電力電纜的常見(jiàn)故障及監(jiān)測(cè)分析

1、電力電纜的常見(jiàn)故障及監(jiān)測(cè)分析 電力電纜的常見(jiàn)故障及監(jiān)測(cè)分析 摘 要：工礦企業(yè)由于大規(guī)模的使用電纜供電，一旦電纜發(fā)生故障，就會(huì)給社會(huì)以及各行業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。找到電纜發(fā)生故障的原因，制定切實(shí)有效的預(yù)防措施和處理方法，就可以減輕因電纜故障造成的影響，保護(hù)長(zhǎng)路系統(tǒng)以及工礦企業(yè)的生產(chǎn)，最大限度的減少經(jīng)濟(jì)損失。 關(guān)鍵詞：電力電纜；故障；監(jiān)測(cè) 1. 引言 目前，大型企業(yè)的許多主要設(shè)備都使用電纜進(jìn)行電能的傳送和分配。由于我國(guó)城市化進(jìn)程加快，電力工業(yè)開(kāi)展迅速，促進(jìn)了地埋電力電纜的快速開(kāi)展。但另一方面，由于地埋電力電纜鋪設(shè)的隱蔽性，給故障的排除帶來(lái)了難度。地埋電力電纜一旦出現(xiàn)故障，如果缺乏相應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和必

2、要的技術(shù)手段，就無(wú)法及時(shí)排除故障。所以，能否快速找到故障點(diǎn)，對(duì)防止出現(xiàn)重大經(jīng)濟(jì)損失十分重要。 2. 電力電纜產(chǎn)生故障的原因分析 充分了解電纜產(chǎn)生故障的原因，對(duì)于快速判定出故障點(diǎn)，減少電纜的損壞十分重要。造成電纜發(fā)生故障的原因有諸多方面，主要包括以下五種因素： 機(jī)械性損傷。 一些故障由于電纜安裝鋪設(shè)時(shí)意外造成的機(jī)械損傷引起；另一些故障因安裝時(shí)靠近電纜路徑作業(yè)而造成機(jī)械損傷直接引起。 電纜絕緣老化變質(zhì)。 有的電纜因年代久遠(yuǎn)出現(xiàn)老化，使得絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙，因電場(chǎng)作用下出現(xiàn)游離造成絕緣性能下降.。 過(guò)電壓 過(guò)電壓指的是電纜內(nèi)部過(guò)電壓和大氣過(guò)電壓。根據(jù)實(shí)際故障所進(jìn)行的分析數(shù)據(jù)說(shuō)明，大多數(shù)戶外終端頭電纜事

3、故是遭受大氣過(guò)電壓引起的。 外部化學(xué)腐蝕 電纜運(yùn)行線路途經(jīng)存在酸堿作業(yè)的地區(qū)，或受到煤氣站苯蒸汽的侵蝕，這些成分往往導(dǎo)致鉛護(hù)套、電纜鎧裝等在長(zhǎng)距離中受到大面積被腐蝕，出現(xiàn)麻點(diǎn)甚至開(kāi)裂、穿孔，造成故障。 電纜最初設(shè)計(jì)及制作工藝低下 電場(chǎng)分布設(shè)計(jì)疏漏，材料選擇失當(dāng)，粗糙的接頭、較差的技工，違反技術(shù)要求鋪設(shè)電纜等，都是導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障的重要因素。 3. 電力電纜故障監(jiān)測(cè)分析 離線電纜故障的監(jiān)測(cè)通常包括診斷、測(cè)距、定點(diǎn)三個(gè)階段。通過(guò)故障診斷，可以有效地確定故障具體類型與嚴(yán)重程度，一般有電纜故障測(cè)距、故障定點(diǎn)兩種方法。本課題主要研究故障測(cè)距即故障離線粗測(cè)方法。實(shí)際上，電力電纜故障測(cè)距的方法有數(shù)十種，目前

4、離線粗測(cè)方法主要包括以下幾類。 駐波法：本方法根據(jù)微法傳輸原理，通過(guò)監(jiān)測(cè)傳輸線路的駐波諧振現(xiàn)象，對(duì)產(chǎn)生故障的電纜進(jìn)行測(cè)距。本法主要適用于測(cè)量低阻以及開(kāi)路故障。 高流電壓脈沖法：本方法工作原理為利用傳輸線的特性阻抗發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生回波現(xiàn)象，通過(guò)在電纜芯線中加上一定量的高流電壓，在保證其不被燒穿的前提下發(fā)生放電。本法適用于各種故障，尤其適用于高阻擊穿。但是本法危險(xiǎn)性較大，技術(shù)含量高，操作人員的平安容易受到威脅，而且電流波形較難區(qū)分。 低壓脈沖反射法：本法主要是在電纜芯線上施加脈沖訊號(hào)，適用于低阻擊穿、電纜短路、開(kāi)路故障問(wèn)題的解決，低壓脈沖法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、直觀，可以通過(guò)反射脈沖的極性來(lái)分辨電纜故障的類

5、型，而且不需要電纜原始詳細(xì)資料，但其缺點(diǎn)是無(wú)法用于測(cè)量高阻和閃絡(luò)故障。 二次脈沖法：本法的工作原理為，將不大于20-160V的低壓脈沖作用于電纜，對(duì)故障電纜先釋放一個(gè)足以使線芯絕緣故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)的高壓脈沖，同時(shí)觸發(fā)釋放第2個(gè)低壓脈沖，在故障點(diǎn)的電弧未熄滅時(shí)，故障點(diǎn)相對(duì)于低壓脈沖而言是完全短路。 閃絡(luò)法：本法利用故障點(diǎn)瞬間放電產(chǎn)生屢次反射波完成故障排查，使用高電壓作用進(jìn)行故障點(diǎn)的放電。具體有沖擊高壓閃絡(luò)測(cè)量法、直流高壓閃絡(luò)測(cè)量法，兩種方法相比，直閃法的波形更為簡(jiǎn)單、易于理解，準(zhǔn)確度比擬高；閃絡(luò)法適用范圍要更廣一些，但其缺點(diǎn)是波形相比照擬復(fù)雜，區(qū)分難度比擬大，準(zhǔn)確度不高。 經(jīng)典電橋法：經(jīng)典電橋法通

6、過(guò)將被測(cè)電纜故障與非故障相短接，電橋兩臂分別與故障點(diǎn)和非故障點(diǎn)相連接，并調(diào)節(jié)電橋兩臂上的可調(diào)電阻器，使電橋?qū)崿F(xiàn)平衡，在此根底上，利用比例關(guān)系和的電纜長(zhǎng)度，就能得出故障距離。本法測(cè)量結(jié)果較為精準(zhǔn)，使用范圍廣泛，缺點(diǎn)是需要完好的芯線做回路，注意電源電壓不能加得太高。 燒穿故障點(diǎn)法：燒穿故障點(diǎn)法的操作方法是先將直流負(fù)高壓輸入設(shè)備，然后對(duì)高阻故障點(diǎn)進(jìn)行處理，使故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧放電。在此根底上實(shí)現(xiàn)絕緣介質(zhì)碳化。由于碳化連接點(diǎn)為低電阻，直接促使高阻故障轉(zhuǎn)化為低阻故障。然后再應(yīng)用低壓脈沖法就可以測(cè)出故障點(diǎn)。燒穿故障點(diǎn)法主要適用于高阻故障，尤其是油紙絕緣電纜。 4. 尋找電力電纜故障的一些設(shè)備 監(jiān)測(cè)電力電纜故障

7、的常用設(shè)備很多。由美國(guó)加州帕洛阿爾托市的美國(guó)電力研究協(xié)會(huì)開(kāi)發(fā)的“快速故障探測(cè)器、AVO公司研制的先進(jìn)的故障/電纜分析系統(tǒng)BiddleDART-6000、以及由寶雞華通機(jī)電研究所研制的HT-TC智能型電纜故障探測(cè)儀都是較為著名的品牌。 5. 結(jié)束語(yǔ) 目前，在電力行業(yè)以及許多使用電纜的行業(yè)，尤其是使用相對(duì)非常復(fù)雜的電力系統(tǒng)中，一旦發(fā)生電纜故障，要想準(zhǔn)確找到、排除地下電纜線路的故障是十分不容易的。然而，伴隨著功能多樣、操作簡(jiǎn)便、效果優(yōu)良的檢測(cè)設(shè)備推陳出新，使得探測(cè)電纜故障的高額本錢不斷降低，同時(shí)不斷縮短因查找電纜故障帶來(lái)的不可防止的長(zhǎng)時(shí)間停電，大大方便了故障的排除。 參考文獻(xiàn) 【1】何正友，錢清泉.電力系統(tǒng)暫態(tài)信號(hào)分析中小波基的選擇原那么J.電力系統(tǒng)白動(dòng)化，2003，27： 45-48. 【2】Magnago F H，Abur A. Fault Location Using WaveletsJ.IEEE Trans on Power Deliver