输电线路电力电缆故障研究与探测和应对措施.docVIP

输电线路电力电缆故障研究与探测和应对措施 　　摘要：随着我国经济的发展和社会现代化建设步伐的加快，工农业生产及人民生活的用电量日益增加，对电力的需求量越来越大，对电网的运行安全要求也越来越高。而作为连接各种电气设备、传输和分配电能的电力电缆，以其安全、维护工作量少，稳定性高，有利于提高电能的质量并且美化城市等优点，已经得到越来越广泛的应用。目前，10KV电力电缆所产生的故障在所有供电故障中占了相当大的比重。如何快速、准确地确定故障点位置和判断出故障类型已成为电力电缆使用和运行过程中十分关键的技术之一。 关键词：输电电缆，故障，探测技术 中图分类号：TM421 文献标识码：A 文章编号： 一、输电线路电力电缆的故障分析 1 电力电缆故障的发生原因主要包括以下几种： 1） 机械损伤。很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。有时如果损伤轻微，在几个月甚至几年后损伤部位才发展到铠装铅皮护套穿孔，潮气侵入而导致损伤部位彻底崩溃形成故障。 2）电缆外皮的腐蚀。电缆外皮腐蚀又分为电腐蚀和化学腐蚀两种。如果电力电缆埋设在附近有强力地下电场的地方，往往出现电缆外皮铅被腐蚀致穿的现象，导致潮气侵入，绝缘破坏。同样电缆路径有通过酸碱作业的地方或煤气站的苯蒸汽往往造成电缆铠装和铅包大面积长距离被腐蚀，使电缆出现故障。 3）绝缘老化与变质。由于电缆绝缘持续在电、热等环境下运行因此其物理性能也会随之发生改变，导致电缆绝缘老化。造成这一现象的主要原因是：电缆线长期处于过负荷运行条件下，电缆沟自身的通风条件有限，导致电缆本体出现了发热现象，长期以往变化迅速老化。 4）过电压。过电压主要是指大气过电压和电缆内部过电压。对实际故障进行的分析表明，许多户外终端头的故障是由大气过电压引起的。电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。 二、故障探测 电缆故障的探测一般要经过诊断、测距、定点三个步骤。电缆故障性质的诊断，即确定故障的类型与严重程度，以便于测试人员对症下药，选择适当的电缆故障测距与定点方法。 电缆故障测距又叫粗测，在电缆的一端使用仪器确定故障距离。电缆故障定点又叫精测，即按照故障测距结果，根据电缆的路径走向，找出故障点的大体方位来，在一个很小的范围内，利用放电声测法或其它方法确定故障点的准确位置。 1 电缆故障性质的诊断。所谓诊断电缆故障的性质，就是指确定：故障电阻是高阻还是低阻；是闪络还是封闭性故障；是接地、短路、断线，还是它们的混合；是单相、两相，还是三相故障。可以根据故障发生时出现的现象，初步判断故障的性质。例如，运行中的电缆发生故障时，若只是给了接地信号，则有可能是单相接地的故障。继电保护过流继电器动作，出现跳闸现象，则此时可能发生了电缆两相或三相短路或接地故障，或者是发生了短路与接地混合故障。 2 电缆故障位置测距根据不同性质的故障，电缆故障的测距采用不同的方法。目前主要有电桥法和根据行波原理发展的低压脉冲反射法、脉冲电压法、脉冲电流法、二次脉冲法。电桥法测试电缆受条件限制较多，对于高阻故障无法进行测试。随着新技术的不断进步，现在现场上电桥法用得越来越少。 3 电缆故障定点分析。目前，常用的电缆精确定点的方法有声测法、音频感应法和声磁同步法。声测法主要用于高阻故障的精确定点。实际应用中，声测法常因受到电缆故障点环境因素的干扰，如振动噪声大，电缆埋设过深等，造成定点困难。电阻小于 10Zc 的低阻故障，传统的定点方法是音频感应法。音频感应法是通过人的耳朵对声音信号强弱的分辨来判断故障点的位置，对操作人员的经验要求较高。声磁同步法利用故障点放电同时产生的电磁波和声波确定故障点。通过监测接收到的磁声信号的时间差，可以估计故障点距离探头的位置，比较在电缆两侧接收到脉冲磁场的初始极性，亦可在进行故障定点的同时寻找电缆路径。 4电缆故障在线监测随着城网的发展，原有主要依靠定期停电后进行绝缘预防及检测电路的方法已难以满足现实的要求。近年来不少研究者提出了一些新的在线带电检测方法。 1）直流叠加法 在接地的电压互感器的中性点处加进低压直流电源（通常为 50V），使该直流电压与运行中电缆的交流电压叠加，检测通过电缆绝缘层的极微弱的直流电流，即可测得整条电缆的绝缘电阻，从而可对电缆的好坏进行判断。直流叠加法的特点是抗干扰能力较强，但难以仅靠测量电缆绝缘电阻值来预测其寿命。 2） 直流分量法 通过检测电缆芯线与屏蔽层电流中极微弱的直流成分，对电缆中某一点或某一局部存在的树枝化（水树枝、电树枝）绝缘缺陷进行劣化诊断。直流分量法测得的电流极微弱，有时也不大稳定，微小的干扰电流就会引起很大误差。可考虑采取旁路杂散电