對配網(wǎng)電力電纜故障探測的方法探析

張艷

【摘 要】 配網(wǎng)運(yùn)行過程中，仍然存在一些亟待解決的問題，利用有效技術(shù)針對配網(wǎng)電力電纜存在的問題進(jìn)行故障檢修至關(guān)重要。本文針對配網(wǎng)電力電纜產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行了簡要分析，并對故障探查過程和探測創(chuàng)新手段展開了討論，特別強(qiáng)調(diào)了配網(wǎng)調(diào)度的重要性，旨在為故障維修人員推薦有效的管控措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】 配網(wǎng) 電力電纜 故障 探測方法 配網(wǎng)調(diào)度

近幾年來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，社會也在不斷進(jìn)步，電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程也迅速提升，電力電纜的使用數(shù)量正在翻倍增長，就導(dǎo)致配電網(wǎng)的實(shí)際覆蓋率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期，如何有效利用技術(shù)進(jìn)行整體故障的處理和預(yù)防，是需要相關(guān)管理人員認(rèn)真思考并在實(shí)踐中貫徹落實(shí)對應(yīng)措施的。只有采取高效、便捷且處理機(jī)制準(zhǔn)確的方法，才能對配網(wǎng)電力電纜故障進(jìn)行全面處理。

1 配網(wǎng)電力電纜產(chǎn)生故障的原因分析

1.1 外體故障導(dǎo)致配網(wǎng)電力故障

多數(shù)電纜都會集中鋪設(shè)在地下的電纜溝內(nèi)，甚至有些區(qū)域內(nèi)會挖設(shè)電纜溝，電纜直接就埋在地下，在電纜和地下土壤直接接觸的過程中，特別容易受到水分和潮氣的影響，導(dǎo)致電纜出現(xiàn)腐蝕問題，在受到腐蝕滲透時，就會致使電力電纜內(nèi)部的阻抗值增高，也就會使整體配網(wǎng)電力電纜出現(xiàn)故障[1]。也就是說，若是其產(chǎn)生故障原因就集中在外部環(huán)境上，受潮、污染以及腐蝕等因素導(dǎo)致整體電力電纜結(jié)構(gòu)的絕緣性降低，也就致使電力電纜結(jié)構(gòu)實(shí)際的電壓承載等級下降，還會引起電力電纜結(jié)構(gòu)實(shí)際的載流量數(shù)值驟降，若是出現(xiàn)這個問題，整個電力電纜結(jié)構(gòu)會遭遇負(fù)荷超標(biāo)或者諧波數(shù)值升高等突發(fā)狀況，絕緣層會迅速被擊穿，故障問題也就隨之惡化。

1.2 電纜自身故障導(dǎo)致配網(wǎng)電力故障

電纜自身的故障，也是由于人為操作不當(dāng)導(dǎo)致的。在實(shí)際電力電纜鋪設(shè)的過程中，若是安裝人員不能按照標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行操作，就會致使電力電纜的質(zhì)量和絕緣能力不符合指標(biāo)，這樣的操作漏洞會導(dǎo)致在使用一段時間后，電力電纜自身的密封性降低，電纜連接點(diǎn)會出現(xiàn)精密性缺失的問題。當(dāng)上述問題出現(xiàn)后，配網(wǎng)電力電纜的實(shí)際阻抗數(shù)值就會增大，會產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致整體電力電纜發(fā)熱增強(qiáng)，甚至?xí)l(fā)生熔斷和擊穿。究其原因，其一，施工安裝過程中，電力電纜的外皮受到人為破壞，土壤中的水分侵入，導(dǎo)致電纜自身的阻抗值增大，出現(xiàn)電纜故障。其二，由于市政建設(shè)的腳步在不斷增大，就會使其他施工部門在施工過程中忽略地下電纜，導(dǎo)致其外皮受損或者是直接斷裂[2]。

1.3 物理故障導(dǎo)致配網(wǎng)電力故障

除了上述故障原因以外，在實(shí)際配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，根據(jù)實(shí)際的問題現(xiàn)象可以將故障分為以下三類物理性故障：

第一，開路故障。主要是指在電力電纜運(yùn)行的過程中，由于電纜自身出現(xiàn)的嚴(yán)重的斷裂，運(yùn)行送電工程受阻，也就是說，電力電纜在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)了斷開問題，整體電力電纜的運(yùn)輸功能被切斷，也就導(dǎo)致其線路不能正常使用。

第二，高阻電纜故障。主要是指在實(shí)際運(yùn)行工程中，電纜的接地電阻數(shù)值變大，或者是出現(xiàn)了短路問題，這都會致使整條電力電纜線路喪失基本的安全性能。在正常運(yùn)行時，電纜自身阻抗值高于10Z但是低于正常值，就會出現(xiàn)故障，這類故障就是高阻電纜故障，并且在實(shí)際運(yùn)行中，高阻故障出現(xiàn)的頻率高達(dá)70%左右。在對其進(jìn)行檢測時，主要利用的是直流高壓閃絡(luò)法[3]，（如圖一）。

第三，低阻電纜故障。顧名思義，是指在實(shí)際運(yùn)行過程中電纜自身的阻抗數(shù)值降低，且出現(xiàn)了低于10Z的情況，電阻減小、電流增大，整體電纜線路經(jīng)受的熱量也會增大，特別容易出現(xiàn)電纜被燒壞的現(xiàn)象，在對其進(jìn)行檢測時，主要利用的是沖擊高壓反絡(luò)法，（如圖二）。

2 配網(wǎng)電力電纜故障探測過程

2.1 對配網(wǎng)電力電纜進(jìn)行初步診斷

面對故障和問題，維修人員首先要針對問題進(jìn)行初步判斷，不僅要判斷故障類型，還要集中檢查斷線、阻值等問題，并且要有效的檢測電纜是否出現(xiàn)了閃絡(luò)性故障。在確定故障類型后，要對故障進(jìn)行有效的標(biāo)記，從而針對故障建立有切實(shí)對應(yīng)處理機(jī)制?；镜臋z修方法包括電纜直流閃絡(luò)法、電纜沖擊閃絡(luò)測試法以及電纜低壓脈沖反射檢測法。

2.2 對配網(wǎng)電力電纜故障距離進(jìn)行測量

在初步判斷結(jié)束后，維修人員根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行有效的測距操作，具體操作過程圍繞分阻抗測距措施和行波測距措施兩種模式展開，后者使用的頻率較高，特別是在高電壓架空線路的測量時，通常都采用行波測距措施。主要是利用行波速度對其起始端以及故障端進(jìn)行測量，測量數(shù)值集中在兩者來回的時間，并利用這個時間進(jìn)行距離的推算。在實(shí)際處理過程中，由于運(yùn)行結(jié)構(gòu)中存在不同的波形，就衍生出低壓脈沖反射機(jī)制、高壓脈沖電流機(jī)制以及高壓脈沖電壓機(jī)制等三種方法[4]。

2.3 對配網(wǎng)電力電纜故障進(jìn)行定點(diǎn)

在對距離進(jìn)行測定后，維修人員要鎖定目標(biāo)，采取有效的措施進(jìn)行故障點(diǎn)的確定，從而確保能運(yùn)行對應(yīng)的故障解決方案，目前，在進(jìn)行電力電纜定點(diǎn)測量時，利用的音頻信號主要集中在1kHz-15kHz。具體的操作方法如下：首先確定電纜故障點(diǎn)，利用儀器中產(chǎn)生的電流將音頻信號輸送給電力電纜，然后，音頻電流利用自身的特性在電纜結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生固定的電磁波。維修人員此時要利用測試探頭在埋設(shè)電纜線對應(yīng)的地面進(jìn)行音頻信號的搜索，并且利用耳機(jī)進(jìn)行信號的放大，利用人工感受信號實(shí)際強(qiáng)度，從而確定信號停留的位置。最后，當(dāng)信號在故障點(diǎn)時，耳機(jī)中出現(xiàn)了較為強(qiáng)烈的電流信號聲音，而在探頭裝置越過故障點(diǎn)1m到2m左右，這種聲音會隨之減小，檢測人員利用這種方式就能有效地判斷出故障位置。但是，這種方式還存在一定的弊端，就是判斷結(jié)果過度依賴檢測人員的聽覺，若是干擾現(xiàn)象并不特別明顯，就會出現(xiàn)檢測缺失的問題，因此，針對這種定位措施，要進(jìn)行有效的技術(shù)強(qiáng)化。

3 探測配網(wǎng)電力電纜故障的創(chuàng)新措施

3.1 優(yōu)化探測技術(shù)

3.1.1 紅外診斷技術(shù)

當(dāng)電力電纜出現(xiàn)故障，阻抗增大時，會導(dǎo)致電纜自身溫度升高，甚至是超出了電纜自身能承受的極限溫度，這就需要對其線芯溫度進(jìn)行測量，而利用紅外像儀器來進(jìn)行掃描，能對溫度進(jìn)行直觀的檢測，根據(jù)溫度變化結(jié)構(gòu)集中判斷故障點(diǎn)。

3.1.2 高頻感應(yīng)技術(shù)

高頻感應(yīng)技術(shù)就是針對人耳判斷的弊端制造出的定位技術(shù)，技術(shù)在運(yùn)行過程中，主要是利用高頻信號發(fā)生器，通過高頻信號對電纜進(jìn)行高頻電流的輸送，在電廠運(yùn)行過程中，對應(yīng)產(chǎn)生的磁場能，管理人員就能對高頻電磁波進(jìn)行有效地測量，利用的也是探頭裝置，無需人耳，利用的是液晶顯示屏。不僅信號能量較高，而且信號源制造過程也較為清晰，整體信號抗干擾的能力也得到了優(yōu)化升級。

3.2 提升配網(wǎng)調(diào)度機(jī)制

在配網(wǎng)電力電纜管理過程中，管理人員要集中運(yùn)行配網(wǎng)調(diào)度機(jī)制，確保管控措施符合相關(guān)規(guī)定。特別要注意的是，在調(diào)度管理過程中，要針對線路檢修站進(jìn)行安全管理，由調(diào)度員負(fù)責(zé)對項(xiàng)目檢修的調(diào)度指令進(jìn)行集中監(jiān)督和管控。高效的配網(wǎng)調(diào)度管理模式能針對具體電纜問題進(jìn)行有效調(diào)控，在故障糾察和檢測過程中，積極的運(yùn)行配網(wǎng)調(diào)度的相關(guān)管控機(jī)制和措施，順利對電力電纜的故障點(diǎn)進(jìn)行排查和檢修，利用責(zé)任制強(qiáng)化管理人員的管理意識。

4 結(jié)語

總而言之，要優(yōu)化運(yùn)行配網(wǎng)調(diào)度工作，管理人員要對項(xiàng)目進(jìn)行集中監(jiān)督的同時，確保項(xiàng)目檢修后，相關(guān)管理人員能對發(fā)現(xiàn)的問題及時解決。在實(shí)際故障探測過程中，不僅要優(yōu)化升級檢測技術(shù)，也要對檢測結(jié)果進(jìn)行及時的處理，確保配電網(wǎng)電力電纜良性運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊小伏，李磊，方麗華，等.基于可靠性和氣象因素的配電網(wǎng)短期維修決策方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，36（20）：61-66.

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