10kV電力系統(tǒng)運行中電纜故障診斷方法研究

63621部隊 甘肅 酒泉 732750

前言

10kV電力系統(tǒng)電纜具有重要的作用，要想保證居民穩(wěn)定的用電，就要確保電力電纜運行的穩(wěn)定性。如果電纜在運行過程中發(fā)生故障，將對居民的用電產(chǎn)生影響，為居民生活帶來不便，同時也會造成社會經(jīng)濟及商業(yè)方面的損失。因此，在10kV電力系統(tǒng)運行中，必須采取有效措施維護電力電纜的安全穩(wěn)定運行。針對10kV電力系統(tǒng)運行中常見的電纜故障，要采用有效的診斷方法加以進行識別，進而及時處理，以保證供電穩(wěn)定。

1 10kV電力系統(tǒng)運行中電纜故障的主要類型

1.1 斷路故障

斷路故障指的是在電力電纜中，一處或多處出現(xiàn)斷路，電路回路斷開，進而導致供電中斷。通常在斷路故障中，輸電線路斷開位置可能引發(fā)電弧現(xiàn)象，進而造成電力安全事故。輸電線路斷路故障的發(fā)生，可能是由于電纜受到外力影響導致一相斷線，或是配電低壓側(cè)一相保險絲斷開，或是架空輸電線路一相導線受損斷開等。

1.2 短路故障

短路故障也是10kV電力系統(tǒng)運行中常見的電纜故障，通?？赡苁怯捎诨【€垂大，由于風力影響導致兩根導線擺動，發(fā)生相碰或相絞的情況，進而出現(xiàn)短路故障?；蚴怯捎趯Ь€之間絕緣層破壞，引發(fā)短路的情況?；蚴怯捎谕饬ψ饔眉叭藶橐蛩?，造成兩根輸電線路被導電體連通，進而發(fā)生短路故障[1]。

1.3 接地故障

接地故障指的是電力電纜由于意外因素或人為失誤，導致電纜線路接觸到大地。通常是由于導線斷開，一端導線與地面接觸，或是由于人為因素造成導線破壞，接觸地面而引起。電力電纜發(fā)生接地故障后，將會造成輸電線路對周圍導體放電現(xiàn)象，進而引發(fā)安全事故。

2 10kV電力系統(tǒng)運行中電纜故障的診斷方法

2.1 故障診斷原因分析

10kV電力系統(tǒng)運行總，電力電纜發(fā)生故障的因素是多方面的，包括了外部因素和內(nèi)部因素。所以在對故障原因進行分析的過程中，需要考慮到不同故障類型，采取不同的應對措施?？偟膩碚f，電力電纜發(fā)生斷路、短路、接地故障，主要是與機械出現(xiàn)損傷、絕緣體老化、違規(guī)操作、材料缺陷等因素相關(guān)。

2.2 電纜故障診斷方法

根據(jù)電纜常見故障的分析原因，可以對故障問題進行更有針對性的診斷與分析。結(jié)合當前10kV電力系統(tǒng)運行中電纜故障的診斷技術(shù)方法，在實際診斷過程中，可以采取如下步驟進行。首先要對故障類型做出準確定性，在電力電纜故障發(fā)生之后，要先分析引起故障的具體原因，實現(xiàn)對故障類型的準確定性，明確是斷路、短路或接地故障。在定性故障類型之后，要對故障發(fā)生位置初步定位。在明確故障性質(zhì)的基礎(chǔ)上，初步定位故障發(fā)生位置，可采取電橋法、脈沖反射法等方法。以往在故障初步定位中，主要是燒穿高阻故障后轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥韫收?，進而利用電橋法、脈沖反射法等方法，通過電橋平衡電壓、脈沖反射頻率等信息，對故障大體位置快速找出[2]。在初步定為故障之后，需要進一步準確定位故障位置?？梢圆捎寐暅y法、音頻電流感應法等方法，準確定位故障位置。其中，聲測法的原理主要在于，故障發(fā)生位置在被擊穿之后，放電或引起聲波振動，利用這一原理能夠準確定位故障位置。音頻電流感應法主要是采用了外源發(fā)出固定頻率的音頻電流信號原理，使用專業(yè)儀器對音頻電流四周出現(xiàn)的電磁場強弱進行檢測，進而對故障發(fā)生位置精確定位。

2.3 電纜運行維護建議

通過電纜故障原因分析及有效的故障診斷方法，雖然能夠快速準確的找出故障類型和故障位置，進而盡快維修恢復供電，但是仍會存在一段時間的供電不穩(wěn)或供電中斷情況。因此，要注意對電纜運行的有效維護，減少和避免故障的發(fā)生?？刹扇顟B(tài)維修管理模式，定期監(jiān)測電纜可能存在的受潮、絕緣、老化等問題，評估電力電纜運行狀態(tài)，提前預防故障的發(fā)生，將萌芽狀態(tài)的故障及時消除，保證電力電纜運行的穩(wěn)定性、可靠性，減少故障發(fā)生，降低電力電纜維修成本。不斷發(fā)展和創(chuàng)新電力故障診斷技術(shù)，當前的輸電線路故障診斷的主要技術(shù)，應用了專家系統(tǒng)進行輸電線路故障識別診斷。比較廣泛應用的人工智能技術(shù)之一，也是專家系統(tǒng)，其主要原理在于，通過將輸電線路中可能出現(xiàn)的故障類型提前輸入到系統(tǒng)當中，然后在輸電線路設(shè)置預警值。如果輸電線路出現(xiàn)與預警值相符合的情況，系統(tǒng)將會自動判定發(fā)生故障。根據(jù)預先設(shè)定好的處理措施，快速得出診斷結(jié)果。隨著技術(shù)水平的不斷發(fā)展和進步，人工智能衍生出了很多的分支，如模糊診斷技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)等，可利用這些技術(shù)應用于輸電線路故障診斷，為輸電線路的安全穩(wěn)定運行提供更大的保障，具有較大的發(fā)展前景和應用空間。

3 結(jié)束語

電纜是10kV電力系統(tǒng)中的重要部分，對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著直接的影響。10kV電力系統(tǒng)主要是為用戶提供日常生活用電等，因而保證供電穩(wěn)定，具有重要的意義和價值。不過，10kV電力系統(tǒng)在運行當中，電纜可能會發(fā)生一些故障，導致供電不穩(wěn)或供電中斷。對此，要詳細了解各種常見的電纜故障類型及表現(xiàn)，準確分析故障原因，進而采取有效的方法快速做出故障診斷，以保障電力系統(tǒng)的良好運行。