.3直閃法
直閃法,在高壓電力電纜常擊穿故障中應(yīng)用的最多。引發(fā)高壓電力電纜故障的原因比較多,有可能使其自身的質(zhì)量不合格,也有可能對其施工安裝操作不規(guī)范所引起的等。而其發(fā)生擊穿故障,就是使電力電纜的電阻值增大,一旦發(fā)生了閃絡(luò)后,就會使電力電纜在短時間內(nèi),釋放出大量的電流脈沖波,從而引發(fā)電力電纜與故障點(diǎn)形成了反射的效應(yīng)。對此,需要相關(guān)檢修人員,能夠?qū)﹄娏﹄娎|上預(yù)設(shè)的端口進(jìn)行測試,能夠得到準(zhǔn)確的電磁波信息數(shù)據(jù),再針對其波形反射時間的合理判斷,找到其發(fā)生故障的具體位置。對直閃法的應(yīng)用,既能夠全面提升檢測工作效率,有確保電力電纜的檢測精度。
3.4金屬屏蔽接地電流測試
電纜在運(yùn)行或敷設(shè)過程中產(chǎn)生了金屬護(hù)套受損的情況,對高壓電力電纜的影響主要有金屬套產(chǎn)生多點(diǎn)接地現(xiàn)象、環(huán)流出現(xiàn)并產(chǎn)生損耗和發(fā)熱、絕緣層的部分地點(diǎn)發(fā)熱并快速老化、容易浸入水分及主絕緣老化??梢圆捎迷诰€監(jiān)測的裝置或者鉗形的電流表對電纜金屬屏蔽接地電流進(jìn)行檢測,以完成絕緣與接地回路的完整性。
結(jié)語
高壓電力電纜在我國的電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色,對于維護(hù)電力供應(yīng)的穩(wěn)定、滿足居民生活與工業(yè)生產(chǎn)的用電需求具有重要意義。為了有效提高電力部門的檢修效率,針對多樣化的故障問題,需要采用科學(xué)合理的試驗(yàn)方法與檢測技術(shù),在第一時間消除故障對電力系統(tǒng)的影響。
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