探討了輸配電線路中故障產(chǎn)生的原因,提出了快速檢測故障的方法。 關(guān)鍵詞:檢測方法 繼電保護(hù) 查找到位 1、前言 在輸配電過程中,線路中出故障層出不窮,為了保證電網(wǎng)中輸配電線路有條不紊的運(yùn)行。對于線路故障的查找我們需要謹(jǐn)慎處理,首先清楚電力線路故障出現(xiàn)的原因,對癥下藥;其次要得出行之有效的檢測方法,確保故障出現(xiàn)的情況;最后組織人員有條理的有秩序的進(jìn)行故障的查找處理。
2、電力電纜故障發(fā)生原因
電力電纜絕緣損壞主要包括兩個方面。一為制造缺陷:市場上使用的電力電纜多是采用塑料、橡膠等材質(zhì)作為電力電纜的絕緣材料。二為運(yùn)行損失:電纜在長期運(yùn)行情況下,電纜絕緣材料會發(fā)生樹枝化放電,使得絕緣性能大大降低,可能造成事故。
電纜在使用中因受到外力作用從而造成電纜絕緣損壞或?qū)w斷折發(fā)生事故。外力作用主要包括機(jī)械直接作用、行駛設(shè)備碾壓、地下不均勻沉降、懸掛電纜自重拉伸、動物啃咬等。外力作用是電力電纜故障產(chǎn)生的最主要原因,該原因占到電力電纜事故發(fā)生率的約72%。
電纜超負(fù)荷電流運(yùn)行,造成導(dǎo)體過熱,直至絕緣材料的破壞甚至燃燒。電纜受到過電壓沖擊,絕緣材料承受過電壓沖擊,造成絕緣擊穿。
3、電力電纜故障的距離檢測方法
3.1電橋法
電橋法一直是工程現(xiàn)場檢測電纜故障最直接、最簡單的操作方法,電橋法按接線形式上可分為正接法和反接法兩種。正接電橋法等效電路圖如圖1所示。正接電橋法優(yōu)點(diǎn)是簡單、方便、操作安全、精確度高。缺點(diǎn)是電橋法中對電阻R1、R2的要求很高,電阻太大將影響電橋的靈敏度,太小容易計算連線電阻造成誤差。且該方法不適用于高阻故障和閃絡(luò)故障。因?yàn)楣收想娮韪邥r,電橋中電流很小,一般靈敏度的儀表很難實(shí)施測量。反接電橋法實(shí)際是將正接電橋法中的電源與電流表互換后得到的。它克服了正接法不能測量高阻故障的缺點(diǎn),在對高阻故障定位時,不必對電纜進(jìn)行燒穿,還可以通過加大電壓E的幅度,使故障點(diǎn)擊穿,在擊穿的同時可以對故障進(jìn)行定位。
3.2低壓脈沖反射法
低壓脈沖反射法又稱雷達(dá)法,它是受第二次世界大戰(zhàn)雷達(dá)的啟發(fā)而發(fā)明的,它通過觀察故障點(diǎn)反射脈沖與發(fā)射脈沖的時間差進(jìn)行測距。低壓脈沖反射法用于測量電纜的低阻、短路與斷路故障。測量時將脈沖信號自測試端送入被測試電纜。該脈沖將沿著電纜傳播,當(dāng)遇到阻抗不匹配點(diǎn),如短路點(diǎn)、斷路點(diǎn)、中間頭時,由于波阻抗失配形成反射,脈沖返回到測量端并被記錄下來。
3.3直流高壓閃絡(luò)法
直流高壓閃絡(luò)法(簡稱直閃法)用于測量閃絡(luò)擊穿性故障,即故障點(diǎn)電阻極高,在用高壓試驗(yàn)設(shè)備把電壓升到一定值時就會產(chǎn)生閃絡(luò)擊穿現(xiàn)象。故障點(diǎn)的閃絡(luò)將產(chǎn)生躍變電壓波和電流脈沖波。這個躍變電壓波和電流脈沖波以行波的形式在故障點(diǎn)和電纜的終端之間往返反射,在電纜的測試端口將電磁波記錄下來,便可以根據(jù)電磁波的波形判斷電波往返反射的時間。
3.4沖擊高壓閃絡(luò)法
當(dāng)故障處形成貫穿性通道或故障電阻不很高時,隨著電壓的逐漸增大,只是泄露電流逐步增大,而故障點(diǎn)不閃絡(luò)或由于泄露電流不斷增大,而使試驗(yàn)設(shè)備容量受到限制以及由于試驗(yàn)設(shè)備的內(nèi)阻很大,導(dǎo)致故障點(diǎn)加不上高壓,電壓全降在試驗(yàn)設(shè)備的內(nèi)阻上的現(xiàn)象出現(xiàn)時,必須采用沖擊高壓閃絡(luò)法,簡稱沖閃法。沖擊高壓閃絡(luò)法同樣具有采集脈沖電壓信號和采集脈沖電流信號兩種方式,目前現(xiàn)場普遍應(yīng)用的是采集脈沖電流法。
3.5遠(yuǎn)端短路環(huán)法
遠(yuǎn)端短路環(huán)法測試接線與正常的測試接線法區(qū)別在電纜測量端和終端把故障線芯與一完好線芯連接在一起,得到遠(yuǎn)端短路的測試波形。將遠(yuǎn)端短路后的波形與沒有短路時的波形進(jìn)行比較,得到兩個不同路徑傳播過來的脈沖到達(dá)時間差。電力電纜故障的定點(diǎn)檢測方法
3.6沖擊放電聲測法
聲測法定首先要用前面介紹的電纜測距方法對長距離電纜線路進(jìn)行事故點(diǎn)測距,計算出事故點(diǎn)距離,根據(jù)電纜敷設(shè)路徑找到事故點(diǎn)大致位置。在電纜測試端連接沖擊電壓裝置對電纜施加脈沖高壓,故障點(diǎn)產(chǎn)生規(guī)則放電,因放電的能量與電纜電容及電壓的平方成正比例,較大放電能量在故障點(diǎn)釋放,故障點(diǎn)會產(chǎn)生較大的放電聲音。然后,在粗測所得的故障點(diǎn)位置的前后,用接收故障點(diǎn)放電聲響的裝置(即定點(diǎn)儀)來確定故障點(diǎn)的精確位置。放電聲最大處,即為電纜故障點(diǎn)所在的位置,實(shí)現(xiàn)精確定點(diǎn)。
3.7聲磁同步法
聲磁同步法是聲測法的改進(jìn)方法,就是在用聲測法的同時再利用電磁波接收裝置接收放電產(chǎn)生的電磁波。在故障電纜上施加沖擊高壓使故障點(diǎn)放電發(fā)出爆聲,用測量儀器同時檢測聲音信號和故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的脈沖磁場信號。電磁波和聲波的接收同步,如果能聽到振動聲波的同時,又顯示出故障點(diǎn)放電電磁波的存在,說明故障點(diǎn)就在附近,否則應(yīng)視為干擾信號。當(dāng)背景噪聲較大時可以運(yùn)用此方法。聲磁法可以提高故障點(diǎn)的識別能力,而且通過檢測接收到的磁聲信號時間差,還可以估計故障點(diǎn)距離探頭的位置。
3.8聲磁傳播時間差法
在實(shí)際測量中,哪一點(diǎn)的信號最強(qiáng)并不很明顯,這就會給故障點(diǎn)查找?guī)砝щy。聲磁傳播時間差法就是通過檢測放電時所產(chǎn)生的電磁信號與聲音信號到達(dá)測量儀的時間差對電纜故障定點(diǎn)。時間差最小的位置即為故障點(diǎn)所在位置。
3.9音頻感應(yīng)法
音頻感應(yīng)法一般用于探測低阻故障。探測時,用音頻信號發(fā)生器向待測電纜通入音頻電流,發(fā)出電磁波;然后,在地面上用探頭沿待測電纜路徑接受電纜周圍電磁場變化的信號,并將之送入放大器進(jìn)行放大;再將放大后信號送入耳機(jī)或指示儀表,根據(jù)耳機(jī)中聲響的強(qiáng)弱或指示儀表示值的大小而定出故障點(diǎn)的位置。
4、有計劃地查找故障
事故發(fā)生后,工作負(fù)責(zé)人應(yīng)對事故情況進(jìn)行分析,不盲目地進(jìn)行查找,如對事故發(fā)生地點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測。
4.1根據(jù)繼電保護(hù)動作情況預(yù)測
電流速斷保護(hù)動作跳閘:電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍,一般為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下發(fā)生短路時,保護(hù)范圍最大,占線路全長的50%左右。而當(dāng)線路處于最小運(yùn)行方式時,保護(hù)范圍最小,占線路全長的15%~20%。因此,電流速斷保護(hù)裝置動作跳閘,則說明故障點(diǎn)一般位于線路前段(靠近變電所側(cè))。
4.2根據(jù)線路路徑情況預(yù)測
線路路徑在污染區(qū)的,大霧天氣或春秋季節(jié)小雨,該線路發(fā)生跳閘事故時,首先應(yīng)該考慮的是污閃事故,要重點(diǎn)對污染區(qū)線路進(jìn)行排查。
線路路徑在樹木區(qū)的,在夏秋季節(jié)有風(fēng)天氣,該線路發(fā)生跳閘事故時,首先應(yīng)該考慮是由樹木引起的,重點(diǎn)對森林、樹木區(qū)線路進(jìn)行檢查。
線路路徑在居民建房區(qū)、公路建設(shè)區(qū)的,在良好天氣情況下,首先要考慮是施工外力造成的,檢查時應(yīng)特別注意施工區(qū)的情況。
4.3根據(jù)線路的絕緣水平預(yù)測
全電纜線路絕緣最薄弱的地方是終端頭、中間接頭處。所以全電纜線路發(fā)生跳閘故障,首先檢查終端頭、中間接頭是否被擊穿。有架空絕緣線和架空裸導(dǎo)線組成的線路,首先考慮架空裸導(dǎo)線段線路。
4.4根據(jù)線路客戶分布及用電情況預(yù)測
線路上如果接有造紙、礦冶等用電企業(yè)的,檢查時應(yīng)該從這些企業(yè)開始,因?yàn)檫@些企業(yè)用電負(fù)荷較重,易發(fā)生事故。
掌握了以上情況再去處理事故,有的放矢地進(jìn)行排除故障,就會大大提高工作效率。
5、組織措施查找故障
5.1合理組織工作人員
工作班組人員的多少則應(yīng)根據(jù)線路的長短、路徑及事故發(fā)生時的天氣、時間等確定。線路短,線路路徑交通方便的可以少些;線路長,線路路徑復(fù)雜的就要多安排一些人員。故障發(fā)生在良好天氣、白天的可少一些人員;故障發(fā)生時天氣不好、發(fā)生在夜晚時應(yīng)多安排一些人員。
5.2查找到位
分段查找時,上下段責(zé)任人連接不能有空缺,以防漏掉故障點(diǎn)。線路柱上斷路器跳閘、跌落式熔斷器熔絲熔斷,線路沒有經(jīng)過仔細(xì)檢查,不得盲目試送。全電纜線路(一般是停用重合閘的)巡線沒有查到明顯的故障點(diǎn),必須對電纜經(jīng)過相關(guān)試驗(yàn),確認(rèn)電纜合格后,才能通電。
5.3應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案,開展事故演習(xí)
搶修班平時要制定好應(yīng)急預(yù)案,經(jīng)常開展事故演習(xí),有針對性對班組員工進(jìn)行事故點(diǎn)預(yù)測、查找技巧、處理方法進(jìn)行訓(xùn)練。每次處理完事故后,要做好總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn),從而提高員工的作戰(zhàn)能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力,這樣在事故發(fā)生時,就一定能夠發(fā)揮每個員工的作用,事故查找的速度會越來越快。
綜上所述,在輸配電線路的故障查找問題上我們需要按步就班,不能草率從事。電力的檢測準(zhǔn)確與否關(guān)系重大,若有不慎,將造成不可估量的損失,所以在具體工作中我們必須謹(jǐn)慎行事,保證萬無一失。