電力電纜的常見故障及監(jiān)測分析

1、電力電纜的常見故障及監(jiān)測分析 電力電纜的常見故障及監(jiān)測分析 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，就會給社會以及各行業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。找到電纜發(fā)生故障的原因，制定切實有效的預(yù)防措施和處理方法，就可以減輕因電纜故障造成的影響，保護長路系統(tǒng)以及工礦企業(yè)的生產(chǎn)，最大限度的減少經(jīng)濟損失。 關(guān)鍵詞：電力電纜；故障；監(jiān)測 1. 引言 目前，大型企業(yè)的許多主要設(shè)備都使用電纜進行電能的傳送和分配。由于我國城市化進程加快，電力工業(yè)開展迅速，促進了地埋電力電纜的快速開展。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)測設(shè)備和必

2、要的技術(shù)手段，就無法及時排除故障。所以，能否快速找到故障點，對防止出現(xiàn)重大經(jīng)濟損失十分重要。 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，對于快速判定出故障點，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： 機械性損傷。 一些故障由于電纜安裝鋪設(shè)時意外造成的機械損傷引起；另一些故障因安裝時靠近電纜路徑作業(yè)而造成機械損傷直接引起。 電纜絕緣老化變質(zhì)。 有的電纜因年代久遠出現(xiàn)老化，使得絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙，因電場作用下出現(xiàn)游離造成絕緣性能下降.。 過電壓 過電壓指的是電纜內(nèi)部過電壓和大氣過電壓。根據(jù)實際故障所進行的分析數(shù)據(jù)說明，大多數(shù)戶外終端頭電纜事

3、故是遭受大氣過電壓引起的。 外部化學(xué)腐蝕 電纜運行線路途經(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)致鉛護套、電纜鎧裝等在長距離中受到大面積被腐蝕，出現(xiàn)麻點甚至開裂、穿孔，造成故障。 電纜最初設(shè)計及制作工藝低下 電場分布設(shè)計疏漏，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)測分析 離線電纜故障的監(jiān)測通常包括診斷、測距、定點三個階段。通過故障診斷，可以有效地確定故障具體類型與嚴重程度，一般有電纜故障測距、故障定點兩種方法。本課題主要研究故障測距即故障離線粗測方法。實際上，電力電纜故障測距的方法有數(shù)十種，目前

4、離線粗測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，通過監(jiān)測傳輸線路的駐波諧振現(xiàn)象，對產(chǎn)生故障的電纜進行測距。本法主要適用于測量低阻以及開路故障。 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)生變化時產(chǎn)生回波現(xiàn)象，通過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，適用于低阻擊穿、電纜短路、開路故障問題的解決，低壓脈沖法的優(yōu)點是簡單、直觀，可以通過反射脈沖的極性來分辨電纜故障的類

5、型，而且不需要電纜原始詳細資料，但其缺點是無法用于測量高阻和閃絡(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，對故障電纜先釋放一個足以使線芯絕緣故障點發(fā)生閃絡(luò)的高壓脈沖，同時觸發(fā)釋放第2個低壓脈沖，在故障點的電弧未熄滅時，故障點相對于低壓脈沖而言是完全短路。 閃絡(luò)法：本法利用故障點瞬間放電產(chǎn)生屢次反射波完成故障排查，使用高電壓作用進行故障點的放電。具體有沖擊高壓閃絡(luò)測量法、直流高壓閃絡(luò)測量法，兩種方法相比，直閃法的波形更為簡單、易于理解，準確度比擬高；閃絡(luò)法適用范圍要更廣一些，但其缺點是波形相比照擬復(fù)雜，區(qū)分難度比擬大，準確度不高。 經(jīng)典電橋法：經(jīng)典電橋法通

6、過將被測電纜故障與非故障相短接，電橋兩臂分別與故障點和非故障點相連接，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)系和的電纜長度，就能得出故障距離。本法測量結(jié)果較為精準，使用范圍廣泛，缺點是需要完好的芯線做回路，注意電源電壓不能加得太高。 燒穿故障點法：燒穿故障點法的操作方法是先將直流負高壓輸入設(shè)備，然后對高阻故障點進行處理，使故障點產(chǎn)生電弧放電。在此根底上實現(xiàn)絕緣介質(zhì)碳化。由于碳化連接點為低電阻，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出故障點。燒穿故障點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)測電力電纜故障

7、的常用設(shè)備很多。由美國加州帕洛阿爾托市的美國電力研究協(xié)會開發(fā)的“快速故障探測器、AVO公司研制的先進的故障/電纜分析系統(tǒng)BiddleDART-6000、以及由寶雞華通機電研究所研制的HT-TC智能型電纜故障探測儀都是較為著名的品牌。 5. 結(jié)束語 目前，在電力行業(yè)以及許多使用電纜的行業(yè)，尤其是使用相對非常復(fù)雜的電力系統(tǒng)中，一旦發(fā)生電纜故障，要想準確找到、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、操作簡便、效果優(yōu)良的檢測設(shè)備推陳出新，使得探測電纜故障的高額本錢不斷降低，同時不斷縮短因查找電纜故障帶來的不可防止的長時間停電，大大方便了故障的排除。 參考文獻 【1】何正友，錢清泉.電力系統(tǒng)暫態(tài)信號分析中小波基的選擇原那么J.電力系統(tǒng)白動化，2003，27： 45-48. 【2】Magnago F H，Abur A. Fault Location Using WaveletsJ.IEEE Trans on Power Deliver