高压电力电缆接地故障诊断分析

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　　摘    要：电力系统中，高压电力电缆接地故障较为常见，且影响严重，由此本文将会对故障类型进行分类介绍，且介绍多种不同方式的故障检测方法，提高高压电力电缆诊断有效性，希望能给电力工程人员带来一定帮助和启发。
　　关键词：高压电力电缆;电力系统;接地故障;故障分析
　　1  前言
　　高压电力电缆在电缆系统运行中必不可少，是维持电力系统良好运行的关键，但电缆运行却受到多种因素影响，极易产生运行问题出现接地故障，影响社会用电。因此，电力工程技术人员必须积极寻找行之有效的解决办法，对电缆故障快速排查、诊断、修复，帮助高压电力电缆以最快速度恢复运行。
　　2  高壓电力电缆重要性与常见故障类型
　　高压电力电缆属于电力电缆其中一种线路模式，高压电力电缆不同之处在于输电电压加大，因此一旦发生接地故障，就会对周围电网运行产生严重影响。由于高压电力电缆进行电力传输的领域较为特殊，一旦出现接地故障，极有可能引发火灾等恶劣情况，也会给社会及群众带来极大损失。
　　高压电力电缆故障主要为以下几种：短路、接地、断线、混合。高压电力电缆产生故障的原因是由于施工特殊性，处于地下位置极易受到各种地下工程影响，出现各种被损坏现象，活着是出现地质灾害，也容易引起电缆故障，给电力系统运行带来毁灭性打击。无论是外力所致，还是自身因素，高压电力电缆一旦发生故障且无法及时修复，都会对社会影响极大，电力工程技术人员必须要及时发现且及时处理，避免故障蔓延，发生不可逆影响。
　　3  高压电力电缆接地故障成因
　　3.1  机械性损伤导致接地故障
　　机械行损失在高压电力电缆中较为常见，可占取故障发生原因的50%。机械性损伤原因是由于外力所致，可在高压电力电缆线路上发现有明显施工损伤，损伤初始阶段并不易发现，而是经过空气腐蚀，慢慢显现，造成线路损伤。机械化损伤原因极多，且不易排查，需要电力工程人员对强化线路检查。
　　3.2  绝缘受潮导致接地故障
　　绝缘受潮也是高压电力电缆的一种常见性故障，此故障原因是与地质及外部环境有极大联系，而且不管是高压电力电缆埋设至地下，还是在高空，都会受到不同环境下所带来的影响。常见的雨水及地下水浸泡都会导致线路接头处产生变化，受到水的影响，出现受潮现象，出现电流泄露状况，如果此时持续运行，则会加大高压电力电缆热损耗，让绝缘体不在具有保护作用，为日后埋下极为严重的安全隐患。为防止线路受潮则必须要在绝缘材料上下足功夫;制作工艺必须精细，要具有工匠精神;加大巡查力度，对线路进行定期养护。
　　3.3  民绝缘老化导致接地故障
　　高压电力电缆运行需要受到电与热的双重压力，导致绝缘体负荷过大，出现耗损现象，加之巡查力度小，会让绝缘体性能随着时间慢慢损耗，直至老化后出现电阻减小情况，耐压水平无法支撑运行，就会因绝缘老化出现接地故障。此种原因都是电缆使用年限过长，养护力度不够造成的，必须要对其加以重视，加大电缆巡查力度。
　　3.4  低阻和高阻故障
　　低阻故障表现方式为：电缆相间绝缘或相对地绝缘电阻减小至标准范围，依旧减小，直至到零为止，就会出现短路故障。根据故障点的不同，相对地绝缘电阻需要在电缆终端头小于电缆绝缘抗阻，才会出现低阻短路故障，反之则会被成为高阻故障。高阻故障还被分为泄露、闪络故障，电缆预试过程中，泄露电缆随着实验电压升高而升高，且高出的规定值，被称之为泄露值，为泄露故障;闪络故障则是由于故障点没有在低阻通道内有任何反应，但是绝缘电阻在试验过程中却很大。电压升高至一定数值内，泄露电流突然增高，电压数值降低后，泄露电流又无任何反应。
　　4  高压电力电缆接地故障的有效诊断方法
　　4.1  低压脉冲发射法
　　此种检查方式属于无损查找故障方式，该方式通过低压电流窄脉冲信号发送，通过故障点反馈信息确定短路位置是接头处还是其他位置短路，根据信号接收位置的不同，对信息反馈波形进行分析，找出故障点。该方式可通过检测时间差，对危及计算机的反射波形进行测量，利用电流反射形式，将故障点的故障内容反射至计算机内，此种方式可提高故障诊断效率，且准确度极高。一般情况下，计算机接收反射波形状态为正波形，所表示的为短路点，相反为负波形，就意味着故障位置在中间或是接头处，此故障可被称之为低阻故障。该方法由于便利及检测准确性，被大范围运用在高压电力电缆故障检测过程中，尤其是电缆短路，此方法还能将根据电缆长度进行接头及终端头的分类测量。
　　4.2  电桥法
　　该方法主要检测故障为低阻接地故障，利用电桥原理对电缆外部进行电阻阻值调节，保证电阻值变化在平衡状态中，展开故障计算工作，结合数值规律及经验对故障点进行有效判断。电桥法应用方便，且效率极高，是故障检测中的常见方法。
　　4.3  声波法
　　该方法可利用声波对高压电力电缆故障进行准确检查，具体检测方式是通过声波发射，帮助检修人员确定故障位置及故障类型。在利用声波法进行故障检验钱，需先利用高压脉冲进行发射，然后通过发射情况判断故障点位置，继续利用声波能量击穿接地故障点，就会在故障位置出现明显响动，检修人员只需在响动前安装拾音器，即可将声音进行扩大处置，确定故障点位置。声波型检验方式一般利用在高阻故障及闪络故障中，且具有极为明显的效果。
　　4.4  同步法
　　该方法被应用于低阻及高阻故障检验中，通过利用帮助声磁同步器材，也就是高压脉冲发射器，将脉冲发射至故障位置，利用故障位置发出的电磁信号及声音对故障点进行确定。该方法必须要备齐设备，尤其是高压脉冲器及高频拾音器，两种设备可在故障检测过程中帮助检修人员快速确定故障点。该方法尤其适合低阻与高阻接地故障故障，电磁同步法通过两种器材的优势，能够帮助检修人员准确判断故障位置及故障点，但在器材使用前，需对其进行检验，提高准确度。
　　4.5  电缆烧穿法
　　该方法与以上检测方式皆有不同，电缆烧穿发可以检测到以上检测方式都无法检验到的故障点。具体使用方式是通过电缆烧穿仪器发射的高压小电流，通过电缆与电缆内部短路点的接触，可直接让绝缘体出现热老化现象，帮助检修人员直接判断出电缆问题及具体位置。该方式与以上方法不同点在于，电缆烧穿发可适用于多种检修情形，不受外界因素影响，进行准确判断工作。尤其是对电压泄露及残压电流值故障检验工作，可以通过电缆数据变化对故障方式进行准确判断。该方法主要应用于难以诊断问题及故障，通过不断的实验证明，该方式在故障检测中的应用型极强。
　　5  结论
　　通过以上对高压电力电缆故障内容的准确分析，可明确了四种高压电力电缆故障类型，且根据故障类型进行依次分析，并提出了有效的故障检测方式，以上内容皆是笔者根据自身工作经进行的总结，尚有不足，期望能够在后续工作中不断丰富自身能力，提高电力电缆故障检测效率，并在工作中不断优化以上提出的故障检测方法，为电力系统运行事业做出贡献。
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