高压电力电缆的故障寻测.doc
朱自力
[摘 要]随着我国社会经济的快速发展，城市化进程的不断加快，智能电网的建设力度不断地加大，电力电缆的应用范围也更加广泛。特别是近年来我国对风、光等新能源电站的建设投入逐渐加大，电缆作为汇集风、光等发电单元电能的主要电气设备，其重要性越来越受到人们的重视。当其发生故障的时候，如果能快速准确地确定出具体的故障点，不仅可以很好地提升供电的可靠性能，同时还可以大大减少由于对故障的修复和停电所带来的损失。鉴于此，本文先分析了高压电力电缆产生故障的原因，并对电力电缆故障诊断技术进行了分析，旨在进一步提升我国电力系统运行的安全性。
[关键词]高压电力电缆；故障；诊断处理；
中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0331-01
1 高压电力电缆的故障原因
1.1电力电缆自身问题及超负荷运行、机械损伤
高压电力电缆出现故障的主要因素就是由于自身的质量问题，电力电缆处在一个相对潮湿的环境之中，就会出现进水受潮的情况，进而就会使得绝缘性随即下降，最终发生击穿故障的出现。除此之外，在高压电力电缆自身运行的过程之中，其长时间处在一个超负荷的情况下，那么在电力产量不断加大的同时供电负荷也在慢慢的加大，在日常电力运行的过程之中，假使出现选择电缆电压的不合理或是窜入高压等等的问题，从而就会容易出现电缆故障，且在电力电缆的保护层因为紧挨温度较高的热源或者是腐蚀气体的影响，电缆就会出现运行的问题，尤其是天气相对较热的时候，电缆的温度也会随即加大，一旦没有及时的散发就会出现电缆加速老化的情况，进而损坏到高压电力电缆的安全性[1]。
1.2电力电缆绝缘老化变质
第一，是在电场的作用之下，会慢慢的出现老化的情况，绝缘材料长时间的受到电场的影响，会致使其绝缘内部发生游离的情况，进而会降低绝缘材料的绝缘性；第二，则在晶化的作用之下出现老化的情况，绝缘材料以及保护层长时间的受到外力和内应力出现老化的情况，其主要特征表现在保护层龟裂，最终损坏到电力电缆的绝缘性；第三，是在外界自然环境之下，因为腐蚀的因素而出现老化的情况，使得绝缘层出现开裂或是穿孔的情况。
2 高压电力电缆故障类型
第一，接地故障，该类故障在高压电力电缆故障之中是最为常见的一种，电力电缆导体对地击穿，就会发生贯穿性绝缘故障；第二，则是断线故障，高压电力电缆全断，到时电力无法输送；第三，则是闪络故障，电缆长期的处在超负荷的运行情况，就会使得电缆在高电压负荷的情况下，直接被击穿，使得高压电力电缆快速的封闭击穿通道，进而慢慢的恢复到绝缘作用，到时输电出现不稳定的情况。第四，复合型故障，在电缆发生故障的时候，一般并不是因为一种原因，而是各类故障一起发生，那么这种就是复合型故障。
3 高压电力电缆故障诊断方法
3.1直流耐压试验
一般而言，电缆芯与铅皮之间的电压分布与绝缘电阻和二者的温差问题之间存在着一定的关系。在二者之间的温度差异相对较小的情况系，靠近铅皮和电缆芯两端的电压会表现出一定的差异性。在温度差异的影响下，相关人员可以借助低温环境下的直流耐压试验对电缆芯周围的绝缘缺陷进行了解。相比于交流电压，在直流情况下，介质损耗角局部放电问题对电缆的伤害相对较小，因而人们可以借助较高的直流电压开展测量实验。从测量试验的实际情况来看，电缆直流击穿强度与电压的极性问题之间存在这一定的联系，在电缆芯接入正极以后，击穿电压要比其接入负极以后的电压高10%。在电场作用的影响下，绝缘中的水分会移入电场相对较弱的铅皮之中，水分的进入会让人们难以发现电缆中的绝缘缺陷。为了对试验的准确性进行保障，试验人员在测量试验的开展过程中，通常会采用负极与电缆芯相连接的试验形式。在试验过程中，工作人员也需要从试验现场的实际情况入手，对试验方法进行运用，微安表接在高压侧的试验方法就可以为测量精度的准确性提供保障。
3.2电压谐振耐压试验
在被試品的试验电压相对较高的情况下，实验人员可以采用电压谐振耐压试验。在这一试验的开展过程中，试验变压器的额定电压并不能对试验电压的要求进行充分满足，但是在被试品的电容量相对较小的情况下，试验的电流容量可以有效满足试验电压的要求[2]。从与之相关的试验电路的特点来看，被试品在电路中产生串联谐振以后所产生的试验电压与回路的品质因数之间存在着一定的联系。回路品质因数是串联谐振回路的电压放大倍率的反映。它与谐振获得被试品上的试验电压之间存在着一种正相关关系、被试品的电压与回路中的电流的大小之间也存在着一定的联系。电容与试验回路电流的大小之间存在着一定的联系。在电压谐振耐压试验的开展过程中，相关人员需要对可调电抗器的实际情况进行关注，从制造工艺的角度来看，人们在试验过程中并不能让可调电抗器达到较大的调节范围。在试验开展以前，相关人员可以在对实际需要的电感量进行计算的基础上，对所需的电抗器数量和接线方式进行明确。在试验前回路中电抗量和电容量可以测量的情况下，相关人员可以通过调节试验电源频率大小的方式，让谐振电压与试验所需的电压相吻合。
3.3电力电缆故障测距方法
1） 阻抗法
阻抗法的原理基于输电线路为均匀线的假设，以线路集中参数模型为基础，故障时，测量装置由启动元件启动，测得故障时线路单端或多端电压、电流值，列解故障测距方程，进而计算出故障回路的阻抗，由于线路长度与阻抗成正比，因此可以求出装置安装处到故障点的距离，从而实现故障定位。随着通信技术的发展，双端故障测距已成为人们研究的重点，提出了许多有价值的算法。双端量故障测距利用线路两端的电流、电压信息，能在理论上消除故障点过渡电阻、系统阻抗和故障类型对测距精度的影响，具有精确测距的能力。
2） 电桥法
电桥法主要应用于电缆低阻故障测距，其测量结果精确，但需要完好芯线做回路，电源电压不能加得太高。此方法利用电桥平衡原理进行测试，优点是简单、方便、精确度高，使用条件是绝缘故障点的短路电阻必须很小，否则如果短路电阻很大，而直流电源电压较低，则通过桥臂电流很小，直流电桥的灵敏度很低，势必导致故障点的定位误差很大。所以它的重要缺点是不适用于高阻与闪络性故障。现在现场上电桥法的应用逐渐减少，但是对一些特殊的故障没有明显的低压脉冲反射，但又不容易用高压击穿，如故障电阻不是太高的话，使用电桥法往往可以解决问题。
结语
总而言之，现如今高压电力电缆在我国的使用范围越来越广泛，这也就造成了故障难免会发生，只有通过最科学合理的保护手段尽量降低故障发生的次数，从而更好地确保了人们的生命财产安全和电力系统的安全可靠运行。这就要求在对电缆故障诊断技术进行不断地研究，使其在诊断故障上发挥更大的作用。
参考文献
[1] 王迪.高压电力电缆故障分析及诊断处理[J].电子测试，2016，（10）：124-125.
[2] 徐林涛，左述鹏.高压电力电缆的故障处理分析[J].科技创新与应用，2016，（07）：189.
