高壓電力電纜故障監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究

摘要：中國(guó)是一個(gè)名副其實(shí)的用電大國(guó)，基于需要而促進(jìn)發(fā)展，因此，中國(guó)在電力系統(tǒng)上也特別發(fā)達(dá)。故障在任何系統(tǒng)中都是不可避免的，高壓電纜故障在電力系統(tǒng)中，是最為普遍的故障之一。在出現(xiàn)故障之后，必須要得到及時(shí)維修，如若不然，則會(huì)造成極大的影響，經(jīng)濟(jì)效益損失不可估量。在電纜使用過(guò)程中，可以使用故障監(jiān)測(cè)方式，來(lái)準(zhǔn)確判定故障發(fā)生點(diǎn)，對(duì)故障進(jìn)行最快速的排解，降低故障所造成的損失，提升電力系統(tǒng)全面性。

關(guān)鍵詞：高壓電力電纜 故障監(jiān)測(cè)技術(shù) 研究

中國(guó)正在推行電網(wǎng)改造，在國(guó)家大力支持下，進(jìn)度十分迅猛，致使高壓電纜使用范圍不斷擴(kuò)展。但是目前已然出現(xiàn)問(wèn)題，中國(guó)高壓電纜并沒(méi)有達(dá)到完美狀態(tài)，電纜質(zhì)量不好、安裝不到位、原來(lái)安裝的高壓電纜出現(xiàn)絕緣老化，各種各樣的問(wèn)題，導(dǎo)致高壓電纜頻發(fā)故障事件。此類事件，不僅在電纜使用過(guò)程中的維修、排除故障造成很大的困擾，在大眾生活、生產(chǎn)方面所造成的損失，更是不可估量。

1 高壓電纜故障

在電力出現(xiàn)故障之時(shí)，維修人員需要及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行排解，從各項(xiàng)指標(biāo)、參數(shù)之中，來(lái)看是哪些因素造成故障。在電纜運(yùn)行狀態(tài)中，會(huì)出現(xiàn)一些障礙，而這些障礙是由不同因素導(dǎo)致。

1.1 電纜運(yùn)作前 目前中國(guó)電纜在制造方面存在些許不足，在電纜使用過(guò)程中，各種問(wèn)題都會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)。在電纜運(yùn)作之前，工作人員需要手動(dòng)裝置電纜，很可能會(huì)出現(xiàn)裝置無(wú)法到位，導(dǎo)致電纜在運(yùn)行過(guò)程中故障出現(xiàn)。這是現(xiàn)在電纜運(yùn)作之中，最常見(jiàn)的問(wèn)題之一。

1.2 電纜運(yùn)作中 中國(guó)是一個(gè)用電大國(guó)，可想而知，高壓電纜在運(yùn)作過(guò)程中肯定會(huì)出現(xiàn)巨大的壓力，用電高峰期更是如此，負(fù)荷完全超出預(yù)想。在超負(fù)荷工作下，電纜很可能會(huì)導(dǎo)致故障現(xiàn)象，而這種負(fù)荷產(chǎn)生的故障，對(duì)電纜的影響特別大。高壓電纜在日常維護(hù)之中，工作人員在各項(xiàng)操作上造成的疏忽，也會(huì)導(dǎo)致電纜運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)故障。

例如，在進(jìn)行電纜養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，疏忽了電纜絕緣體流逝問(wèn)題，原本保護(hù)層遭受腐蝕。這些問(wèn)題都很容易被忽略，然而，這些問(wèn)題也是很容易導(dǎo)致故障出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，也會(huì)無(wú)法輕松修復(fù)，面對(duì)的則是更嚴(yán)峻的維修問(wèn)題。

1.3 長(zhǎng)久運(yùn)作導(dǎo)致疲勞 不管是那種設(shè)備、設(shè)施，一旦長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作，都會(huì)產(chǎn)生疲勞。高壓電纜也不例外，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作過(guò)程中，疲勞也會(huì)隨之而來(lái)，導(dǎo)致故障產(chǎn)生。

比如，某縣的高壓電纜長(zhǎng)期工作，并且要面對(duì)超負(fù)荷的電力輸送，覆蓋面積廣泛，承擔(dān)著全縣人民生活用電、生產(chǎn)用電、商業(yè)用電等巨大的用電量。雖然平時(shí)有進(jìn)行保養(yǎng)，可長(zhǎng)期的工作運(yùn)行，依然會(huì)出現(xiàn)機(jī)械性損耗，從而導(dǎo)致過(guò)電質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題。絕緣時(shí)間久，會(huì)導(dǎo)致絕緣體老化、失效等問(wèn)題存在。在這樣的情況下，高壓電纜經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障。普通維修已達(dá)不到理想效果，只有對(duì)電纜進(jìn)行更換，亦或是加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)與監(jiān)控力度，才能保證電力正常運(yùn)作。

2 高壓電纜故障監(jiān)測(cè)

在高壓電纜出現(xiàn)故障之后，必須要及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，才能將問(wèn)題進(jìn)行避免，確保損失降到最小。在對(duì)高壓進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，需要有很多步驟。首先是對(duì)故障進(jìn)行判斷，到底是何原因造成。然后尋找故障點(diǎn)，最后進(jìn)行維修處理。在整個(gè)故障監(jiān)測(cè)過(guò)程中，如下幾點(diǎn)是檢測(cè)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題：

2.1 判斷故障性質(zhì) 在故障出現(xiàn)之后，首先需要做的就是將故障性質(zhì)進(jìn)行判斷，看到底是什么原因造成故障產(chǎn)生。例如高阻、低阻的區(qū)分；故障是以多項(xiàng)故障存在，還是單項(xiàng)故障；亦或是電纜出現(xiàn)短線、短路等，各種不同故障，所需要制定的方案也是各有不同。利用監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)在所呈現(xiàn)的參數(shù)進(jìn)行分析，致力于將維修效果做到最好。

2.2 故障電纜測(cè)距 在判斷是什么原因造成故障之后，就要對(duì)故障進(jìn)行粗略估計(jì)，利用監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)故障進(jìn)行距離判斷，將檢測(cè)范圍無(wú)線縮小，以最快的速度找到故障發(fā)生點(diǎn)。這個(gè)步驟必須要依靠先進(jìn)的監(jiān)測(cè)定點(diǎn)故障范圍，在整個(gè)電力電纜故障處理過(guò)程中，尤其重要。

2.3 故障點(diǎn)精確定位 在有了初步的范圍監(jiān)測(cè)之后，根據(jù)現(xiàn)下電纜情況進(jìn)行確定大致故障范圍，在這個(gè)范圍中對(duì)準(zhǔn)確位置進(jìn)行定位，故障點(diǎn)精確位置更容易找到。

3 電纜故障測(cè)距

在電纜故障過(guò)程中，故障測(cè)距至關(guān)重要，是定位電纜故障范圍的重要指標(biāo)。只有在測(cè)距過(guò)程中，將故障范圍搜索完成，才能以最快的速度，找到故障點(diǎn)。只有找到故障點(diǎn)，才能及時(shí)進(jìn)行電路搶修工作。

3.1 測(cè)距方式 在整個(gè)故障監(jiān)測(cè)過(guò)程中，測(cè)距是最重要的環(huán)節(jié)。現(xiàn)今為止，惠斯頓的電橋法是最為可靠、有效的方法之一。這個(gè)方法的優(yōu)勢(shì)很明顯，那就是操作簡(jiǎn)單、快捷準(zhǔn)確定位。電容電橋與電阻電橋兩種，近年來(lái)，監(jiān)測(cè)技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，故障監(jiān)測(cè)方式也是不斷推出許多全新模式，推陳出新，致力于使用效果更好。

例如現(xiàn)下的電流法、路徑探測(cè)等，都是最新推出的檢測(cè)方式，將檢測(cè)方式與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，將電網(wǎng)監(jiān)測(cè)推上智能軌道。

3.2 脈沖電流故障監(jiān)測(cè)法 在目前的電纜故障監(jiān)測(cè)方法之中，脈沖電流是一項(xiàng)很受歡迎的檢測(cè)方式，在以往的監(jiān)測(cè)方法之上，進(jìn)行改進(jìn)，逐步完善，將故障監(jiān)測(cè)技術(shù)穩(wěn)步提升。使用過(guò)程將關(guān)聯(lián)線路間的波段感應(yīng)，得到一個(gè)與其直接關(guān)聯(lián)的方程式。此方法在國(guó)內(nèi)外很多地方都進(jìn)行試驗(yàn)，證實(shí)效果非常好。相比之前的故障監(jiān)測(cè)方法，更加便捷。如表1所示，不同的電力電纜出現(xiàn)故障之時(shí)，采取針對(duì)性監(jiān)測(cè)方法，才能直接得到精確結(jié)果。

3.3 電橋法 電橋法是一項(xiàng)在電纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，不可跨越的經(jīng)典，其操作步驟也相對(duì)復(fù)雜。首先要測(cè)量出電芯電阻值，還要對(duì)電纜總長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，將這些數(shù)據(jù)采集完成之后，才能根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算，得知故障點(diǎn)存在范圍。

例如：將電纜長(zhǎng)度計(jì)算為ZQ30-4×251+2×152，長(zhǎng)300米的電纜在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，并且已經(jīng)自動(dòng)跳閘，怎樣對(duì)故障進(jìn)行分析，對(duì)故障進(jìn)行測(cè)距。

根據(jù)原理，可以將其判斷成斷線故障，這個(gè)時(shí)候就需要使用電橋法，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距。首先對(duì)電纜的首段、末端進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)公式進(jìn)行解答，并且配合電橋原理，可以得出一些數(shù)據(jù)。

首段測(cè)量結(jié)果為：LX（順）=3RL/（M+R）；LX（逆）=3ML/（M+R）

末端測(cè)量結(jié)果為：LX（順）=（M+R×L） /（R+M）；LX（逆）=（M+R×L）/（M-R）

結(jié)合給出的公式，配合表2中給出的計(jì)算數(shù)據(jù)，可以通過(guò)計(jì)算，將故障距離很輕松計(jì)算出來(lái)。

4 結(jié)語(yǔ)

伴隨著時(shí)代前進(jìn)腳步，中國(guó)的電纜技術(shù)也在不斷深入，許多新技術(shù)也在積極投入實(shí)際應(yīng)用之中。然而，各種技術(shù)依然無(wú)法解決所有故障問(wèn)題。只有使用各種精確度較高的監(jiān)測(cè)故障距離方法，才可以減少故障維修時(shí)間，將電力故障損失降到最小。

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