10kV 配电线路运维中电力电缆故障排查及防范方法探讨
王立利
海南电网有限责任公司昌江供电局 海南昌江 572700
在现代经济与科技的支持下,社会生产与生活的运行质量不断提升,对电力行业的能源供应稳定性、可靠性提出较高要求。在工作实践中,架空线路受到环境因素后会出现一系列问题,比如电缆温度过高、线路绝缘老化、绝缘层破损等,这些因素均会威胁电力电缆的正常运行,引发安全事故。10kV 配电线路运行期间容易受到自然雷电伤害,严重影响用户的供电质量,加剧电力企业的经济损失。鉴于此,电力企业要定期检查输电线杆,确保电力电缆处于安全、稳定运行状态,进而维护整个配电网运行的稳定性。
1、10kV 配电线路常见故障
1.1 短路故障
在 10kV 配电线路运行过程中,短路故障的发生几率比较高,诱发原因包含以下几种:
第一,自然因素: 10kV 线路多架设在野外地区,所以经常受到雷击、暴雨伤害,加剧绝缘击穿、线路断裂风险。
第二,鸟害因素:鸟类在电力电缆上筑巢,引发配电线路相间短路问题,进而造成跳闸断电事故。
第三,外力破坏:人类活动、车辆行驶等行为会影响电力电缆完整性,比如挂断电缆、撞到电杆等,这些行为容易引发短路故障。
1.2 接地故障
当 10kV 配电线路发生接地故障时,就会对电网系统的运行状态造成影响,这不仅包括瞬时性接地故障,同时包含永久性接地故障。接地故障的原因如下:第一,电力人员未开展日常检修、维护工作,导致电缆老化、绝缘体破裂问题严峻。第二,电力系统运行过程中,电容突然增大,导致电流值超过故障正常值,电压值低于故障参数,造成电力电缆烧毁现象。
1.3 过流跳闸
在配电线路运行过程中,过流保护是重要的保护性措施。电力人员监测线路负荷电流大于限值后,继电保护装置自动启动保护机制,促使线路跳闸,以确保线路、设备的安全。过流跳闸容易造成线路大范围停电事故,对社会生产、生活的影响明显。过流跳闸的原因如下:第一,低压线路短路故障频发,在较大程度上增加了线路负荷,很难满足用电负荷的增长需求,致使线路跳闸几率增大。第二,导线直径比较小,负荷电流的流经速度快,对线路运行状态的影响明显。若长期流经速度加快,就会使导线出现严重发热问题,引发导线烧毁、跳线、熔丝熔断等现象。
2、10kV 配电线路运维中电力电缆故障排查及防范方法
2.1 电力电缆故障排查方法
2.1.1 电容电流测量法
电力电缆运行过程中,不同相芯线的电容分布均匀,此时可使用电容电流测量法对故障点进行检测。在测量操作中,电力人员应选择故障电缆起始位置,为其施加稳定的电压,即可对每段电缆的电流电容进行测量,之后再选择电缆末端位置测量电容电流,保证数值标示准确。如果电力系统运行状态发生变化,电力人员参考电流电容比值,准确判断电缆的故障区域,之后按照电容公式明确线缆电容。在明确故障点后,利用判断故障位置,精准定位故障点。
2.1.2 零电位测量法
对于零电位测量法来说,应当选择短小的对地短路电缆,之后并联完整线缆,形成并联电阻丝。对于不同位置的线缆来说,相互之间的点位应当为零,由电力人员测量实验电缆、地面之间的点位,准确定位电路电缆故障点。在操作过程中,电力人员要保证微伏表一端接地,另一端在实验电缆上来回移动移动,一边移动,一边观察电表示数,保证非故障区域的示数为零。确定故障点,电表示数会出现变化,此时可认为待测电缆点为故障点。在使用零电位测量法法,电力人员必须保证两条线缆参数一致,选择裸铜线作为实验电缆,实验电压设定为 6V,同时确保实验电缆完全接触测量电表线缆,以提高故障测量的精准度。
2.1.3 电缆烧穿法
在高阻故障检测工作中,电缆烧穿法的应用频率高。电力人员使用专业设备输送直流负高压,促使故障部位形成电弧,加速结缘介质碳化,之后参考碳化点定位故障位置。电缆烧穿法对技术的要求非常高,不合理操作会引发金属性短路故障,对故障点排查工作的阻碍明显,再加上整个烧穿过程的时间消耗大,对人力资源、物力资源的需求很高。完成故障排查工作后,电力人员还面临电阻恢复难题,因此恢复流程与步骤十分繁琐,因此不推荐使用电缆烧穿法。但是在击穿操作中,若同步法、声波法无法进行击穿操作,仍然要选择电缆烧穿法。需要注意的是,在检测电压泄露方式时,电缆烧穿法的作用比较特殊,通过分析数据变化情况,明确高压电缆的运行状态,积极预防接地故障。比如,当故障场景比较复杂时,电力人员可通过电缆烧穿法提高电缆设备的应用效率,降低接地故障风险。
2.2 电力电缆故障防范方法
2.2.1 提高自动化监控水平
配电线路监控系统能够有效监控 10kV 配电线路运行状态,以此提高配电线路供电的可靠性、安全性。因此,在排查、防范电力电缆线路故障时,电力企业要使用现代化信息技术,持续加快配电线路自动化监控进程。同时建立配电线路自动化监控系统,通过多种技术措施高效监测配电线路的运行过程。在 10kV 配电线路运行过程中,一旦发生故障问题,电力人员能及时处理故障隐患,降低电力企业的经济损失。配电线路自动化监控系统中,主要包含集中操作层、分散过程控制层、综合信息层,灵活性、可靠性均比较强,能够加大维护与协调力度,全方位监控供配电系统运行状态,集中控制并处理电缆故障。
2.2.2 重视线路运行管理工作
电力人员要详细记录配电线路运行情况,包括电缆类型、线路长度、运行时间、线路位置等信息,同时要记录线路能够承载的变压器数量、无功补偿容量等,为后期故障检查工作奠定良好基础。电缆投入运行后,还要明确 10kV 配电线路的负荷状态,一旦出现超负荷运行情况,就要立即采取调整控制措施,参考标准参数执行各项操作,以此加大线路的绝缘度,减少低杆接地电阻,设置避雷线。在施工人员教育培训工作中,引导排查人员参与技术培训工作,以提高线路排查员工的检查能力、故障 排除能力。此外,电力企业要借助培训方式提高电力人员对线路排查的重视度,尤其是登杆检查时,必须保证各项安全性防护措施到位,从源头消除安全隐患。
3、结束语
综上所述,社会生产与生活对电力能源的要求不断提升,在一定程度上扩大了电力电缆的使用范围,但供电工作时常面临电缆绝缘老化、绝缘不严密问题,引发一系列不良故障。因此要重视电力电缆故障排查工作,并采取科学且可行的故障防范措施,保障 10kV 配电线路运维质效。未来,随着信息技术的成熟化发展,电力电缆故障排查与防范技术将会更加智能,推进我国电力事业的高质量发展。
参考文献
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