220kV高壓電力電纜故障檢測技術(shù)的應(yīng)用

何建益

摘要

文章首先對220kV高壓電力電纜故障的原因進行簡要分析，在此基礎(chǔ)上對2200高壓電力電纜故障檢測技術(shù)的應(yīng)用進行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)?20kV高壓電力電纜運行穩(wěn)定性的提升有所幫助。

【關(guān)鍵詞】220kV 高壓電纜 故障原因 檢測方法

1 220kV高壓電力電纜故障的原因分析

近年來，隨著我國電力體制改革進程的不斷加快，電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模日益擴大，同時，電力用戶對電能的需求量也顯著增加，在這一背景下，高壓電力電纜的應(yīng)用越來越廣泛。然而，由于受到各方面原因的影響，使得220kV高壓電纜常常會出現(xiàn)各種故障問題，由此影響了供電可靠性。大體上可將220kV高壓電纜的故障原因歸納為以下幾個方面：

1.1 絕緣損壞引起的故障

高壓電纜的絕緣主要起保護作用，一旦發(fā)生損壞，很容易引起故障，造成絕緣損壞的原因較多，其中較具代表性的有絕緣本身的質(zhì)量問題和運行損失。下面對這兩種原因進行具體分析。

1.1.1 絕緣質(zhì)量問題

高壓電纜在生產(chǎn)制造的過程中，由于工藝上的缺陷，使得電纜絕緣的質(zhì)量不合格，如砂眼、褶皺、龜裂等，這種絕緣的性能較差，使用中容易出現(xiàn)問題。雖然最近幾年里，電纜絕緣的生產(chǎn)廠家對制造工藝進行了優(yōu)化改進，絕緣質(zhì)量也隨之提高，但因大批量生產(chǎn)，所以仍然或多或少地存在一些質(zhì)量問題。

1.1.2 運行損失

220kV高壓電纜長期處于不間斷的運行狀態(tài)，由此使得絕緣材料會出現(xiàn)放電現(xiàn)象，絕緣性能隨之受到影響，可能會引起事故。同時，高壓電纜在長期運行中，有時會出現(xiàn)載流量超標(biāo)的情況，這樣一來會引起導(dǎo)體溫度急劇升高，在導(dǎo)體過熱的影響下，絕緣的老化速度會隨之加快。此外，高壓電纜所處的運行環(huán)境中存在大量的腐蝕性液體和氣體，在如此惡劣的環(huán)境當(dāng)中，電纜絕緣很容易被擊穿，由此便會引起電纜故障。

1.2 機械損傷引起的故障

220kV高壓電纜在使用的過程中，由于受到外力的作用，會使絕緣損壞，甚至?xí)斐蓪?dǎo)體斷裂。在對高壓電纜進行安裝時，部分作業(yè)人員未按規(guī)范操作，致使電纜受到過大的機械牽引力導(dǎo)致外部絕緣層斷裂。此外，高壓電纜基本全都是裝設(shè)在室外露天環(huán)境當(dāng)中，受到一些自然現(xiàn)象的影響，如大風(fēng)、陰雨天氣等，都可能造成機械損傷。

1.3 過負荷引起的故障

220kV高壓電纜一旦出現(xiàn)超負荷運行時，導(dǎo)體的溫度會急劇升高，受導(dǎo)體過熱的影響，絕緣材料可能會出現(xiàn)損壞，嚴(yán)重時甚至?xí)紵?。同時，當(dāng)高壓電纜搜到過電壓沖擊時，絕緣材料需要承受來自于過電壓的沖擊，由此容易導(dǎo)致絕緣被擊穿，進而引起電纜故障。

2 220kV高壓電力電纜故障檢測技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)220kV高壓電纜出現(xiàn)故障問題時，為對故障進行快速處理，便需要采用有效的方法，對故障進行檢測。在具體的檢測過程中，可對如下技術(shù)和方法進行應(yīng)用：

2.1 萬用表法的應(yīng)用

這是高壓電纜故障檢測中最為常用的一種方法，它的基本測量原理如下：在終端電纜的金屬屏蔽層與纜芯進行短接，然后在起始端，借助萬用表對二者之間的電阻值進行測量。當(dāng)測出的電阻值為無窮大時，表明電纜故障為開路故障，若是電阻值為2倍纜芯電阻，則可判定為斷線類故障。

2.2 直閃法的應(yīng)用

直閃法是直接高壓閃絡(luò)法的簡稱，這種方法可在閃絡(luò)擊穿故障的檢測中應(yīng)用。在此類故障當(dāng)中，故障點位置處存在著極高的電阻，隨著閃絡(luò)的出現(xiàn)，將會產(chǎn)生出電流脈沖波，并以行波的形式，在電纜與故障點間反射。通過電纜的測試端口，可以獲取到電磁波的相關(guān)數(shù)據(jù)，依據(jù)波形可判斷電波的反射時間，進而找出電纜的故障點。直閃法的特點是測試速度快、精度高。

2.3 電橋檢測技術(shù)的應(yīng)用

這種檢測方法的原理如圖1所述。從圖1中可以清楚的看到，故障電纜相與一條非故障電纜相以短接的方式進行連接，同時，將單臂電橋電路連接于電纜的起始端處。通過對非故障電纜相的電阻與故障電纜相故障點后的電阻及故障點前的電阻值之比進行測量，在結(jié)合高壓電纜本身的長度，便可計算出故障點的實際距離。該檢測方法具體如下優(yōu)點：操作簡單方便，用途廣泛。唯一的不足是無法對閃絡(luò)故障進行準(zhǔn)確檢測。為解決這一問題，業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者經(jīng)過研究，開發(fā)出了具有較高靈敏度的測量儀器，在實際檢測中，可對此類儀器進行應(yīng)用。

2.4 脈沖檢測法的應(yīng)用

2.4.1 低壓脈沖檢測法

這種檢測方法的基本測量原理如下：在出現(xiàn)故障的高壓電纜上，加一個低壓的脈沖信號，如果脈沖與電纜中的故障點相遇，那么會因為電氣參數(shù)突變，使脈沖信號產(chǎn)生發(fā)射或是折射，隨后再使用相關(guān)的儀器設(shè)備對脈沖發(fā)射與接收的時間差進行記錄，經(jīng)計算，便可推斷出電纜中故障點的準(zhǔn)確位置。這種方法在開路和低阻故障的檢測中較為適用。

2.4.2 二次脈沖檢測法

大量的實踐表明，該方法在高壓電纜閃絡(luò)性故障的檢測中應(yīng)用效果較好。其核心技術(shù)為高壓發(fā)生器沖擊閃絡(luò)技術(shù)，可在故障點起弧與滅弧的瞬間，觸發(fā)低壓脈沖，利用兩次低壓脈沖的波形，可對故障點的位置進行判斷。這種方法在閃絡(luò)性故障和部分高阻故障中具有良好的適用性。3結(jié)論

綜上所述，在電力系統(tǒng)中，220kV高壓電纜具有非常重要的作用，一旦出現(xiàn)故障，將會對供電可靠性造成影響。為此，應(yīng)當(dāng)對220kV高壓電纜的故障原因進行分析，并采取合理可行的技術(shù)和方法，對故障進行檢測，從而給維修人員提供依據(jù)，以便在最短時間內(nèi)，消除故障，使220kVV高壓電纜恢復(fù)正常運行。在未來一段時期，應(yīng)當(dāng)重點加大對高壓電纜故障檢測技術(shù)的研究力度，除對現(xiàn)有的檢測技術(shù)和方法進行改進和完善之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的技術(shù)，使其能夠更好地為故障檢測服務(wù)。

參考文獻

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