李沖
摘要:隨著國民經(jīng)濟水平的快速提升,我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)用電負荷不斷增長。電力電纜是傳輸電能非常重要的載體,電力電纜的安全可靠性直接影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。而隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,現(xiàn)代化科學技術(shù)的不斷進步,城鄉(xiāng)居民用電及企業(yè)用電量急劇增加,這對電力電纜的電能量傳輸提出了更高的標準與要求。社會各界人們熱切關(guān)注電力電纜的發(fā)展,電力電纜經(jīng)常被用作電廠、變電所以及工礦企業(yè)的動力引入線,跨越江河、鐵路等也需要用到高壓電力電纜。隨著城鄉(xiāng)用電量的急劇增長,高壓電力電纜在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)的輸配電線路及工礦企業(yè)內(nèi)部的主干線路中應(yīng)用越來越廣泛,因此需要不斷加強對高壓電力電纜試驗方法與檢測技術(shù)的研究,以提升高壓電力電纜試驗方法與檢測技術(shù)。
關(guān)鍵詞:高壓電力;電纜試驗方法;檢測技術(shù)
高壓電力電纜是我國電網(wǎng)中非常重要的一次電力傳輸設(shè)備,其對電力負載安全及穩(wěn)定運行有著至關(guān)重要的作用,為有效保障電力電纜的安全穩(wěn)定運行,要重視及時發(fā)現(xiàn)電纜中存在的問題,要重視高壓電力電纜試驗方法及檢測技術(shù)的研究分析,準確把握電力電纜正常運行的狀態(tài)。
1高壓電力電纜運行隱患產(chǎn)生的機理
高壓電力電纜在運行過程中,可能會出現(xiàn)電纜擊穿的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象主要是由于各個方面的原因?qū)е碌?。例如電纜質(zhì)量較差或者是電纜安裝不到位等,就可能會通過熱電效應(yīng)過程使得電纜出現(xiàn)絕緣失效,最終導致電纜擊穿的現(xiàn)象。根據(jù)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),導致高壓電力電纜絕緣擊穿的根本原因是由于電樹枝老化導致的。而導致電樹枝老化的原因主要是由于絕緣老化以及局部放電引起的。對于局部放電來說,由于氣體擊穿電場介質(zhì)相對于固體介質(zhì)以及液體介質(zhì)更低,因此也更加容易被擊穿,造成氣體放電現(xiàn)象的發(fā)生,最終造成局部放電的情況。這種放電現(xiàn)象會導致電介質(zhì)質(zhì)量下降的速度加快,最終使得整個介質(zhì)發(fā)生完全擊穿的情況。如果絕緣體中有空隙時,會使得絕緣體性能下降,最終很有可能導致絕緣失效的情況出現(xiàn)。而對于絕緣老化來說,主要包括兩個方面的類型。第一點是電樹枝,這種現(xiàn)象主要是由于局部電場過強而導致的局部放電。其中使得電樹枝老化的過程主要分為誘導階段、生長階段以及擊穿階段。第二種類型則為水樹枝,導致這種問題出現(xiàn)的原因是由于高壓電力電纜中內(nèi)部水分所導致的,主要包括水、電場以及起點等,這是因為高壓電力電纜在運行的過程中,就會可能出現(xiàn)水分滲透的現(xiàn)象,當水分滲透到絕緣體中時,在交變電場沖擊下,就可能使得水分到絕緣體的最中間,最終引起水樹枝的發(fā)生。
2高壓電力電纜的運行隱患
2.1施工遺留導致的運行隱患
工人在進行高壓電力電纜的施工時,主要會運用較多的外力作用。在實際施工的過程中,如果出現(xiàn)電纜彎曲半徑不符合規(guī)定要求或者是牽引力控制不當時,就可能使得高壓電力電纜在運行過程中發(fā)生安全問題。在某些情況下,即使通過表面的運行結(jié)果檢測后發(fā)現(xiàn)高壓電力電纜能夠正常使用,并且相關(guān)指標也能夠達到要求。但是仍然會對高壓電力電纜的運行造成一定的影響作用,最終增加了高壓電力電纜運行過程中的安全隱患。因此,在進行高壓電力電纜的安裝時,除了需要有一定的安裝技術(shù)以外,還需要確保外部環(huán)境能夠適用電力電纜的設(shè)置。
2.2高壓電力電纜運行過程中產(chǎn)生的隱患
高壓電力電纜在運行過程中,通常情況下,當其受到潛在外力的作用下時,就有可能對高壓電力電纜造成損壞。如果損壞的情況比較嚴重,還有可能會對整個電力系統(tǒng)的運行安全造成較大的威脅。除此之外,由于某些隧道環(huán)境的情況較為惡劣,會產(chǎn)生積水以及滲水的狀況,如果剛好高壓電力電纜被設(shè)置在這樣的環(huán)境中時,時間一久后就有可能在高壓電力電纜中埋下各種安全隱患,在運行的過程中,就會出現(xiàn)較大的安全問題。例如,如果造成電力電纜發(fā)生交叉互聯(lián)的情況時,還會威脅到整個電力系統(tǒng)的安全。除此之外,由于某部分地區(qū)的隧道供線不完全,導致隧道資源匱乏,最終在安裝高壓電力電纜時,可能會出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象。例如安裝人員可能會將不同級別電壓的高壓電纜放置在一處,低壓電纜與高壓電纜就可能產(chǎn)生一些無法控制的安全隱患。
2.3電纜設(shè)備挑選時導致的隱患
采購人員在挑選高壓電力電纜的設(shè)備時,如果選擇的高壓電纜設(shè)備質(zhì)量不過關(guān),例如電纜本體的制造因素以及電纜接頭制造因素存在問題時,就有可能造成高壓電力電纜運行出現(xiàn)隱患。對于電纜本體制造產(chǎn)生的問題來說,通常情況下都是一些概率較小的事件。這是因為就目前來說,隨著我國社會經(jīng)濟水平的提升,使得高壓電力電纜的制造技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備的發(fā)展也在不斷提升,因此也使得電纜本體制造質(zhì)量也更加優(yōu)質(zhì),與此同時,高壓電力電纜在正式投入使用以前,相關(guān)人員都會按照國家規(guī)定的標準對其安全性以及穩(wěn)定性進行檢查,在檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)存在不良問題時,就不會讓其投入在市場中。雖然通過相應(yīng)的檢測可以有效避免質(zhì)量不過關(guān)的電力電纜,但是仍然有些電力電纜設(shè)備存在絕緣厚度不均勻、內(nèi)部出現(xiàn)雜質(zhì)等問題,在檢測過程中不會發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象。但是當有問題的電力電纜設(shè)備在一段時間的運行以后,就很有可能對高壓電力電纜的正常運行埋下巨大的安全隱患。
3高壓電力電纜試驗與檢測中存在的不足
首先,聚類數(shù)量在選定過程中很容易出現(xiàn)問題。通過人工方式匯總的聚類數(shù)量在一定程度上會產(chǎn)生負面影響,大部分情況下,聚類數(shù)量很難獲得最高。第二,通過新老交替的聚類算法,有利于接近最優(yōu)解,初始值選舉對聚類算法敏感,如果選擇不當,就無法優(yōu)化,可能會發(fā)生后續(xù)分類的錯誤或失敗問題。另外,自動聚類影響對數(shù)據(jù)集合的樣本要求很高。這種方法對兩個聚類族存在交集時處理起來比較困難,很可能處理不好,數(shù)據(jù)簇比較缺乏分離能力。在局部放電檢查應(yīng)用過程中,常規(guī)聚類不能很好地應(yīng)用現(xiàn)階段的智能化、自動化檢查需求。
4高壓電力電纜試驗與檢測的實際應(yīng)用
4.1安裝線路的質(zhì)量驗證分析
首先,對主絕緣和外護套絕緣進行電阻測試。電纜的主絕緣測量主要包括對各種電纜導線帶或金屬屏蔽層和各導線之間的阻力的絕緣。試驗期間,應(yīng)先通過三根電纜芯線相互絕緣。試驗進行前,切斷電纜和設(shè)備的連接,進行較充分的放電,且要對端三相電纜懸空,盡可能地使用2000V以上的電壓兆歐表;檢查絕緣電阻后,進行測量作業(yè),在絕緣電阻表針保持穩(wěn)定后,讀取絕緣電阻并詳細記錄1分鐘;試驗結(jié)束后,需要對高壓電擊電纜的放電處理。其次,要對電纜外護套的絕緣電阻進行測試。在測量外護套對地結(jié)緣的電阻的過程中,要重視將金屬的保護層及屏蔽層接地。在測量過程中,要利用1000V兆歐表,要讀取1min絕緣電阻,且詳細記錄下來。其中,電纜的外護套及內(nèi)襯層絕緣電阻要超過0.5,而且要注意在檢測試驗結(jié)束之后對電纜進行放電處理。在試驗過程中要注意的事項如下所述:首先,在絕緣電阻測量過程中,要對電壓測量進行感應(yīng),數(shù)值超過絕緣電阻表的輸出時,則需要采用更高級的輸出電壓絕緣電阻表。當電纜的電容量比較大時,充電的時間會比較長。因此在檢測試驗中要重視放電工作,要有充足的時間進行充電,在絕緣電阻的指針穩(wěn)定之后再進行讀數(shù)。
4.2主絕緣耐壓試驗
耐壓技術(shù)主要有直流耐壓技術(shù)油浸紙絕緣和交流耐壓技術(shù)兩種。在直流耐壓技術(shù)中,油浸紙絕緣電纜的直流耐壓試驗可以在一定程度上直接反映電纜絕緣性能的耐壓和泄漏問題,油浸紙電纜的試驗由安裝單位和運行單位對電纜線路進行引水檢查和預(yù)防試驗,重視故障修復(fù)試驗,并通過直流耐壓操作。直流耐壓試驗在油浸紙試驗中有以下優(yōu)點:第一,直流檢測設(shè)備相對簡單,便于攜帶,適應(yīng)現(xiàn)場檢測環(huán)境;第二,直流耐壓試驗在交流耐壓試驗期間,不產(chǎn)生玻璃放電,有效防止了絕緣損壞。當直流電流與試驗體電阻率成正比而發(fā)生問題時,當絕緣部分的電壓增加,穿透缺陷部分的絕緣電壓時,就會發(fā)現(xiàn)合適的缺陷,在直流耐壓試驗期間,通過陰極性接線,使油浸紙潮濕的部分暴露出來。直流耐壓試驗加壓過程所需的時間較短,與直流沖擊電壓和加壓時間之間沒有明顯的關(guān)系,絕大多數(shù)直流電壓在幾分鐘內(nèi)就能快速發(fā)現(xiàn)缺陷部位。
5結(jié)語
總之,高壓電力電纜高頻電流檢測過程中,造成多元放電情況的因素有很多,而且很難一次性解決多元放電的問題,必須要進行多種抗干擾算法進行綜合的利用才有利于達到理想的效果,在電力行業(yè)的不斷發(fā)展過程中,要重視高壓電力電纜試驗方法與檢測技術(shù)的研究分析,要不斷提升高壓電力電纜試驗與檢測技術(shù)水平。
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