发布时间:2023-09-28 08:54:50
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电力电缆在城市电网中的应用越来越广泛,对城市的电力发展具有重要的作用。但是由于制造缺陷、机械损伤、安装质量、雷击现象、绝缘老化等原因,电缆故障时有发生,给社会的经济和生活造成了重要的影响。当电力电缆发生故障后,如何有效的分析电缆故障,根据电缆敷设的参数和环境,通过有效的探测方法,准确的判定故障的位置与原因,并进行快速的处理,提高电能恢复的速度。
一、电力电缆常见的故障
高压电缆或低压电缆在运行的过程中,由于施工安装、过负荷运行、外力作用、绝缘老化、环境变化等原因造成电力故障,影响电力的正常供应,主要的故障如下:
1.机械损伤:在施工安装的过程中,没有按照操作规程进行施工,造成电力电缆的机械损伤。
2.绝缘故障:由于环境的变化引起电缆的绝缘受潮、绝缘老化变质。
3.过电压:电路长期处于过电压的影响,容易造成电缆的老化。
4.质量不合格:电缆出厂时不能够满足要求,存在工艺、材料的缺陷。
5.运行维护不当:电缆护层的腐蚀、电缆的绝缘物流失,引起电缆故障。
二、高压电缆故障的探测的步骤
对于高压电缆常见的故障,一般的方法很难进行诊断,需要采用专门的仪器和方法进行测试和判定。
1.高压电缆故障性质诊断与测试
高压电缆故障性质的判断,首先根据故障的性质进行分析:故障电阻是高阻还是低阻、是闪络还是封闭性故障、是接地、短路、断线或者它们的混合、是单相、两相或者三相故障,通过分析之后,确定故障的性质,能够方便检修人员在较短的时间内确定电缆故障测距与定点方法。
2.高压电缆故障测距
高压电缆故障测距首先要进行简单的估计,便于进行下一步测试,在电缆的一端使用对应的测试仪器对故障进行分析,初步确定故障距离,有利于缩短故障点的范围,节省检修的时间。
3.故障点精确定位测定
按照故障测距所估算的结果,初步估算出故障点的位置和故障的类型,就可以对故障进行精确的测试,可以采用对应的故障测试方法确定故障点的准确位置。
三、高压电缆故障的定位测试
电缆故障的测试在经过估算之后,需要对关键点进行测试,故障测距是否精确直接影响故障点距离的判断。
1.高压电缆故障测距的方法
故障测距常用的测试方法是电桥法(有电阻电桥法,电容电桥法)。它的优点是简单,方便,精度高,能够快速的定位,缺点是不适于高阻或闪络性故障。但是在实际的电缆故障一般是高阻与闪络性故障,采用电桥法比较困难。近年来,在现代电力电子技术快速发展的情况下,电缆故障测试技术有了新的发展,如脉冲电流法、路径探测法、路径探测的脉冲磁场法,以及利用计算机技术对磁场与声音信号时间差寻找故障位置的方法等,将故障测试方法引入智能化阶段。对于故障检测的方法很多,但是在实际的测试过程中,要考虑故障的类型选择合适的测试方法进行测试,常见的电力电缆具体故障类型及对应采用的检测方法详见表1所示。
2.电桥法
电桥法就是用双臂电桥的方法,测出电缆芯线的直流电阻值,根据电缆长度与电阻自己的正比例关系,计算出电缆的故障点,这种方法简便,容易操作,这种测距方法的原理是将被测电缆故障相与非故障相短接,电桥两臂分别接故障相与非故障相,调节电桥两臂上的一个可调电阻器,使电桥平衡,通过测量实际的电阻值,计算故障点。电桥法工作原理如图1所示,即被测电缆末端无故障相与故障相短接,电桥两输出臂接无故障相与故障相,形成一个完整的桥接回路。
在图1中:R1为已知测量电阻;R2为精密电阻箱;R3为故障点通过跨接线到另一端的电阻;通过测量电阻,就可以计算L为电缆长度;Lx为电缆一端至故障点的距离。
3.高压电缆故障测距的试验分析
在某段电缆型号为ZQ20-3×240+1×120的输电段线路,长度约为200m。在运行过程中中控室收到电缆故障信号,产生故障,自动装置自动跳闸。运用上面讲述的方法和电缆探测步骤的方法,经初步判断为断线故障,可以采用电桥法进行粗测,最后通过准确的计算机,可以求出故障的关键点。利用电缆故障测试仪可以测出相应的策略数据:
按照电桥平衡原理,对线路进行测试,通过计算分析可以得数据结果如表2所示。
对表2的数据进行分析,采取平均值的计算方法,可以测距结果为故障点距配电屏172米左右,这样就可以确定线路的故障点。
四、结论
随着对电缆应用的广泛应用,可以将多种测量方法混合使用来测量线路的故障点,就故障的具体问题进行具体分析,根据电缆的故障类型,电缆的敷设特点以及电缆所处的环境等因素综合考虑,选择合适的测量方法,采用合适的方法来进行故障的测距和定点工作,缩减电力电缆故障处理时间,提高用电可靠性,大大减少了停电的损失。
参考文献
[1]李国信,张晓滨,高永涛.电力电缆测试方法与波形分析[J].中原工学院学报,2010(6).
电力工业技术的发展与应用,传统的架空线路逐渐被电力电缆取代,并成为我国电力供电的表现形式。尤其是近年来,随着城市化进程的脚步加快,为了使用城乡规划与城市美化的需求,在城乡结合与城市地区,220kV及以下的电力传输均采用电力电缆进行供电。由于电力电缆的敷设都是使用直埋与穿管方法,在地下进行敷设,不利于有关人员的检修与巡视,一旦出现故障问题,势必增加电力电缆故障查找的力度。因此在高压电力电缆故障查找过程中,采用何种方式、手段以及技术进行查找,做好高压电力电缆查找工作是当前急需解决的问题。
1 电力电缆故障的基本概述
1.1 电力电缆故障原因
按照电学形式,可将高压电力电缆故障的原因分成5类,具体可从以下几方面来分析:
1.1.1 外力破坏
是指高压电力电缆在地下敷设后,受施工或者是其他外力的破坏,导致高压电力电缆运行出现故障问题,无法正常运行。
1.1.2 生产质量问题
即是电缆本身存在的质量问题,导致投入电力系统使用后出现故障。
1.1.3 电缆接头的制作问题
有关人员在安装电力电缆过程中,没有严格按照规定要求来接电缆接头,更改电缆接头的尺寸与技术具有随意性,给电力传输带来安全隐患。
1.1.4 电力电缆施工质量问题
在电力电缆的施工过程中,部分施工人员没有根据电缆施工要求来敷设,降低了施工效率。
1.2 故障性质分类
在高压电力电缆运行过程中,出现的故障问题主要包括3大类:高阻故障、低阻故障以及开路故障灯。其中开路故障是指高压电力电缆内部一芯或者是多芯被断开,导致电力传输出现故障;常见于电力电缆被不法分子盗取与铝芯电缆上。在进行故障检测时,有关人员可通过冲闪法、二次脉冲法或者是低压脉冲法进行测量。高阻故障是指电力电缆一芯或者是多芯对地绝缘电阻值小于正常值,但高于几百欧姆的故障问题。高阻故障与开路故障存在明显差异,开路故障的绝缘对地电阻值高达千欧,甚至是兆欧。而低阻故障则是电力电缆一芯或者是多芯对地绝缘电阻小于几百欧姆的故障问题,可采用低压脉冲法进行测量。
2 高压电力电缆接地故障查找技术
2.1 电缆故障测距技术
2.1.1 低压脉冲发射法
该电缆接地故障方法是一种无损的查找技术,是指在进行检测过程中,将低压电流窄脉冲信号发送到电力电缆中,信号断路点、接头以及短路点在遇到发送的信号后,会将不同类型的波形反馈回来,然后借助微机计算机反射的时间差来测量反射波形的点,对反射脉冲的极性进行识别后既可判断出故障的具体性质。若反射的是正波形表明是断路点;反射的是负波形表明是断路点;反射的是相对比较平缓的真负波形则是电缆的中间接头,常用于低阻故障。低压脉冲反射法在电缆短路、断路和低阻故障测量中应用较广,此外还可用于测量电缆长度、电磁波传播速度以及区分T型接头和终端头等。
2.1.2 电桥法
电桥法的应用在低阻接地故障较为常见,是指借助电桥的运行原理,对电力电缆外部可调电阻阻值进行调节,让电桥两端处在平衡状态,然后利用对其进行计算,从而确定电力电缆故障点的位置。
2.2 电缆精确定位技术
2.2.1 声波法
声波法是指通过高压脉冲发生器,将高压脉冲发射到电力电缆中,达到故障位置,释放能量击穿接地点,并发生短暂的响声,然后通过拾音器扩大声响,从而准确判断出接地故障位置。声波法的应用,在高阻接地故障与闪络形故障较为常见。
2.2.2 声磁同步法
常用于低阻接地故障以及高阻接地故障;主要是通过高压脉冲发生器,将高压脉冲发送到电力电缆中,到_故障位置,然后将故障点的电磁信号与击穿接地瞬间的声音信号通过电磁探测仪或者是高频拾音器反馈到检测人员手中,为有关人员决策提供参考。
2.2.3 电缆烧穿法
在电力电缆运行过程中,如果使用声波法以及声磁同步法进行检测时,不能瞬间击穿接地点,应通过电缆烧穿法来降低电缆节点电阻,然后再采用声波法或者是声磁同步法对故障位置进行查找。工作原理:通过电缆烧穿仪器向故障电缆发射高压小电流,让电力电缆不间断短路发热,加快外部绝缘热老化与碳化,从而精确判断电缆故障位置。例如某高压电力电缆于2015年故障跳闸,故障位置在C相。为了查找、确定故障性质与故障点位置,首选采用低压脉冲法对电力电缆进行测试,电力电缆总长1754m,与电缆资料吻合。基于本次故障问题属于高阻故障,使用冲闪法与二次脉冲法不能准确查找故障位置,这时应采用电缆烧穿法烧穿故障电缆C相,将残压值控制在预定位的范围内,并详细观察电压泄露和残压电流值,从而确定该电缆C相是泄漏型高阻故障。
3 结束语
综上所述,高压电力电缆故障查找是一件非常棘手的问题,要做到准确、快速查找故障位置,除了需要具备丰富的工作经验外,还需配备先进的故障查找技术。因此在电力传输过程中,有关人员必须严格按照规定要求做好日常巡视与维修工作,并加大高压电力电缆故障查找技术的研究,按照电力电缆故障原因与故障性质,选择相应的电缆故障测距技术与电缆精确定位技术来查找,以提升电缆故障查找的精确度,确保供电稳定可靠。
参考文献
[1]温俊鸿.高压电力电缆接地故障查找技术[J].工程技术:全文版,2016(03):112-112.
[2]王陆炜,赵玉霞,熊丽文,等.10kV电缆接地故障的查找方法[J].工程技术(全文版),2017(01):222-222.
[3]赵建刚,黄剑凯.高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用[J].冶金动力,2016(01):10-14.
[4]于张,高海.高压电缆护层接地故障查找技术的探讨与应用[J].工程技术:引文版,2016(08):246-247.
1 引言
高压电力设施在我国各项建设中具有非常重要的意义。随着各项生产建设对于电力的依赖性增强,电缆已经广泛应用于居民生产生活、农业设施建设、水利工程、市政设施以及工矿企业等。但是,在高压电力传输过程中,电缆难免会发生故障,这样不仅会中断各项生产建设,还有可能引发一系列的安全事故,比如设备损坏、火灾等。所以迅速、准确地确定电缆故障点,能够提高供电可靠性,减少故障修复费用及停电损失,因此研究高压电力电缆故障和探测技术问题具有非常重要的意义。
2高压电力电缆故障类型及探测技术
2.1高压电力电缆故障类型
高压电力电缆主要是承载高压电力进行传输的载体,由于敷设环境恶劣、外力作用以及自身因素的影响,会导致电力传输的不稳定性增强,从而使电缆出现故障,致使高压电力传输存在安全隐患。
(1) 电缆短路
短路问题是高压电力电缆非常常见的一类故障,是由于电路间未经过其他电阻直接形成了闭合回路。短路会造成非常严重的后果,高压电缆短路会产生大电流,产生大量的热量,直至损毁设备,甚至可能会引起重大火灾,使大面积的电力供应中断,造成巨大的经济损失。电缆短路的原因很多,有一部分是认为可以改变的,比如芯线质量,电缆外保护层的绝缘等,但是有一部分是认为不可预防的,例如外力、天气原因造成的高压电缆短路等。
(2) 电缆断路
断路也是高压电力电缆非常常见的电力故障,但是它与电缆短路有本质的区别。电缆断路是由于电缆在外力的左右下不能形成闭合回路,导致高压电缆电力传输不能正常进行。断路所产生的危害并不像短路那样剧烈,它只会使电力传输中断,造成生产建设停止。高压电力电缆出现断路的原因主要有两点,一是由于电缆在生产过程中的材料质量缺陷,二是由于电缆在外力作用下造成的断路。
(3) 电缆接地
高压电力电缆接地是短路和断路两种电缆故障结合的特殊情况。高压电力电缆接地故障分为三种情况,完全接地,低电阻接地和高电阻接地。完全接地和低电阻接地在本质上是一样的,即电力电缆直接形成了回路或者由于较高的电压击穿电阻形成回路导致整个电路形成闭合回路,高电阻接地,通常电阻在500k欧以上,使电路形成断路,造成电力传输故障。
2.2高压电力电缆故障探测技术
在高压电力电缆故障探测中,除对故障的类型进行分析外,更重要的是对故障点进行探测。国内外对于高压电力电缆故障探测技术研究较多,主要应用的方法包括下面几种。
(1) 电桥法
电桥法是应用较早,但是也较为经典和成熟的一种测试方法。它是借鉴物理学上电路测量电阻的原理,运用电桥方法来测试故障范围内的故障类型及位置,分为电阻电桥和电容电桥。电桥法的优点是简单、方便、精确度高。但是,由于电桥法对于高电阻故障,低灵敏度仪表很难探测,且不能将较高的电阻进行击穿,因此对于高电阻接地故障,电桥法是没有效果的。并且由于电桥法需要在较高电压的情况下进行测试,不能保证人员和设备的安全,所以没有得到很好的推广。
(2) 脉冲反射法
脉冲反射法起源于上世纪70年代,它的原理是利用脉冲信号发射之后经过故障处进行信号反射,根据反射波形确定故障的类型和位置。脉冲反射法分为低压脉冲反射法和脉冲电压法,两种方法的工作原理是相同的,但是对于不同类型的故障有各自的优点。低压脉冲反射法主要测定电缆中的低阻、短路与开路故障,据统计这类故障约占电缆故障的10%。另外还用于电缆全长的标准测量 ,测量准确率较高 ,还可用于区分电缆的中间头、T型接头与终端头等。缺点是仍不能测高阻故障与闪络性故障。而脉冲电压法的一个重要优点是不必将高阻与闪络性故障烧穿,直接利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号,测试速度快,测量过程也得到简化,是电缆故障测试技术的重大进步。
(3) 二次脉冲法
二次脉冲法是在脉冲反射法的基础上开发和研制的,结合了低压脉冲反射法和脉冲电压法二者的优点,可以精确的测试到故障的类型和位置。测试时,首先发射一个低压脉冲,使电缆形成一个回路,然后释放一个高压脉冲,二者在故障点会各自形成反射脉冲,通过对脉冲信号的分析和计算,就可以准确的故障定位,在测试的过程中根据脉冲信号的特点而确定故障的类型。
(4)脉冲电流法
脉冲电流法是80年代初发展起来的一种测试方法,以安全、可靠、接线简单等优点显示了强大的生命力。它是将电缆故障点(高阻与闪络性故障)用高电压击穿,使用仪器采集并记录下故障点击穿时产生的电流行波信号,通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。脉冲电流法分直流高压闪络与冲击高压闪络两种测试方法。直流高压闪络法用于测量闪络击穿性故障,此类故障约占电缆故障总数的20%,在预防性实验中出现的电缆故障多属于该类故障。在故障点电阻不是很高时,因直流泄漏电流较大,电压几乎全降到了高压实验设备的内阻上去了,电缆上电压很小,故障点形不成闪络,必须使用冲击高压闪络测试法,该方法亦适用于测试大部分闪络性故障。
3 洛阳市市政企业高压电力电缆故障测试
2010年七月份,洛阳市市政企业一变电所发生高压一次系统事故跳闸故障,检修人员通过对现场勘查,确定为一运行中10KV 级 3х185mm2电缆故障导致事故跳闸,并立即展开故障探测、定点、维修工作,消除电力传输安全隐患,以期尽早恢复供电,确保各项生产建设的顺利进行,。
3.1高压电力电缆故障测试
由于该高压线路(10KV交联聚乙烯绝缘电缆)较长,并且对故障检测精度有很高的要求,因此,采用T-903系列电缆故障检测仪对高压电力电缆进行测试。该仪器具有低压脉冲反射和脉冲电流两种工作方式,最大测试距离为10km,最高分辨率设计为1m,测试盲区不大于10m,同时能够很好的储存数据和波形,便于分析。测试中,首先使用低压脉冲法测量电缆全长,精确为2780m,测出电缆波速度为184m/us,然后用冲闪法对其中一相测试,故障击穿电压6KV,使用2uf电力电容器。为方便快速的进行测试,在检测中实行主管领导责任制,保证检测工作的质量和效率。
3.2 测试结果及分析
经过检测,故障点是由球间隙放电的高压脉冲直接击穿的,仪器计算出故障点距离为670m,估计在电缆沟第四个人孔井内,打开井盖后听到故障点放电声,仔细听后,判断是从前方电缆管道里传来的,故障点距井盖约8m,电缆落在水中,拉开后发现电缆有一豆粒大的穿孔。通过这次检测,在定点过程中发现大量安全隐患,大多数来自外力的影响,电力传输环境很差,电缆放置没有支撑,散落在水中,电缆受酸、碱腐蚀,电缆沟长期漏水、积水等,这些隐患加速了电缆的老化和损坏。另外,电缆在制造过程中的工艺缺陷也是电缆故障的一个重要原因。在本次检查中未发现因人为原因造成的电缆故障。
3.3高压电力电缆整修措施
为了确保市政企业高压电力传输工作的顺畅,并且结合本次故障检测工作的故障分析,提出了以下几条整修措施:
(1) 对全所范围内老化严重的高压电力电缆进行更换,对电缆附近处树木进行移栽,并进行警示,对高压线路附近工程施工单位书面提示,并采取相应保护措施。
(2) 建立高压电力电缆保护措施,制定严格合理的保护条例,明确领导责任,并且定期进行高压电力电缆维护,确保电力传输安全。
4结语
高压电力电缆故障分析及其探测技术对保障电力系统供电安全具有重要的意义,在实际测试中,要选择合适的技术手段来确定故障的种类以及故障发生的具置。文中通过对洛阳市市政企业的高压电力电缆故障测试,仅从方法上对高压电力电缆故障测试进行了描述,并没有针对具体的技术进行细致的描述,但是从一定程度上对电缆故障的原因进行了全面分析,同时,所给出的整修措施对于高压电力电缆的安全工作具有比较实际的意义和价值。
参考文献
交联聚乙烯(XLPE)电力电缆自从上世纪60年代初问世以来,经历了50多年的迅速发展。特别是随着城市电网建设的不断扩大,交联电缆的使用也变得日益广泛。但交联电缆在长期的运行过程中也会有各种缺陷的产生,导致绝缘性能下降,从而可能引起局部放电,导致事故的发生。然而目前的检测手段是否能为电网的正常运行提供有效的保障呢?因此,为了更好更有效的检测电力电缆的状况,对电力电缆局部放电检测技术的研究和运用正在不断探索中。
电气设备检修技术的发展大致可以分为三个阶段:故障检修、定期检修、状态检修。故障检修,顾名思义是在设备发生故障时对故障部位进行检修。定期检修则是按规定的时间定期进行检查维修。状态检修是以可靠性为重点的检修,它是根据设备的状态而执行的预防性作业。状态检修可以在设备不停运的情况下进行状态评估,这种方法提高了检修的针对性和有效性,有效的延长了设备的使用寿命,合理降低设备运行的维护费用。
1 局部放电的基本原理及产生的原因
交联电缆的绝缘体内部在制造或施工过程中可能会残留一些气泡或渗入其他杂质,在这些有气泡或杂质的区域,它的击穿场强低于平均击穿场强,因此在这些区域首先有可能发生放电现象。在电场作用下,绝缘系统中只有部分区域发生放电现象,而没有贯穿在施加电压的导体之间,即尚未击穿的这种现象我们称之为局部放电。这种放电以仅造成导体间的绝缘局部短(路桥)接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响,轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小,绝缘强度的下降较慢;而强烈的局部放电,则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。
局部放电产生的原因主要有以下三个方面:
(1)绝缘体中局部区域的电场强度达到击穿场强时,该区域就发生放电;
(2)导体表面的毛刺、导体尖端或导体直径太小,在导体附近的电场集中也会造成放电;
(3)浮动电位的金属体而出现感应放电,或有连接点接触不好而发生放电;
2 局部放电的检测方法
局部放电的检测是通过局部放电所产生的各种现象为依据。通常在绝缘内部发生局部放电时会伴随出现许多现象,如电脉冲、电磁波、超声波、光和热等。根据上述的特征,目前常用的检测方法主要有:脉冲电流法、高频电流法、超声波法、化学检测法、射频检测法、光测法等多种方法。
2.1 脉冲电流法
脉冲电流法是通过检测阻抗、检测变压器套管接地线、外壳接地线、铁心接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流来获得实在放电量。是研究最早、应用最广泛的一种检测方法。该电流传感器通常按频带可分为窄带和宽带两种。窄带传感器一般在10KHZ左右,具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点,但输出波形严重畸形。宽带传感器带宽为IOOKHZ左右,具有脉分辨率高的优点,但信噪比低。该方法的主要缺点一是由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、准确度、分辨率以及动态范围等都有影响。因此,当试样的电容量比较大时,受耦合阻抗的限制,灵敏度也受到了一定的限制;二是测试频率低,一般小于1MHZ,因而包含的信息量少;三是在离线状态其灵敏度较高,而现场中易受外界干扰噪声的影响,抗干扰能力差;
2.2 高频电流法
高频电流法是较为常见的检测方法,但检测的话只能检测两个地方:电缆本体和电缆接地线。当电缆内部发生局部放电现象时,会有部分电流通过外屏蔽层接地线流入大地。因此可以在接地线上安置高频电流传感器,以此来感应接地线上的局部放电电流,判断局部放电的发生。由于电缆本体相当于一根感应天线,因此这种检测方法会受到大量的广播干扰,需要做一定的数据处理才能够分辨电缆中的局部放电脉冲。
2.3 超声波法
电力电缆内部发生局部放电的时候,同时会伴随有声波发射现象。所以我们用超声波传感器来探测电缆中的局部放电现象。这种方法避免了与高压电缆等的直接电气连接,适用于电缆无需断电的在线检测。但变压器内部绝缘结构复杂,各种声介质对声波的衰减及对声速的影响都不一样。目前使用的检测超声波传感器抗电磁干扰能力较差,灵敏度也不高,这就增加了检测难度。近年来,由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展,超声检测的灵敏度有了较大的提高,因而该方法的发展应用是非常有希望的。
2.4 化学检测法
当变压器中发生局部放电时,各种绝缘材料会发生分解破坏,产生新的生成物,通过检测生成物的组成和浓度,可以判断局部放电的状态。目前,该方法已广泛应用于变压器的在线故障诊断中。故障类型不同,故障程度也不同,气体的组成和浓度也不相同,由此建立起来的模式识别系统可实现故障的自动识别。但直到目前,仍然没有形成统一的判断标准。因为它对发现早期潜伏性故障较灵敏,但不能反映突发性故障。
2.5 射频检测法
它从变压器的中性点处测取信号。测量的信号频率可以达30MHZ,大大提高了局部放电的测量频率。同时测试系统安装方便,检测设备不改变电力系统的运行方式,对于三相局部放电信号的总合无法进行分辨,而且信号易受外界干扰。但随着数字化滤波技术的发展,射频检测法在局部放电在线检测中得到了广泛的应用。
2.6 光测法
它是用局部放电产生的光辐射进行的。在变压器油中,各种放电发出的光波长不同。研究表明,通常在500~700mm之间。光电转换后通过检测光电流特性,可以实现局部放电的识别。虽然,在实验室中利用光测法来分析局部放电特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展,但由于光测法设备复杂昂贵,灵敏度低,且需要被检测物质对光来说是透明的,因而不可能在实际中得以广泛应用。
3 检测中的信号干扰问题
现在使用的交联电缆地方通常有数公里长,因此对于电缆的检测要进行定位。而电缆有其自身的阻抗,释放的高频信号到电缆两端碰到阻抗不匹配时会出现反射现象,有可能照成几个信号的叠加,这就需要我们正确的处理好信号。在现场的检测中,有时候大量的电磁干扰会把局部放电信号淹没,只有抑制这些背景干扰,提高信号的信噪比才能准确的识别出我们所需要的信号,为检测提供可靠的保障。
局部放电在线检测中的干扰主要可以分为三大类:连续性正弦干扰、白噪声干扰和脉冲干扰。这其中则主要以连续正弦干扰和白噪声干扰的强度最大、分布最广。而脉冲干扰与放电脉冲信号极为相似。因此,如何抑制这三种干扰就成为局部放电信号中的又一大难点问题了。
4 小结
目前,用于交联电缆的检测方法主要还是以脉冲电流法和高频电流法为主,现在的交联电缆局部放电检测和定位的效果还是不大理想,主要原因有:实际电缆连接复杂,局部放电脉冲电流在电缆内部结构中的传播路径不确定;局部放电脉冲信号在电缆中的传播与频率相关,受到衰减、反射等因素影响,检测灵敏度差;电缆的局部放电检测受窄带干扰等影响较大,一般的检测方法不能保证灵敏度。
高压电力电缆局部放电的检测还有许多的问题没有得到解决,还需要更多的现场检测经验和理论研究。
参考文献:
1.高压电缆的特点
电力电缆按照绝缘材料分为油纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和橡胶绝缘电缆三类。橡胶绝缘电缆主要用于6kV及以下输配电线路中,油纸绝缘电缆可用于高压输电线路中,但敷设时需要充油,安装较为复杂,目前多采用塑料绝缘电缆。按塑料材质,塑料绝缘电缆分为聚氯乙烯绝缘电缆、聚乙烯绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆,前两种电缆性能各有不足,所以高压线路多采用交联聚乙烯绝缘电缆。这种电缆电气性能好,并且对于敷设安装条件适应性强。交联聚乙烯绝缘电缆结构由里至外分别为铜导体、半导体带、挤出导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、挤出屏蔽层、半导体带、铜网编织层、铝波纹套管、外护套和石墨层,总共10层,可见其结构还是相当复杂的。
2.高压电缆的敷设施工方式
电缆可以采用直埋、隧道、电缆沟、排管、桥架、吊架、竖井等多种方式敷设。直埋电缆具有投资省、施工简便、散热条件好等优点,但要求土壤不含腐蚀性介质,并且不能位于交通繁忙地区,较适合在人行道、绿地或者建筑边缘等地带敷设。一般情况下,可根据电缆敷设的数量、用途、地形与经济条件选择适合的敷设方式。实际应用中,超过4回的高压电缆可选用隧道敷设方式,4回以下可采用电缆沟或排管进行敷设。竖井敷设主要用于高层建筑、水电站等场合,桥架或吊架用于架空敷设。
根据是否揭掉地面土层,电缆敷设分为明开挖和非开挖两种方式。明开挖是要揭掉地面土层的,而非开挖主要通过顶管或水平定向钻进方式铺设管道,再在管道内敷设电缆。非开挖方式尤其适合交通干线、河道、闹市区等地段敷设电缆,具有对地面环境影响小、社会效益好等特点。
按照采用的动力方式,电缆敷设包括人工敷设、机械敷设以及人工机械结合敷设三种方式。机械敷设效率较高,但实际地形和环境因素难以保证全线实施,所以多采用人工机械结合敷设方式,也就是前后由机械操作,包括牵引和电缆输送,电缆的展放控制则由人工负责。
二、高压电力电缆施工容易忽视的关键环节
1.电力线缆安装前的线缆检验
在线缆敷设进行前除却检查线缆本身绝缘性能以外,还要重点检查线缆头的相同色相排列分布情况,以有效避免对齐相序性质的三芯电缆头芯线出现交叉。同时,为了评价线缆质量是否达到作业技术规范要求,所以要针对于线缆本身进行直流耐压试验;已经检验合格的线缆头要确保密封,以防线缆受潮。
2.电缆输送方向
首先,施工场地的平均温度不能低于零摄氏度,保证温度达到施工的标准;其次,为了使敷设过程的时间尽量达到最少,应该选择电缆排管的顺方向作为电缆的主要输送方向;最后,在进行输送机的配置时,要结合实际的施工安排合理的安排输送机的地点,尽量减少输送机的搬运次数。
3.电缆敷设的注意事项
在电缆施工过程中,需要注意以下几点。一是,确保电缆的完好性。一般情况下,铺设电缆时不可避免要电缆和支架、地面发生摩擦,对电缆的完好性产生影响。为了避免电缆的损害,电缆要从盘上部引出,对其进行固定并使他们排列整齐,接头还要相互错开。二是,对于出地的电缆要安装保护管。如果和地面上的其他建筑物有交叉,则要安装钢管进行保护。三是,保证敷设的电缆整齐。一层桥架内铺设的电缆一定要整齐,接头外不能出现打弯现象,同时预留的电缆还要足够长使其自然放置。四是,做好防火工作。完成电缆的敷设之后,要根据敷设地点的实际情况,采取相应的措施,做好防火封堵工作,并在电缆敷设路径外做好相应标记。
4.电力电缆敷环境与条件
线缆敷设应处于环境温度0℃以上的24h以后进行作业。如果线缆温度未能达到0℃以上,应采取必要的电缆防护保温措施。特别是针对PVC塑料建材,这种材料一旦处于低温状态,由于其物理特性原因则会变硬变脆。也就是说,这种PVC材料在0℃以下弯曲变形较快或者经过外力冲击而弯曲变形,从而造成PVC塑料破裂。另外,在线缆安装开工阶段,应能依照严格的技术规程要求完成有关作业内容,并尽可能地控制线缆弯曲半径。此外,如果线缆敷设安装前必须要进行电气试验,则需要在安装好线缆组件的前提下及时进行电气试验;在线缆搬运或敷设环节中应设置好线缆防护与防潮防湿措施。
5.电缆轴失控处理
实际施工当中由于电缆本身较重,而且施工场地处于地下,与地面之间的落差可以达到十几米,所以极易发生电缆溜放的现象,导致电缆失控。而对于这个问题的处理办法是在施工地面留出较大的位置放置电缆轴,同时使用大功率的输送机,再配上专门的监管人员。
6.防止电缆损伤
电缆在敷设过程当中是容易受到局部损伤的,而为了保证施工的正常进行,就要采取一定的措施防止电缆的损伤。在电缆的敷设过程中,应控制好电缆的牵引力的最大值,这样可以有效预防电缆的局部受伤。电缆在进行转弯的时候,其弯曲的半径是不能低于 20d 的,如果低于这个值的时候说明电缆已经受到损伤。
7.敷设后的处理与试验
电缆敷设后,需要对电缆进行整体的绝缘检查,测其绝缘电阻,确保电缆在敷设的过程中没有损伤,并最终对电缆整体做耐压试验,确保电力电缆敷设完毕后能够在正常的工作电压或一定程度的冲击电压下正常工作。此外,电缆敷设后,要对电缆进行后期防护,并给每根电缆做好标记,地表也要留有一定的识别标记,以便后期检查维护。
8.强化安全施工管理
对于线缆加工生产所用的台钻、无齿锯、切割机等作业设施工具的调度或使用前,应能事先装设漏电保护装置;同时,这些工具设施在使用前应做好设备临检或操作检测,以确保设备工具无故障问题,包括设备或工具操作人员应配有防护眼镜。对于焊锡机的使用应设有防雨盖及防潮垫;对于一些一二次电源接头要设置好防护装置。比如二次线宜使用接线柱,并且要控制长度不超过30m;一次线则需要橡胶套装线缆,抑或采用塑料软管套装,长度不宜超过3m;对于焊把线的使用应以铜芯橡皮绝缘线为主,确保安全绝缘防护工作贯彻到位。
结束语
高压电力电缆的敷设施工是一个系统的项目性工作,要有一定的组织和管理措施,施工前期的准备工作是关键,尤其是施工工器具的选用,选择合适的工器具,是电缆施工工程的质量保证和效率保证。输电线路的电缆施工管理,直接关系到电缆的投运质量和使用寿命,一定要将安全和质量的控制放在工程施工的首要位置,确保电缆地埋敷设工程的标准性和可控性。
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
0、序言
以前的高压电力线路周围人迹罕至,所以在进行跨越时,一般会采用毛竹、钢管等物做跨越架,并且采取高压电力线路停电降线等措施。随着我国经济的快速发展,城市化的脚步越来越快,高压电力线路架设位置的选择逐渐偏向人多发达的地区,跨越时采用跨越架或停电等措施对人们的生活和经济的发展影响越来越大,传统的跨越方式也显示出越来越多的弊端,并且越来越不现实。在这种大背景下,悬索封网式的跨越方式因其受地理因素限制小等特点被广泛地应用,显示出强大的生命力。
1、悬索封网式跨越110kV-220kV高压电力线路的施工技术概况
1.1悬索封网式结构
图1是悬索封网式跨越的结构示意图。图中的A、B是架线施工设置的支撑物,7是被跨越的110kV-220kV高压电力运行线路。
1.2悬索封网式跨越110kV-220kV高压电力线路的施工
虽然不同的悬索封网式跨越110kV-220kV高压电力线路的施工工程具体的施工情况不尽相同,但是一般都会经过以下步骤:
首先,在被跨越的110kV-220kV高压电力运行线路7的上方以及施工路线待放导线2的下方架设两条或两条以上的承力绳索9,然后在承力绳索9上架设封顶网3,在封顶网上设置导引绳。最后按照顺序张力放线,注意在这个过程中要始终保持各种绳索高于封顶网1~2 m以上。
在架设的过程中,如果发生意外的事故,失去张力的绳索将会落到封顶网上,阻隔事故。封顶网和承力索等主要组件是用绳索制成或本身就是绳索,在架设成功后悬挂在空中,这种方式就是悬索封网式跨越施工法。
2、悬索封网式跨越110kV-220kV高压电力线路的施工技术
悬索封网式跨越110kV-220kV高压电力线路的施工内容主要是承力索的架设和封顶网的架设,除此之外,还有支撑物、牵网绳的架设以及相关工具材料的回收等。下面主要介绍承力索和封顶网的架设技术。
2.1架设承力索
在架设承力索之前,要先对承力索的弛度进行计算。承力索架设的弛度是指承力索空载的弛度,它的值要保证架线施工过程中发生路线事故时,可以保证安全的距离。架设承力索是一项复杂耗时的工作,为了保证人们的生活和生产不受到大的影响,在架设承力索的时候,一般采用带电安装的方式。
首先,在支撑物A、B之间,被跨越物上方和下方,带电放通一条绝缘循环绳,绝缘循环绳的首尾要相接;然后利用循环绳将承力索从一根支撑物的一端牵放至另一根支撑物的一端;最后分别在两支撑物的端头接上钢绳,调整好松紧度后固定收紧。此方法因为成熟简便,在悬索架设的过程中被广泛的使用。
2.2安装封顶网
封顶网的类型主要有三种,分别是吊桥式封顶网、栅式封顶网和横杆加固网式封顶网。吊桥式封顶网的桥栏一部分采用刚性的绝缘杆制作,桥面(或下底)采用绝缘滚轮组或滚筒制作。栅式封顶网是将刚性横杆用绝缘绳绑成格栅制作而成,横杆一般用竹杆或者树脂杆等。横杆加固网式封顶网是用绝缘绳编织制作而成,横杆是树脂管。
封顶网的安装方式主要有两种,一种是活动悬挂,一种是固定悬挂。活动悬挂是指在吊桥式封顶网每一个吊框上端,或者是网式封顶网刚性横杆的两端,用自带的安全挂钩或者是小滑车连接到承力索上。而固定悬挂则是将封顶网固定在承力索上。安装封顶网的主要原因是牵引绳、承力索以及导引绳等都在封顶网的上方,如果发生意外的事故落下,就掉在封顶网上,不会影响到被跨越的运行线路上,并且保障施工的安全。
固定悬挂和活动悬挂的施工步骤没有什么明显的差别,主要包括下面几点:首先在两个支撑物A、B之间通电架设两根牵网绳,两根牵网绳要贴近承力索且互相平行;然后在其中一根支撑物的端头将封顶网缓慢提升至图1的5处,将挂钩或小滑车连接到承力索上;再将牵网绳拴在封顶网前端,在另一根支撑物的端头收牵网绳,这样,封顶网便被拉出并且展铺在两根承力索上;然后另一根牵网绳连接在封顶网的末端,送出封顶网;最后,调整封顶网的位置,采用一端收牵网绳,另一端同时放牵网绳的方式。这种方法简便易行,并且安全可靠,而且如果有多根的承力索,也可以在多根承力索上进行,因此被广泛的使用。在实际的安装过程中,注意要根据具体的情况来确定封顶网的种类和安装方式。
悬索封网式跨越施工的主要内容是架设各种绳索。由于在实际的架设过程中,工程所处的地理环境一般较为复杂,人工架设难以进行,所以还可以采用氦气球展放技术来悬空架设各种绳索,但是这类的技术一般要求在停电的条件下进行。比如氦气球悬空展放导引绳的基本特点是“全张力展放,过塔分绳”。首先,确定需要牵引的引导绳数,在氦气球上固定一级引绳,牵引需要牵引的导引绳,摇控控制氦气球的方向,将导引绳放过被跨越的电力线后,通知牵引端将导引绳升空,然后张力放导引绳。其次,利用同样的方法再张力展放导地线,导地线展放好后,A地挂线施工,B地紧线,平衡挂线。最后安装A-B的间隔棒。
另外,如果施工的过程是停电进行的,那么架设的各种绳索可以采用相对便宜的非绝缘材质绳索进行;如果是带电施工,那么架设的各种绳索要采用相对贵一些的绝缘材质绳索进行,比如广泛使用的迪尼玛绳绝缘绳索。
3、悬索封网式跨越110kV-220kV高压电力线路技术的优势
3.1施工的条件要求较低
在跨越电力线路的过程中,跨越的次数非常多,一般会达到几十次以上,停电架设和其它方式的架设拆拆装装非常的麻烦,而悬索封网式跨越由于使用的工具质量较轻,所以在架设的过程中可以不用拆装,直接移动;由于110kV-220kV高压电力线路一般是为人们生产和生活提供电力,所以协调停电非常的困难,而悬索封网式跨越可以带电跨越,不用停电;停电跨越和其它的跨越技术受地形和天气的制约程度大,不良的地理条件和天气条件下架设非常难,而悬索封网式跨越受地理条件和天气条件的制约小,在不良的地理和天气条件下仍然可以架设。
3.2施工的周期短
和停电跨越或其它的带电跨越运行高压电力线路施工技术相比,悬索封网式跨越不用协调停电,不会因为不良的天气或地理条件而改造或者停工,增加多余的工作量,施工周期明显较短,施工效率较高。
3.3施工的成本较低
悬索封网式跨越由于可以带电跨越,所以不会因为停电造成巨大的经济损失,而且悬索封网式跨越由于使用的工具较少,工程量较小,所以它的施工成本比停电跨越或其它的带电跨越方式明显要低。
3.4施工的安全性较高
由于悬索封网式跨越受不良的天气和地理条件的影响较小,所以在架设的时候,它的安全性比停电跨越或其它的带电跨越方式明显要高。
综上所述,和停电跨越或其它的带电跨越高压电力线路施工技术相比,悬索封网式施工技术可以提高施工的效率和连贯性,避免窝工,降低施工的成本,具有明显的优势。
4、结语
悬索封网式的跨越方式,由于其具有停电跨越和其它带电跨越方式不可替代优点,使得它在跨越110kV-220kV高压电力线路方面,具有重要的意义,在日常的高压电线跨越工程中得到了广泛的应用。可以预见,悬索封网式的跨越方式,在跨越高压电力线路方面具有非常广阔的前景。
【参考文献】
一、中高压电缆线路与电力系统的连接及绝缘配合要求
1、在系统中应用的3种方式:(1)电缆进线段方式。是指变电站出线间隔采用高压电缆,敷设一段电缆后,再采用架空线的方式与对端变电站相连,这是一种非常常见的电缆应用方案。接线图如图1所示。
(2)高压电缆线路作为电力线路中间的一部分是指在城市中的高压电力线路,由于受到架空线路径选择困难的影响,架空线路中间的一段采用电力电缆,即电缆的两端均为架空线路。
(3)变电所之间,全线采用高压电缆。
2、对系统绝缘的配合要求。为防止雷电波损坏电缆设施,一般从2方面采取保护措施:一是使用避雷器,限制来波的幅值;二是在距电缆设施适当的距离内,装设可靠的进线保护段,利用导线高幅值入侵波所产生的冲击电晕,降低入侵波的陡度和幅值,利用导线自身的波阻抗限制流过避雷器的冲击电流幅值。(1)对避雷线的配置要求。对于电缆进线段方式,与电缆线路相连的架空线路,如果与高压电缆相连的66kV及以上变电所为组合电器GIS变电所,则架空线路应架设2km避雷线;如果与高压电缆相连的35kV及以上变电所为敞开式配电装置的变电所,则架空线路应架设1km避雷线。这是高压电缆设计的一个重要的外部条件。因此,在电缆的设计中,必须按照绝缘配合的要求,在架空线路上架设满足长度要求的避雷线。尤其对于改扩建工程,发现原架空线路未架设避雷线时,应改造相应线路,架设避雷线。(2)对避雷器的配置要求。对于电缆进线段的10―220kV电力电缆线路,电缆线路与架空线相连的一端应装设避雷器,这一原则在DL/T5221―2005《城市电力电缆线路设计技术规定》中被确定下来。根据DL/T620―1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,对于发电厂、变电所的35kV及以上电缆进线段,如电缆长度不超过50m或虽超过50m,但经校验,装设一组氧化锌阀式避雷器即能符合保护要求(见图1),可只装避雷器F1或F2。电缆线路一端与架空线相连,且电缆长度小于其冲击特性长度时,电缆线路应在两端分别装设避雷器。当进入波电压与电缆非架空线侧的最大脉冲电压相等时,其相应的电缆长度称为冲击特性长度,或称为脉冲波特性长度,也称为临界长度。据此,在长度小于其冲击特性长度的电缆线路中,脉冲波的入射波和反射波的叠加作用,会使电缆的非架空线一侧的电压高于进入波,因此,不仅架空线侧,也要在电缆线路的非架空线一侧配置避雷器。
二、中高压电缆的主要技术特点
高压电缆的主要设计技术经济指标是载流量,根据载流量便可确定电缆的截面,从而影响工程的造价。电缆的载流量确定还影响电缆可靠性,新修订后的国家标准《电力工程电缆设计规范(GB50217――2007)》在确定载流量的条文中,将旧版(已废止)“持续工作电流”改为“100%持续工作电流”。这一改动,虽未涉及原条款各项要求的改变,却使基本载流量(IR)对应条件明确为100%恒定(即日负荷率Lf等于1)的持续特征。也意味着当回路负荷持续性Lf IR 。这对于城网供电电缆埋地敷设的线路,具有不可忽视的积极意义,因为城网供电回路的负荷多属公用性,通常Lf=0.7~―0.8,因而其I'R>比IR可增大20%左右。影响电缆可靠性及载流量的因素非常多,其中电缆护层的接地方式是其中的核心因素。
1、电缆金属护套或屏蔽层接地方式。对于三芯电缆,应在线路两终端直接接地,如在线路中有中间接头者,应在中间接头处另加设接地。而对于单芯高压电缆的接地方式则较为复杂,包括一端接地方式、线路中间一点接地方式、交叉互联接地方式及两端直接接地方式。
中图分类号:TM83 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0130-01
1 重要性分析
随着改革开放以来经济的迅猛发展,电气行业的发展也迎来了崭新的春天。计算机技术的广泛应用也为电气设备故障以及技术障碍的处理提供了便捷条件,同时,电力系统高压电器试验技术也在不断的改进,引进了多种新型试验方法。从而促进了当前电力系统的稳定发展。目前应用最为广泛的是电力变压器故障专家诊断系统。但是,由于我国很多电力企业的经济能力有限,无法更换更高效的高压电器设备,因此有必要对部分设备进行改进,保证在提高高压电气试验的准确度的同时,同时提高工作效率。本文在强调电气试验技术对电力系统的重要性的同时,详细分析了分析试验存在的问题,同时提出了几点有效的解决措施,以期可以提升电力系统高压电气试验的水平,保证电力系统的正常运行。
2 电力系统高压电气试验技术分类
高压电气设备故障的排查与检修都属于高危的操作作业,基于高压电作业的特殊性,在操作过程中必须保证设备的绝缘性。在高压电气设备的生产与投入使用过程中要经历多次的绝缘测试,不仅生产材料要保证绝缘性,在产品生产出来后更是要经过反复的绝缘测试,为确保设备在使用过程中正常运行也要进行绝缘测试,本文以使用前安装后进行的交接试验为例。
2.1 交接试验分类
在设备运行的过程中出现故障时需要考虑的原因不仅仅只有设备的绝缘性,同时也应该考虑到由于设备温度上升等等原因导致的电阻变大或者一些其他原因造成的漏电情况的发生。
2.1.1 严格把控绝缘测试
在电气设备的绝缘测试中最常见的应用方法就是绝缘电阻的测试,电阻的测试数据在一定程度上会反应出设备整体的真实情况,如根据电阻的大小能够知道设备是否返潮,整体是否有污损的情况,以及设备因为长时间的工作发热导致的老化现象等等。绝缘电阻仪器分为很多种类,其原理都是根据电压伏度大小来设计的,在使用过程中应该严格参照《电力设备预防性试验规程》来执行。
2.1.2 漏电测试
通常高压作业中电气设备的电压要比电压表的压力值高出很多,因此在测试设备漏电的过程中尽可能采用加直流高压测试设备。以下是电流漏电测试的特点: (1)在测试过程中兆欧测试表比要测试设备的电压低很多,因此绝缘特性出现的缺点容易集中被发现。(2)测试过程中发现的漏电情况与外在电压之间的联系有助于分析绝缘缺点的类型。(3)漏电测试所用的仪器相对来说准确性与密度更精确。
2.1.3 直流耐压试验
直流耐压测试需要的高电压对于发现设备绝缘性具有重要作用,因此可与漏电试验一同进行。直流与交流电压试验相比优点较多,试验设备轻便、对绝缘损伤小并且易于发现设备的局部缺陷。与交流耐压试验相比,直流耐压试验由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同,对绝缘的考验不如交流更切实际。
2.1.4 交流耐压试验
相对于直流耐压测试而言,交流耐压测试对于发现设备故障更为严格,它能够准确的找到故障原因,可以集中性的暴露其缺点。这也是目前为止对于测试电压设备是否能够正常投入使用最快捷简单的测试方式,也是避免事故发生的主要检验途径。但与此同时交流耐压测试也存在弊端,在测试过程中会加速设备问题的发展程度,因此在测试之前应该测试相关试验以确保各项指标合格,这也是为了避免损伤交流耐压试验中对设备绝缘的损害。
2.2 对于影响测试结果主要因素分析
2.2.1 避雷器引线问题
避雷器引线对高压电气试验及其试验结果有着很大的影响,这也就直接导致了针对高压电气测试试验中对于清除影响测试结果的因素的高度重视,这也为了避免在拆除作业过程中发生漏电情况。
2.2.2 设备接地不良,造成介质损耗
电容式电压互感器、耦合电容器等大型的电容量设备出现接地不良导致介质损耗的几率比较大,是因为这两种设备在变电站内是与线路直接相连的,一旦出现连电现象就会很难控制。针对这一问题,可以将电容器串联到附加电阻上,当电容器电容量上升的时候,电阻大小也会一直保持不变,串联电阻所消耗的能量非常大,对此必须要避免介质损耗问题的出现。
2.2.3 设备没有接地,影响试验结果准确度
在实际进行高压电气试验的过程中,如果电流互感器与电压互感器的二次绕组没有接地,此时电流互感器、电压互感器的变化情况就会不同于名牌值,从而导致高压电气试验的结果出现误差。为了得到较为有效、精确的数据,必须要将电流互感器与电压互感器的二次绕组进行良好的接地,这样才能为后续的维护检修工作提供一定的数据支持,避免出现不必要的工作事故及电路障碍。
3 对于高压电气实验技术的解析
高压电气试验主要的针对目标这就是高压设备的绝缘问题,通过一系列的绝缘测试使得电气设备在运行中的各项指数符合标准,保证绝缘监督工作的有效开展以及保障电气设备在运行中的安全、平稳运行,这也对于高压电气试验技术具有重要的研究意义。
4 如何加强与提高电气试验技术
针对高压电气试验的准备工作来说,最主要的几个方面就是对于相关试验场所的勘探考察,. 实验前对于全部试验区域的电力检查,以及设备的安全检查,同时也应该规划设定好试验所需要的停电范围。对高压电气试验所需的机械设备的检验也必须做好,各种仪器的准确性要提前校准。由于高压电气试验涉及到验人员及以后电力设备工人的安全,必须要做好对电气试验时所需要特别注意事项的培训,组织相关的工作人员进行培训与学习,通过对重点知识和安全注意事项的讲解以避免重大安全事故的出现。针对于高压电气作业的高危性,高压电气试验在电压范围上跨度大,且容易受到外界信息传输的影响,必须要坚持操作的规范性,在实验中将每个需要注意的细节都落实到实处,只有这样才能极大程度的避免安全事故的发生,因此在试验设计上更应该考虑到设备的实际工作情况。除此之外,在进行试验的过程中为确保试验结果的准确性与安全性,操作人员必须严格执行规范的操作流程,对于实验过程中出现的任何偏差都应该给予高度重视的态度。
5 结束语
综上所述,目前我国的电力领域虽然发展迅速,但任然存在这很多技术上的不足之处。在电力系统高压电气试验技术提升以及设备的日常运行维护过程中都要充分结合实际情况,认真总结分析其中存在的问题,根据实际需要不断创新电气试验技术,这样才能提高电力系统的安全性、稳定性。文章针对目前的实际情况,通过对电力系统高压电气试验技术存在的问题进行了较为系统的分析,并制定出了相应的应对措施。电力系统是一个国家经济稳固运营的关键,高压电气试验技术的提高对于不仅对于全国的电力系统产生深远影响,同时也对我国经济的发展具有重要意义
参考文献
1引言
电气高压试验可以通过调压测试变压器在不同等级电压下的运行情况,确定变压器耐压性能及隐蔽故障,是当前电力新建项目安装变压器前的重要测试环节。随着电力技术的不断发展和完善,电气高压试验技术已经得到了本质上的提升,开始从试验条件、试验操作等多方面拓展和优化,在很大程度上改善了电力变压器性能测试效果。尤其是在绝缘情况、局部放电等测试过程中,取得了长足发展,值得深入推广和应用。
2项目概况
为满足区域用电负荷,某地区新建110kV变电站增设2台110kV变压器和1台35kV变压器。本研究主要以110kV变压器为例,分析其电气高压试验技术方案,现研究内容如下:本新建项目中采用的110kV变压器型号均为SSZ16000/110,电压等级为(110~121)±8×1.25%kV,空载损耗为18.8kW,负载损耗为90kW。变压器经进厂检验后显示零部件均合格,线路连接正常,厂家证书、合格证等材料齐全,具备初步电气高压试验条件。
3前期准备
3.1环境设置
为保证电气高压试验结果的准确性,测试时应严格控制室内温度与湿度,保证温度在-20℃~40℃,湿度在18%~30%,尽量避免环境因素影响零部件稳定性。本次高压试验选择常温15℃,湿度20%,偏干燥环境,满足工况要求。
3.2绝缘检查
电气高压试验前的110kV变压器绝缘检查项目主要包括:线路及部件绝缘测试、相间绝缘电阻、粉尘颗粒清理等。本次试验前严格按照要求现场目测零部件完好情况,借助万用表、红外探伤装置、摇表等检测后确定线路、零部件绝缘参数与进厂提供的资料一致,严格规范试验环境,保障电气高压试验安全。
3.3电压选择
电气高压试验中应保证高压表参数与电力变压器数值匹配,这样才能够避免高压试验中超负荷运行造成的高压表击穿、烧毁等严重事故。
4试验方案
4.1试验接线
本次测试过程中将110kV变压器接入到测试台中,完成电气高压试验。该试验装置控制台及变压器均可靠接地,控制台中设置设置调压装置,可将输入的高压交流电调压到指定数值,用于测试110kV变压器高压性能;滤波电容起到谐振保护效果,避免电气高压测试中谐波对试验结果的影响。
4.2试验操作
本次试验中根据装置仪表情况依照下列步骤开展试验操作:(1)检查各控制台、变压器等接线情况(见图2),确定无误后将控制台中的调压器置于“零”位;(2)接通电源,绿色指示灯亮后按下启动按钮,此时红色指示灯亮,显示变压器通电正常;(3)调节调压器手柄,顺时针匀速旋转,缓慢平稳升压,密切观察并记录各个环节变压器的运行状态及参数变化情况,直至达到指定电压;(4)完成试验后迅速将电压降至“零”位,快速按下停止按钮,然后切断试验电源,拆除变压器试验接线。上述试验过程中为保证安全性和可靠性,操作过程中必须:(1)保证2人以上在场且同时操作,并配置专业安全维护人员,避免由操作失误、仪器问题等导致的严重高压事故;(2)要严格控制调压过程,按照要求缓慢升压,不可出现全电压通电或断电,否则很容易造成现场操作过程中出现严重电力事故;(3)升压或降压过程中出现数值异常、冒烟异味等应及时停止试验并进行现场检查。一般电力变压器高压试验过程中达到一定电压后均会出现过流声音,一旦过流声音刺耳、断续等,也应及时中断进行检查:(4)直流高压泄露试验或电容试验完毕后,则应迅速降压到“零”位,然后切断电源,并进行电容的高压端放电,避免电容电势引起的带电事故。
5结果分析
本次试验过程中110kV变压器经进厂检查和现场检验,零部件及接线均正常,测试结果显示变压器满足项目要求。但在电气高压试验过程中,持续升压后该110kV变压器A相出现明显放点声,后A相击穿。拆检后发现,变压器内部A相出现明显灼烧痕迹,且线圈出头接线区域绝缘层明显碳化。这主要是由于A相出头接线部分绝缘保护不达标造成三相绝缘不稳定,在高压试验条件下最终致使相间击穿,严重影响了110kV变压器运行的安全性、稳定性和可靠性。
6总结
电力变压器电气高压试验能够发现变压器内部的质量问题,在高压试验条件下检验变压器各项参数性能,从根本上提升了变压器的性能测试效果。尤其是在内部绝缘问题测试时,利用升压过程可持续加压,观察变压器在实际超负荷运行过程中可能出现的击穿问题、接地问题等,降低了由变压器自身缺陷引起的电力事故,为电力项目有效施工和安全运营奠定了坚实的基础。
参考文献
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高压线路的主要任务就是实施的过程中,高压输电线路作为主要的电力输送载体,必须要保证输电线路的设计使用安全性和整体的可靠性,高压线路直接关系到整个电力工程的输电和供电的情况,为人民提供了有利可靠的安全的供电设备。一定要科学的管理好高压输电的线路,保证好高压输电线路不会出现安全隐患问题,保证好电网的安全问题,注重好高压输电线路的设置问题。
1电力工程高压输电线路设计管理
1.1电力工程高压输电线路设计管理的现状分析
从目前的电力企业实际的运行情况来看,在进行高压输电线路设计时都出现了不同的问题,各种设计问题也是花样百出,针对这一严重的问题,已经严重的影响我们国家企业的整体提升和社会价值的实现。电力企业在设计的过程中不重视管理的设计,再设计的过程中没有进行全面的线路设计。电力工程企业必须重视对电路设计的管理的重要性,专业人员一定要加强对电力建设的全方位发展,保证高压输电线路的设计和管理的质量。对此,将整个高压输电线路的施工过程分为以下几个重要的阶段,施工前、施工设计的安装、施工设计后,在实施的阶段,会暴露出很多的问题。在实施的过程中可以分阶段的、分步骤的不同的实施,只有这样才能够真正的将高压输电线路设计中存在的问题进行有效改善,从而提升线路设计的管理质量。
1.2电力工程高压输电线路设计管理的一般过程
在电力企业当中,高压输电的设计一定要遵循以下几点:前期的设计管理,在没有开工之前,设计人员一定慎重严谨的控制设计计划,管理人员对施工前一定要做好万全的准备,才能为电力工程的正确实施奠定基础,前期的管理工作不只是对线路的设计,还要对输电线路的设计进行严密的制定计划,保证相关文件的设计能够平稳的运行,开展设计沟通,在运行的前期一定要保障各个的施工单位可以正常的沟通,可以及早的发现问题并且解决问题,保证方案的可持续的实施;线路设计施工的过程的管理,在进行设计施工图纸的过程中,一定要对可能出现的问题进行全面的排查,对于不可预见的危险,一定要要想好措施进行预防,对可预见的危险,一定要在设计施工中避开,保证设计施工的安全第一,管理人员一定要以身作则,保证施工设计的安全和高效率;后期的检测与验收,在进行完工的过程后一定要对电力工程进行验收和检测,做好验收的工作,才可以积累高压输电线路的设计管理经验,促进设计方案合理的完成。
2电力工程高压输电线路设计要点
电力工程中的高压输电线路的管理十分的重要,好的设计管理知己推动了整个电力设计的高效,为电力工程的输电安全、设计安全提供了保障。在进行管理的过程中,一定要把握好输电线路设计和输电线路设计管理的关系,把握好路线的关键设计所在,把握好高压输电的设计关键,才能保证设计线路的质量提升。提高企业的效益,保证电力工程降低成本。
2.1杆塔基础工程设计
在电力工程高压设计线路工程中杆塔基础工程的设计是一个主要的要点。一般情况下,在进行高压输电线路的设计过程中,设计者会采用最为常规的管杆与铁塔的设计结构进利用。但是在实际的情况中,只是为了降低成本,是不会采取两个结构一起,而是只采取铁塔或者混合土杆为基础的结构。确保高压输电线路的稳定安全运行,对于输电线路的支撑基础塔杆的设计最为重要。对于塔杆的设计需要注意基础开挖过程的质量与塔杆的浇筑,工作人员在进行基础开挖前,一定要对开挖前的地形进行谨慎的考察,对当地的地质、地形进行勘探,进行慎重的基础的开挖,通过有效的提高基础岩石的整体性,可以有效的在浇筑设计过程中,选择好的浇筑材料作为浇筑的基础选择。浇筑基础,一定要选择钢筋混凝土作为基础,浇筑的原材料,就近选择附近砂石等。而对于塔杆的排水与回填需要在一开始的施工中,就要做好相关的排水设施准备,保证基坑内的排水能够正常的排除,如果水不能够正常的排除,会出现壁坑的坍塌或者下滑的现象。在进行排水的设计过程中,一定要保障塔杆的基础在最低的水位,在进行回填的过程中,一定要考虑好回填的土的密度,这种夯实基础,才能保证基础的浇筑能够高效的实施。
2.2导线架设工程设计
电力工程中高压输电线路的设计主要核心就是关于输电导线的设计工作,对整个输电导线的设计前需要进行严格的准备工作,通过制定相关设计施工的表格,从而有效的保证在导线架能过程中顺利进行。一般导线的架设进行设计,首先需要对输电导线的质量选择进行有效的保证。在导线的架设施工过程中,必须要时刻关注输电导线自身是否存在分股现象,如果一旦发现导线自身存在质量问题,需要立刻进行更换解决。在输电导线的设计连接过程中,导线的连接设计是高压输电线路的正常运行中至关重要。架空线的连接主要包括架空导线的连接、压接式和架空导线的连接。在设计的过程中,保证导线连接的合理恰当,才能保证设计工程的合理性。
2.3避雷线的设计
在高压的输电线路中,避雷针的设计是至关重要的,很多的设计者都忽略的这一药店,导致工程设计中出现很多的问题,才会出现严重的后果,因此做避雷针的设计至关重要,在进行避雷针的实际设计时,需要准确的选择避雷线,并且在进行设计过程时,选择稳定的双避雷线设计,从而保证在雷雨交加的情况下,导线也不会受到影响;避雷针的安装,避雷针是安装在塔杆的顶端,一定要选择好的地方,有效的控制好雷击点,降低被雷击的几率,这样才能有效的完成防雷设置,对于避雷针与高压线间的垂直设计距离需要进行注意,随着科学水平的不断提高,出现了消雷针,科学的运用消雷针可以减少雷针对高压线路产生的危害,让高压线路可以有效的运行,并且发挥最大的效果,在防雷的设计中,防雷线是一个重要的途径,但是对于高压线路的设计往往会受到设计者的忽视,这种现象是一种不负责任的表现,对高压线路的也不利于保护高压线路,促使高压线路的正常供电。
3结论
随着经济的不断发展,日常生活中人们对于电力资源的需求不断提高,因此作为电力企业来说,为了有效满足人们的生产生活用电需要,电力工程正在不断的发展,与时俱进,扩大自己的规模,在电路工程发展的过程中,好呀输电线路的管理和设计是主要思想,是建设工程的重点,迅猛发展的电力企业是输电线路设计的管理重要的挑战,上文主要对高压设计线路的管理,进行具体的分析,分析电力工程中的高压输电线路的设计的基本要点。
参考文献:
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[2]黄达洋.电力工程施工中输电线路质量控制要点分析[J].建材与装饰,2016,32:211-212.
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0048-02
0 引言
对电气设备主绝缘以及电气参数能否进行安全运行的一种重要手段就是有关高压电气试验。但是,有很多鲜为人知的内外因素,会极大地对电气试验结果产生干扰,致使所得出的试验结果与实际真实情况相差甚大,有时还会得到错误结果。例如,没有及时反映出被试设备所存在的不足,致使设备带着自身所存在的问题进行工作;此外,也会出现误判,如把本是合格的设备误判为不合格的设备,从而带来本该可以避免的损失。正是基于此,以下结合本人最近几年以来在进行有关高压试验过程中所遇到的一部分问题,就这些问题如何做好分析和归纳,并如何做好有效避免和加爵解决,进行一些探讨。
1 引线所产生的问题分析
1.1 关于绝缘带的问题
在对某断口电容器(500kV断路器)的介质损耗因数进行测量过程中,发现其测得结果总是与标准数值相差较大,为把其原因查找出来,相关试验人员历经多种试验方法,直至最后才知道仅当把试验引线的塑料带取消掉,才能得到所需的合格数据。应用兆欧表进行测量其塑料带绝缘电阻居然只剩下两、三百欧,至于被试设备,其绝缘电阻都高达10000兆欧以上,以这样低电阻的塑料带来对试验引线节能型固定,简直就是相当于把一个电阻并联子啊试品上,这无疑极大地增加了试验试品的介质损耗,出现这种现象,在实际当中确实比较少见,为使试验结果能保证准确,一定要对所使用的绝缘塑料带的绝缘电阻进行全面检查。
1.2 关于避雷器的引起问题
在某次预防性试验中,检修人员仅断开某厂某台500kV主变中性点避雷器引线的主变侧,在避雷器上依然保留着引线,再固定于塑料绝缘带上,并与旁边的其余设备保持充分的距离。但是,在这次预防试验过程中,发现一半以上直流参考电压下,其泄漏电流总是维持在70微安~80微安之间;如果出现超过50微安的电流,根据相关规程可知,应属于不合格范畴。该厂只能进行替换。为能达到万无一失,在把避雷器引线拆下来以后,再实施检测发现,其泄漏电流却达不到20微安。据此可知,在实施避雷器试验过程中,对于高压引线而言,一定要把全部引线进行拆除,并且高压直流发生器的屏蔽线,一定要在避雷器高压端进行直接连接,这样可有效避免引线微安表被所产生的电晕电流流入。
2 试验设备和被试验设备的接地问题
2.1 TA二次回路与高压TV不接地所带来的测量数据错误
在进行高压和大电流测量过程中,一定要应用TV和TA来实现转换。从某种程度上来看,不管是TA、还是TV,它们的变比一定要对电磁感应定律进行遵循,也就是说,不管是TA、还是TV,一次绕组的匝数以及二次绕组的匝数,都将对它们变比产生决定性作用。但是,在具体使用过程中,基于高电压这种情况,若TA或者TV的二次绕组并未把一端接地,此时所体现的变比就会与铭牌值不一致,故所得到的数据也是不正确的。例如,在进行某台30毫安水轮机交流耐压试验过程中,测量其电压以一块150伏的交流电压表及一台35KV/100V的TV来完成,在首次试验过程中可得出其电容电流与以往测量的数值相比,要小得多,很明显,这是试验电压并未达到预期的数值,故所得到的电压数值也仅是一个不真实的数据。通过相关检查可以知道,原因在于并未把TV实施二次接地。在把TV进行二次绕组一端并进行接地以后,可发现此时数据就将回到正常状态。具体相关试验数据,如下表(表1)所示:
TV二次绕组状况 电压表读数(V) 计算试验电压(KV) 实测电容电流(A)
二次绕组一端接地 68.0 23.9 38.0
二次绕组不接地 68.0 23.9 21.0
表1TV二次绕组接地与不接地之间的数据对比
对于首次试验电压,若基于电流与电压呈正相关这一规律来进行计算,应该是这样的计算结果:(21.0/38.0)×23.9=13.20(KV),这样所得出的电压数值与预定的试验电压数值相比,相差还是比较大的。就高压TV而言,相关试验人员在实验室同样也做过这样的试验,若高压TA二次绕组不接地,有关电流的变比,一样会出现极大的偏差。另外,在实施某台电力变压器的空载试验过程中,不管是空载损耗、还是空载电流,首次试验所得到的数值,均与出厂试验相差甚远,通过检查可发现,其原因也与TA及TV二次绕组未接地有着极大的关系。对于高压TV、TA而言,都有分布电容存在于其二次绕组和一次绕组与大地之间,若存在着二次绕组不接地这种情况,则基于二次绕组感应电压及所经过表计与大地之间,就会出现杂散电流,因而出现不正确的指示值。基于以上这些实验过程和试验结果分析,在进行高压试验过程中,一定要足够重视一下这两件事情:第一件事情:就高压TV和TA的二次绕组而言,不管是基于得到准确测量值这个角度来考虑、还是从试验安全这个角度来分析,都一定要把其中的某个端子进行可靠安全接地。第二件事情:在实施交流耐压试验过程中,对于试品的电容电流,由于可基于电流大小来对试验电压有无正常进行判断,故一定要一起节进行测量。
2.2 被试设备接地不良所引起的介质损耗增加
此种问题多数出现在具有比较大电容量的设备上,诸如电容式电压互感器(CVT)或者耦合电容器等设备。在变压站内,耦合电容器或电容式电压互感器(CVT)在多数情况下都要跟线路进行直接连接,在进行检修过程中,为能有效确保线路检修人员的操作安全,一定要把电容式电压互感器(CVT)或者耦合电容器的顶端进行接地,正常情况下是合上接地开关或者把临时接地线挂上。若存在着接触不良的临时接线或者接地开关,此时就等于把一个附加电阻串联在电容器上。若以c来表示电容量,则电容器介质损耗tgβ跟等着串联电阻R之间就存在着如下这个关系:即tgβ=Ωcr。从这个式子可以知道,若电容器串联电阻保持不变,则越大的电容器电容量,也将带来越大的损耗量。在具体节能型试验试验过程中,曾经多次出现这类问题:即由于存在着接地线和接地开关接触不良,致使被试品介质损耗超过所规定的标准。具体见下表(表2 某500KV直流中继站耦合电容器介质损耗测量实例)。
接线方式 接地状况 试验电压(KV) tgβ(%) C x(nF)
正接屏蔽法 接地不良 2.0 0.229 51.40
反接屏蔽法 地线另挂 2.0 0.171 51.36
表2 某500KV直流中继站耦合电容器介质损耗测量数据对比
如果对接地线或接地开关接地不良持怀疑态度,则可把另外接地线直接挂在被试品上,并确保具有良好的接触。
2.3 环境温度所产生的问题
某个厂家就某台发电机转子所实施的预防性试验中,所得到的转子绕组的直流电阻存在着一定误差,正要予以一定的处理;为让试验更具有有效性,以原有的仪器重新进行测量,结果发现所得到的数据却都是正常的。在往后的时间内,和此种现象总是反复存在着,也就是说,所测数据时而正常、时而不正常,很让人感到不可思议。后来通过深入分析,结果发现,只要是白昼测量的数据,均为正常;只要是夜晚测得的数据,却为不正常。再继续进行分析,发现该地昼夜温差相差很大,很有可能就是转子绕组导体因有裂纹存在着,而受到环境温度的较大影响;后来通过拔护环检查,得出以上分析准确无误。
3 结论
总之,有关高电压试验中那些极易被忽略的问题还很多,还有很多这类问题在高电压实验中存在着而不易被人们所发现,正是这些问题的存在,极大地影响着试验结果的准确性;因此,在实际当中,就电力系统高压电气试验中技术问题的重要性进行深入分析和探讨,这对于有效促使高电压试验有效性的提高、促进我国电力系统相关专业人员素质水平的提升均具有重要的意义。
随着科学技术的不断发展,供电企业的现代化程度不断提升,其供电设备以及管理水平都得到了飞速的提升。但是供电企业在高压输电线路的状态检修方面还存在问题,为了保证高压输电线路的安全以及稳定,需要突破传统检修方式的束缚,对现行的检修技术加以创新和管理,改变传统的定期检修为状态检修。
1电力设备的状态检修
状态检修指的是企业根据设备运行的状态,设备可能产生的主要风险以及检修的主要手段为基础进行的检修工作。以此保证设备运行的安全。同时还要不断地监测企业的整体环境以及效益。电力设备的运行安全隐患往往会导致比较严重的后果,例如一些人身伤害、设备损坏,设备安全指数下降、影响高压电网的安全等。电力设备的运行环境好坏会对国民经济、人们的生命财产安全造成影响。状态检修最重要的就是检查设备的运行状况。根据设备的运行状况组织相应的试验和检修工作。传统的设备检修以修理为主,状态检修则是以管理为主。要不断强化检修设备的管理工作,通过对管理技术的分析,从细节处强化设备的管理工作,避免安全事故的发生,促进电力设备的正常运行。
2状态检修在高压输电线路中的重要作用
从以往的发展上来看,高压输电线路的检修制度采用的是传统的周期性检修,周期性检修制度主要是以时间为原则,尤其在设备比较少的情况,对于技术水平要求比较低,对于供电效率没有很高的要求的情况下应用这种检修制度。这种制度的科学性比较低,存在很多的不合理因素。随着我国电网建设水平的不断提升以及输电线路的应用范围逐渐扩大,周期性检测制度已经不适用于目前电网建设的需要。周期性的检修手段具有强烈的计划性,与实际的输电线路检修工作不匹配,现行的高压输电线路具有分布广、线路长的特点,线路在检修的过程中任务比较繁重,给检修人员造成很大的难度。在很大程度上影响了电网的正常工作以及质量。同时给检修计划带来了不小的影响,使供电的安全性以及可靠性持续低迷,高压输电线路的正常运行工作都是在每年组织一次检修为基础。但是线路的正常运行受到很多因素的影响,例如天气原因以及温湿度的变化,这些都是人力不可控制的因素,因此线路在具体的故障分析工作过程中,需要采取有力的措施进行线路维护工作,只有这样才能避免故障的发生。无论是电路的检修人员还是监督人员,都要具有很强的责任意识,强化自身的预见能力,预防电路故障的发生。输电线路的检修技术比较落后,给很多的人力物力资源造成了浪费。增加了线路维修的成本。因此,必须改革传统的线路维修制度,利用现代化的科学技术手段,强化对高压输电线路的预测工作,对状态检修工作不断的深化和研究。
3高压输电线路状态检修技术管理
3.1电气的监测工作
状态检修在涉及到电气的监测工作时,需要考虑几个方面,首先对于线路的绝缘状态进行监测,包括线路中的玻璃以及绝缘子的运行状态,尤其是绝缘子的运行状态对于电气的正常运行至关重要。质量较低的绝缘子以及运行状态不佳的绝缘子都会对线路的运行安全造成隐患。其次是对接地系统的监测,对线路的接地状况进行了解。第三就是对绝缘污秽监测,主要包括光纤测污和密度检查等环节。最后就是线路的雷击状况监测。一旦发现雷击情况,要及时的报告,并进行及时的处理,对线路的雷击反应做出判断。
3.2状态检修体系的建立
从输电线路的运行状况出发,状态检修工作比较系统化,重点包含两个部分的内容,首先是检修工作,其次是运行措施。这两方面的工作需要同时开展。首先需要建立合理的状态检修体系,将部门与部门之间的职责系统化分析,对各部门的职责进行划分,真正落实到人上面去。其次是明确行为主体,根据规定和章程开展工作。不同的环节之间必须进行严格的监控,真正将监督工作落到实处,保证状态检修额合理性和科学性。
3.3故障诊断
电力设备的运行状态可以借助传感技术进行诊断,多传感技术可以实现物体全方位多角度检测,并且可以通过不同角度对故障表现特征实现数据信息的收集。在分析故障状态信息量的过程中,选择反应速度最快的数据,以便使获得的特征量具有代表性,同时将各种数据进行综合分析,以提高其检测准确性。在实际应用中环境对故障的表现形式有直接关联,这就需要应用信息融合技术,即按照一定的标准和规则对已收集数据进行排序和全方位测评。融合不同状态特征量能相应提高故障诊断结果的精确度。
3.4强化科技创新工作,完善状态检测手段
输电线路检测手段的创新指的是要及时的掌握设备的健康情况。引进先进的技术手段对线路的绝缘油含气量进行检测,对于线路的运行状态进行科学的评价工作,可以采用故障树分析的手段对设备的健康状况进行监测,完善检测技术和方法,对于设备运行的风险进行评估,采取有效的措施来完善设备的风险能力。进一步提升设备的抗击打能力,促进检修手段的提升。
4结语
综上所述,文章首先对电力设备的状态检修工作进行了详细的说明,其次对其予以的必要性进行了探讨,最后重点论述了高压输电线路状态检修技术管理手段,在科技不断发展的今天,高压输电线路的状态检修工作可以不断克服线路运行过程中产生的故障问题,采取科学有效的预防手段和技术方法进行维护,从根本上提升线路检修的能力,将故障发生的几率降到最低。
1、引言
某电厂为电铝企业自备、综合利用火力发电厂,在其所有设备中,高压电气设备约占设备总量的40%,一旦出现故障将直接影响电厂的安全经济运行,因此要加强高压电气设备的维修和预控。根据相关标准,公司对高压电气设备进行了定期预防性试验,判断绝缘老化状态,但仍存在因漏报、误报等原因导致故障发生。因此,需要采用在线监测及诊断技术,实现实时、准确的工况检测,及时发现潜伏性故障。目前常用的检测方法有火花叉法、小球放电法及激光多谱勒振动法等,这些方法要么精确度较低,要么费用较高、操作复杂,在应用过程中效果并不理想。
2、绝缘状态在线监测技术的研究意义
电力系统事故的最终表现均为绝缘破坏,因此,为确保系统安全运行,运行和检修人员必须掌握电气设备的绝缘状况。传统的检测方法,通常是在系统和设备停运后人工用兆欧表进行绝缘数据测试,定期监测热(冷)备用设备,并以此来判断设备的绝缘状态,决策其能否投入运行。这样的做法显然是被动且有一定盲目性的,而且仍不能避免和减少绝缘事故的发生。
因此,针对该电厂6kV不接地系统及发电机现状,开展高压电力系统绝缘状态在线监控技术研究,监控运行及备用中高压设备的绝缘电阻,防止设备因绝缘缺陷引发事故,从而及时采取措施,避免事故的发生,其意义在于以下三个方面:(1)研究高压电气设备在线绝缘测试,可实现在线或离线测试高压设备的绝缘电阻,及早发现绝缘缺陷,杜绝事故的发生;(2)能确保高压电力系统的安全运行,实现自动控制,能有效节约能源、人力、物力;(3)防止人员误操作或设备故障,造成设备的损坏。
3、在线监测系统的主要技术内容
本高压电力系统绝缘状态在线监测系统的核心元件为上海中联公司研发的GJK监测仪,其核心技术是实现了将直流电源由50V提高到1500V后在高压电力系统中的监测应用。
3.1 1500V直流叠加技术
结合电厂实际及测量精度要求,将1500V直流电压加到6kV的系统中在线测量纯电阻值,将外部高压直流电压经限流电阻叠加在电缆绝缘的交流高电压上,由于电网带高压交流由此产生了一个交直流混合的测量信号,经特殊处理后,产生了一个与被测电路绝缘电阻值相关的模拟量电压,该电压通过A/D转换器后转变为数字信号,该数字信号又分为两个部分:一是送入显示器,显示被测电阻值;二是经隔离放大后由D/A转换器变为4-20mA电流信号供上位机采集。此方法能高精度带电不间断的进行测量系统及设备的绝缘情况,抗干扰能力强,且最大的触电电流小于0.2mv,安全可靠,可实现设备的安全启动、运行、及实时控制。
3.2 设计发变组和6kV不接地系统绝缘在线监测连接方式
设计监测原理图1所示,GJK监测仪产生1500V直流电压,通过限流电阻R施加于被测系统(设备)与对地之间,经过监测仪连续采样运算即可显示被测设备对地之间绝缘电阻值的大小及变化过程。被测系统如有中心点直接接地的TV,则需要在其接地线中串接隔直电容C,防止监测仪产生的直流被短路。通过测试试验,设定绝缘的整定值R=10MΩ。此时线路和设备在停运时,对系统是隔离的,测到的阻值是线路或设备本身对地的绝缘电阻值,在测到绝缘良好的情况下即可投入在线运行。当线路和设备投入运行时,GJK监测电阻退出测量,改为测量泄漏电流,若系统绝缘下降很大时,可通过泄漏电流的变化查找故障原因。
图1 6kV不接地系统绝缘在线监测原理图
3.3 高压电机绝缘在线监测连接方式
对高压电机的绝缘监测是在热(冷)备用或运行情况下在其绕组上对地施加连续1500V直流电压,测量其绝缘状况。监控仪不间断监测其绝缘,发现问题可自动闭锁电机启动回路或提示用户,起到因绝缘下降时的保护作用。电机启动投入运行后监控仪测阻部分退出转为测量设备本身对地的泄露电流,此时可根据支路的泄露电流,判断出绝缘下降的具体支路或设备。
3.4 高压电力系统绝缘在线监测平台
根据大量的试验数据和标准设定值,开发高压电力系统绝缘在线监测软件,实时采集监数据,通过网络联接将监测数据接入DCS系统,将本地监测和远程数据分析功能有效融为一体,最终实现高压电力系统绝缘在线监测功能。通过监控仪不间断在线监测设备的绝缘,实时了解设备绝缘的状态以及变化过程,克服指挥上的盲目性和运行操作上的不确定性,在预知的情况下进行预防预控,从而可有效地防止事故的突然发生和扩大,提高安全生产水平。
4、结语
点检定修是未来检修模式发展的趋势,通过绝缘状态“在线”监测,可得到可靠的绝缘数据作为依据,对电机的绝缘状况进行分析,制定合理的检修计划,实现真正意义上的状态检修。本监测系统以纯电阻的方式在线实时测量绝缘状况,可同时测量绝缘电阻与泄漏电流,实现了在线绝缘测量、分析、故障定位、预警等功能,在实际应用中效果良好。