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篇(1)

【關(guān)鍵詞】高壓電力電纜；故障原因；設(shè)計措施

1引言

我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展帶來其對電力的需求與日俱增，為了滿足經(jīng)濟對電力的需求因而電力技術(shù)也在不斷進步。高壓電力電纜是我國電網(wǎng)中的重要傳輸設(shè)備，它對電力負荷的安全、穩(wěn)定運行發(fā)揮著重要作用。如果高壓電力電纜在生產(chǎn)、施工和試驗的某個環(huán)節(jié)發(fā)生質(zhì)量問題，則在投入運行后會發(fā)生嚴(yán)重的故障。所以，對高壓電力電纜設(shè)計技術(shù)進行探討和分析是非常必要的。

2 高壓電力電纜的形式與截面選擇

我國對于電力電纜方面的使用規(guī)范出臺了相應(yīng)的規(guī)范和守則，例如《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》和《高壓電纜選用導(dǎo)則》，規(guī)定中明確指出對于那些需要保持連接、具有高可靠性的回路電力電纜應(yīng)該使用銅芯。在工程中需要將電纜敷設(shè)在管道和細沙中的，則對于當(dāng)?shù)氐臏囟葢?yīng)該選擇30度左右敷設(shè)，埋取的深度一般選擇為1米左右，選用的銅導(dǎo)體電纜應(yīng)該XLPE-800mm2，要求土地的導(dǎo)熱系數(shù)比較小，敷設(shè)的回路系數(shù)應(yīng)該允許的最大負載流量為700A左右。

選用電纜型號后，應(yīng)該對線路的輸送容量進行相應(yīng)的規(guī)定一般不能小于13萬千伏安。系統(tǒng)輸送容量決定電纜的截面大小與線芯材質(zhì)的選擇。電纜載流量的計算公式比較復(fù)雜，因為它不僅與線纜的芯結(jié)構(gòu)與截面有關(guān)，而且還與保護層的接地方式和敷設(shè)方式有關(guān)。

3 高壓電力電纜的故障分析

3.1 高壓電力電纜產(chǎn)生故障的原因

高壓電力電纜產(chǎn)生故障的原因主要有以下幾方面：

第一，外界環(huán)境的破壞，電纜主要鋪設(shè)在城市道路上，但是城市中經(jīng)常會有市政、煤氣和通信等施工，這些施工容易對電力電纜造成破壞。一些故障是由于未經(jīng)審查的機械開挖造成線纜的短路；一些是電纜在安裝過程中牢固工程比較欠缺，一旦有外力作用就容易發(fā)生故障；一些電纜是由于地面下沉而造成的變形故障。

第二，電纜安裝及施工質(zhì)量影響。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示電力電纜的故障中有10%左右的故障是由于施工和安裝不當(dāng)而造成的。電纜在鋪設(shè)的時候如果沒有按照相應(yīng)的規(guī)定進行鋪設(shè)就會造成以下故障：電纜的接頭設(shè)置不恰當(dāng)，在施工中經(jīng)常會出現(xiàn)在很近的距離就設(shè)置兩個甚至更多的接頭，這都是不符合相應(yīng)接頭規(guī)定的；導(dǎo)體連接管接觸不良，在施工中經(jīng)常會出現(xiàn)兩端電纜之間沒有連接好的現(xiàn)象存在一些尖角和毛刺，這就為電纜的使用買下了隱患；中間接頭的密封性不良，電纜的安裝環(huán)境如果濕度較高就會導(dǎo)致電纜受潮，使電纜本身的絕緣性能下降；電纜保護外殼受損，在施工中如果操作不合理就會使絕緣體發(fā)生破壞。

第三，電纜本身的質(zhì)量問題。雖然在所發(fā)生的事故中電纜本身質(zhì)量問題所占的比重較小，但也是不可忽視的原因。在實踐中有時會發(fā)生因為電纜的質(zhì)量問題而導(dǎo)致電纜進水，這是造成絕緣事故的主要原因。

第四，超負荷運行。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示我國56%的高壓電纜處于超負荷運行狀態(tài)，大多數(shù)高壓電力電纜一旦投入運行就很少進行維護。有些電纜運行的條件非常惡劣，在夏季超負荷運行的狀態(tài)下極易發(fā)生老化現(xiàn)象。

3.2 電纜容易發(fā)生故障的部位

第一，絕緣問題。電纜在運行一段時間之后就容易發(fā)生絕緣故障。電纜的外殼由一些金屬和橡膠組成，長期運行發(fā)生老化是非常正常的事情。如果運行介質(zhì)受到高壓作用，就會使電纜的絕緣性能降低。電纜如果長期處于超負荷運行就會使其老化的速度加快，電離產(chǎn)生的熱量會造成局部碳化，從而影響散熱也會加快老化過程。

第二，附件問題。電纜中有很多附件，如果附件的性能不夠好，就會導(dǎo)致水分和雜質(zhì)出現(xiàn)，這樣就非常容易出現(xiàn)電纜的局部放電現(xiàn)象，主要原因有以下幾點：電力電纜的終端機中間接頭部位的質(zhì)量不合格；電力電纜運行中的符合不穩(wěn)定，因此電纜在運行中的發(fā)熱量也在不斷變化，容易造成熱脹冷縮，這樣大氣中的水分和其他雜質(zhì)就會在熱脹冷縮作用下進入電纜，造成絕緣事故；環(huán)境中濕度和溫度較大，電纜頭就會由于受到溫度和濕度的影響而絕緣性能下降從而發(fā)生電纜擊穿事故。

第三，電纜的外護層問題。電纜的外護層是電纜的第一道保護層，電纜的保護外殼質(zhì)量的好壞與電纜的運行壽命有直接的關(guān)系。如果單芯電纜的外殼被破壞那么金屬的保護外殼就會形成一個環(huán)流，環(huán)流會造成金屬保護套發(fā)熱，這就會使電纜的傳輸功率大大降低。

3.3 電纜故障的周期性特點

電纜故障的發(fā)生呈現(xiàn)出一定的周期性，也就是在投入運行的前幾年內(nèi)出現(xiàn)故障的概率比較大，這是因為電纜在運行的前五年內(nèi)一些電纜本身的質(zhì)量和安裝問題就會陸續(xù)暴露出來。然而過了五年之后直至25年之間，電纜的運行處于一個相對穩(wěn)定的時期，出現(xiàn)故障的概率比較小，如果不發(fā)生嚴(yán)重的老化基本不會出現(xiàn)什么故障。但是一旦過了25年由于電纜的超負荷運行及老化問題發(fā)生故障的概率迅速上升。

4 高壓電力電纜設(shè)計的措施分析

4.1 合理選擇電纜型號

近幾年來絕緣電力電纜在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于交聯(lián)電纜具有難燃性的特點并且外殼本身也具有一定的阻燃性，所以頗受電力企業(yè)的青睞。目前我國的隧道電纜的鋪設(shè)基本都選用交聯(lián)電纜。

4.2 合理選擇電纜的護套

電纜護套的選擇應(yīng)該符合以下要求：第一，交流單項回路的電纜避免選用帶有磁性的金屬護套。第二，在潮濕和含化學(xué)成分較高的環(huán)境中最好選用擠塑護套，水中電纜的鋪設(shè)最好選用纖維外護套。第三，在低溫環(huán)境中或化學(xué)液體浸泡的場所鋪設(shè)電纜應(yīng)該選用聚氯乙烯外套。

4.3 合理選擇電纜外護層

電纜外護層的主要材質(zhì)有PE和PVC兩種護層。其中PE護層的機械性能和電氣性能都優(yōu)于PVC，而且具有施工方便的特性。但是這種材質(zhì)的阻燃性較差，所以適用于直埋鋪設(shè)。PVC護層具有很好的阻燃性一般適合用于隧道的鋪設(shè)中。為了方便對電纜進行維護及試驗，外護層應(yīng)該有一層外電極，外電極可以與外護套一起擠出。但是很多廠家將外護套上涂上了一層石墨來防止運行中脫落問題的發(fā)生。

4.4 合理選擇電纜附件

第一，對于戶內(nèi)條件由于不受大氣的影響，而且也不容易受到惡劣環(huán)境的影響，所以可供選用的種類是非常多的。例如預(yù)制件、熱縮件和接插件等都可以使用。第二，對于戶外終端運行環(huán)境相對較差的則應(yīng)該選用的附件能夠經(jīng)受住日曬、雨淋和氣溫變化。第三，注意附件絕緣接頭和直通接頭之分。第四，對35kv以上的電纜應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的絕緣保護器接地。第五，絕緣保護層的選擇應(yīng)該滿足可靠、耐久和監(jiān)視維護的需要。

4.5 電纜換位金屬護套交叉互聯(lián)

將電纜的線路進行分段處理，護套交叉互聯(lián)，然后再將電纜連續(xù)進行換位，這樣排列就會使三相電纜的護套電位方向和為零。在不對稱的水平排列三相電纜，由于每段都進行了換位，每個位置的三相電纜之間的電壓差就會很小，其向量和也基本為零，這就避免了不同相位差之間引起電壓的不穩(wěn)定問題。

5 結(jié)語

高壓電力電纜在我國的經(jīng)濟發(fā)展中起著非常重要的作用，為了保證其順利服務(wù)我國的發(fā)展應(yīng)該注意合理選擇電纜型號、護套、外護層和附件，注重電纜的鋪設(shè)，從而保證電纜的順利運行。

參考文獻

[1]崔江流.城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中電力電纜的應(yīng)用及問題[J].電線電纜,2012(2).

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關(guān)鍵詞：電力；電流保護層；監(jiān)控；故障

中圖分類號：TM726.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0138-02

電力的高速邁進，為電力行業(yè)的安全性提出了越來越高的要求，如何能夠在電力行業(yè)穩(wěn)步邁進的同時給它披上安全的外衣，顯得尤為重要，為此，我們應(yīng)當(dāng)對高壓情況下的電纜可能產(chǎn)生的故障進行一定的分析，展開對電纜故障檢測技術(shù)及其措施的深入探討，從而使得電這一人們的生活必需品能夠不僅僅滿足人們的生產(chǎn)生活需要，還能夠安全有序地造福人類。

1 高電壓電纜發(fā)生事故的具體闡述

高電壓電纜的維護和事故的檢修一直以來就是我國電力行業(yè)不可省略掉的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，面對一些電纜故障，相關(guān)的科研人員在建立解決方案之前應(yīng)當(dāng)明確電纜出現(xiàn)故障的原因。據(jù)統(tǒng)計，電纜產(chǎn)生的原因有多種情況，大體可以分為外因和內(nèi)因，外因往往包括不可控的環(huán)境因素比如晝夜溫差較大和外力破壞等，以及維護維修人員沒有及時發(fā)現(xiàn)隱患施以維修等，內(nèi)因往往從電纜本身的工藝設(shè)計不合格，以及線路老化等方面體現(xiàn)。

2 電纜電流的事故檢測及其相應(yīng)措施

2.1 交叉互聯(lián)接線方式下的同軸電纜與接地箱

根據(jù)電纜的相關(guān)經(jīng)驗得知，工程師可以在電纜絕緣層中的感應(yīng)電流和電容電流加和得到其中的電流數(shù)據(jù)，為更好地使得三相電流的相互轉(zhuǎn)變，可以采用在電纜之間的銜接處鏈接接地箱和同軸電纜的方法。兩條電纜具備相互交叉且相互不導(dǎo)電的電纜稱之為同軸電纜，同軸電纜的作用在于使得接地箱和電纜能夠更好地鏈接，從而解決接地箱直接鏈接電纜組波比較高的問題，此外，因為電纜本身電阻不變的屬性，降低電纜電壓可以通過降低電纜的電流來方便的實現(xiàn)，同軸電纜在降低電纜電流的同時，也做到了使得電纜導(dǎo)電部分不至于外漏受到雨水等環(huán)境因素的影響，鏈接交叉互聯(lián)的接地箱，可以讓不同電纜中的電信號進行更加高效的交互轉(zhuǎn)換。

2.2 電纜銜接松動

為了更好地進行電能源的輸送，電纜之間的銜接則顯得尤為重要，然而電纜在銜接的過程中出現(xiàn)松動的情況屢見不鮮，在電纜故障中占據(jù)很大的比重，其原因也是多種多樣，主要包括安裝電纜粗心導(dǎo)致的銜接不穩(wěn)，或者是風(fēng)吹以及機械碰撞等外力作用導(dǎo)致，倘若電纜出現(xiàn)銜接處松動的情況，因無法形成電流回路，很容易出現(xiàn)斷電的情況。

2.3 交叉互聯(lián)箱進水

在眾多電纜故障的診斷和排除中，對電箱的檢驗也是十分重要的，因為長時間的下雨，接地箱也有可能注入大量的雨水，電流保護層被侵入，失去保護功能，這使得電纜本身的電路構(gòu)造因為增加了水這個介質(zhì)從而造成短路，尤其是在環(huán)境惡劣的地點，污水的排放倘若進入了接地箱，因為其阻值往往較低，會造成保護層的電流急劇增加，從而出現(xiàn)電纜設(shè)備電流過高的故障，嚴(yán)重者有可能發(fā)生爆炸和火災(zāi)。

2.4 電纜銜接位置的環(huán)氧預(yù)制件被擊穿

同樣是在電纜的銜接處，環(huán)氧預(yù)制件被擊穿也是比較常見的現(xiàn)象，這種情況往往出現(xiàn)在電壓電流不穩(wěn)的情況下，其后果也是十分嚴(yán)重的，當(dāng)電纜與電纜之間的保護層因為相繼擊穿而失去電的隔絕作用，導(dǎo)體與導(dǎo)體之間的鏈接形成某些部分的短路，交叉互聯(lián)系統(tǒng)得到很大的沖擊，兩根電纜的保護層電流都會受到一定的影響，這種情況往往會產(chǎn)生電流急劇上升的，保護層因電流的增加而溫度升高，散熱情況不理想的情況下也為火宅埋下了隱患。

3 電纜護層高壓電流在線監(jiān)測

為了更好地提升電纜的安全性和電流傳輸效率，電纜關(guān)于保護層的高壓電流的管控需要做出許多的努力，系統(tǒng)的情況下，可以將這類電流在想管控的檢測范圍分為三個方面，那就是計算系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)和溫度控制監(jiān)管系統(tǒng)。在普遍的電纜監(jiān)測過程中，計算機系統(tǒng)的使用使得電纜的監(jiān)控具備了更強的信息化屬性，它主要將不同的電纜模塊化從而更好地進行鏈接和監(jiān)測，傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用使得電纜的電流監(jiān)測更加靈敏，將傳感器放入電纜中，與溫度監(jiān)測系統(tǒng)進行高效的合作可以對電纜的溫度進行更便捷而有效的測量，然后在利用計算機監(jiān)測系統(tǒng)，對電纜的溫度數(shù)據(jù)進行采樣分析，從而確定電纜是在哪里出現(xiàn)了問題，應(yīng)當(dāng)如何解決，這三者相輔相成，大大節(jié)省了勞動成本和電纜故障的診斷成本的同時，也為電力行業(yè)的信息化注入了一定的新思路。

經(jīng)過長時間的有關(guān)電纜電流檢測和故障診斷的工作，積累了一定的在高壓下進行電力電纜保護層電流在線檢測和采取對應(yīng)措施的方式方法。在電纜出現(xiàn)故障的時候，應(yīng)當(dāng)首先對電纜的溫度數(shù)據(jù)及其電流電壓數(shù)據(jù)進行采樣分析，因為有了裝入交叉互聯(lián)位置的接地箱的電流傳感器和溫度傳感器，使得對電流數(shù)據(jù)的采集這一過程變得異常方便，計算機系統(tǒng)的作用，使得檢測系統(tǒng)可以快速地對檢測的數(shù)據(jù)報表進行保存以及進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，其原理在于，計算機系統(tǒng)可以根據(jù)電纜的長度以及交叉電纜的具體情況，尤其是計算機系統(tǒng)中得到的傳感器的數(shù)據(jù)與正常情況下的數(shù)據(jù)出入較大的時候，計算機系統(tǒng)可以做出迅速的反應(yīng)，比對正常電纜和不同故障電纜的海量數(shù)據(jù)，完成電力電纜事故的定位，為電纜故障的解決方案的制定做好充分的準(zhǔn)備。

4 電纜保護層在高壓情況下的電流故障監(jiān)測

因為電纜的輸電電壓往往是在高壓環(huán)境下，這對電纜電流的穩(wěn)定性提出了較高的要求，因為它的穩(wěn)定關(guān)乎著整個電纜的安全性和工作效率，然而電纜電流在高壓下的監(jiān)測也并非是一件簡單地事情，為了更好地進行電力電纜保護層在高壓情況的電流故障監(jiān)測，眾多科研人員做出了許多的努力，其方法往往是選擇電纜作為研究對象展開研究，即是通過對工作中的電纜保護層進行電力電流的的監(jiān)測，量化數(shù)據(jù)進行理論的分析，尤其在電纜保護層進行工作的情況下，了解電纜出現(xiàn)故障和沒有出現(xiàn)故障的差異性，從而做到故障的定位和診斷。由于電纜的負荷三相電流往往是一個變化不大的值，因此在檢測中可以不必過于分析，反而研究發(fā)現(xiàn)，保護層的電纜電流往往會隨著電纜的正常運轉(zhuǎn)和故障發(fā)生產(chǎn)生較大的差別，科研人員得到保護層的電流和負荷電流往往在正常運轉(zhuǎn)時的比值為一個定值，然而在故障發(fā)生時這個比值會有很大程度上的提升，因此這個變化給電纜的故障診斷提供了較大的靈感，那就是對電纜保護層的電流進行精密的檢測，從而參考電纜長度及其電纜距離和交叉方式等等客觀因素分析電纜的健康情況，因此為了方便更好地對電纜保護層的高壓下電流進行監(jiān)測，在電纜施工進程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮和記錄電纜所處環(huán)境的各項指標(biāo)。

5 結(jié)語

纜作為電力行業(yè)的傳輸媒介不可或缺的一個環(huán)節(jié)，自然有著舉足輕重的地位，保證電纜的正常運行尤為重要，因此我們在懂得一些檢測高壓電力電纜保護層電流檢測的原理和方法的同時，也應(yīng)該對這個工具格外珍惜，那就是懂得愛護身邊的電纜，不隨意破壞電纜，作為電纜的生產(chǎn)商也應(yīng)當(dāng)注重電纜的生產(chǎn)質(zhì)量，電纜使用商家也應(yīng)當(dāng)對電纜定期施以維護，增加電纜的使用年限，注意文中提到的可能出現(xiàn)傷害電纜的情況，并予以規(guī)避。

參考文獻

[1]靖小平，彭小圣，姜偉，周文俊，周承科，唐澤洋. 基于K-Means聚類算法的自動圖譜識別在電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].高電壓技術(shù)，2012（09）.

[2]陳嵩.淺談高壓電纜護層電流監(jiān)測設(shè)備的研制[J].科技風(fēng)，2015（4）：60-61.

篇(3)

關(guān)鍵詞：高壓電力電纜；故障監(jiān)測；措施

中D分類號：F407 文獻標(biāo)識碼：A

我國電網(wǎng)系統(tǒng)正處于逐步改革的狀態(tài)，在改革創(chuàng)新中，高壓電力電纜的規(guī)模越來越大，考慮到高壓電力電纜在電網(wǎng)系統(tǒng)中的作用，全面實行故障監(jiān)測，致力于解決監(jiān)測中的故障問題，促使高壓電力電纜保持高效、穩(wěn)定的運行狀態(tài)，防止發(fā)生安全事故。高壓電力電纜的故障監(jiān)測措施，有利于提高運行的水平，預(yù)防運行風(fēng)險，體現(xiàn)了故障監(jiān)測措施在高壓電力電纜方面的實踐價值。

一、高壓電力電纜故障原因

分析高壓電力電纜故障的原因，如：（1）高壓電力電纜的生產(chǎn)制造，本身就是誘發(fā)故障的原因，電纜本體、連接點等未達到規(guī)范的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，安裝到電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)，有缺陷的高壓電力電纜，就會第一時間表現(xiàn)出故障問題；（2）調(diào)試方面的故障原因，高壓電力電纜安裝后，通過調(diào)試的手段，促使電纜進入到正常的運行狀態(tài)，實際在調(diào)試時，缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，或者未經(jīng)過調(diào)試就投入運行，都會對高壓電纜電纜造成故障影響；（3）外力破壞，鳥類遷徙、建筑改造以及人為破壞，都屬于外力破壞的范圍，在高壓電力電纜體系中，引發(fā)故障缺陷，在短時間內(nèi)就會造成斷電、短路的問題。

二、高壓電力電纜故障表現(xiàn)

高壓電力電纜故障，表現(xiàn)為絕緣故障、附件故障兩個部分，結(jié)合高壓電力電纜的運行，分析故障的具體表現(xiàn)，如下：

1.絕緣故障

高壓電力電纜的絕緣故障，在電纜運行一段時間后，經(jīng)常出現(xiàn)，運行時間越久，故障率的發(fā)生率越高。絕緣材料在高壓電力電纜中起到保護、防觸電的作用，絕緣材料受到環(huán)境條件的干擾，出現(xiàn)老化、破裂的情況，加速喪失絕緣性能，引起了物理變化，損壞了高壓電力電纜的絕緣設(shè)備和材料。絕緣故障中，最為明顯的是老化問題，高壓電力電纜的絕緣老化，降低了絕緣材料的保護性能，無法保障絕緣材料的安全性。

2.附件故障

高壓電力電纜的附件故障，是指在附件方面，引起放電、擊穿的故障問題。附件故障的表現(xiàn)有：（1）附件結(jié)構(gòu)，在剝離半導(dǎo)體的操作中，破壞到了電纜的附件，在附件表面，附著了大量的灰塵、雜質(zhì)，導(dǎo)致附件投入使用之后，產(chǎn)生了強大的電場，電場作用下灰塵、雜質(zhì)處于游離的狀態(tài)，加快了附件故障的發(fā)生速度；（2）附件制作時，連接位置有質(zhì)量缺陷，待附件工作中，缺乏有效的連接控制，接頭的位置，電阻數(shù)值過大，有明顯的發(fā)熱情況，嚴(yán)重時會誘發(fā)附件火災(zāi)；（3）附件安裝工藝不規(guī)范，如接頭、密封不規(guī)范，導(dǎo)致附件工作后，面臨著潮氣的干擾，降低了附件的工作能力。

三、高壓電力電纜故障監(jiān)測

1.在線監(jiān)測

在線監(jiān)測的應(yīng)用，在高壓電力電纜故障監(jiān)測方面，起到監(jiān)督、控制的作用，主要是監(jiān)測局部放電故障。在線監(jiān)測時，從高壓電力電纜結(jié)構(gòu)內(nèi)，選擇安裝電流傳感器的位置，如：交叉互聯(lián)箱、終端接地箱等，利用傳感器耦合的方法，采集系統(tǒng)中的電流量，直接傳輸?shù)皆诰€監(jiān)測中心，實時監(jiān)督高壓電力電纜的運行狀態(tài)。在線監(jiān)測中心根據(jù)傳送的狀態(tài)信息，評估電纜的運行狀態(tài)。

2.故障測距

高壓電力電纜故障監(jiān)測中的測距，屬于故障定位的關(guān)鍵指標(biāo)，測距期間，嚴(yán)格規(guī)劃出故障的位置，快速、直接地找到故障點的位置。測距在故障監(jiān)測中，屬于重要的部分，輔助高壓電力電纜故障的定位水平，提高故障檢測及維護的工作效率。

3.監(jiān)測技術(shù)

高壓電力電纜有故障時，線路中的參數(shù)，有著明顯的變化，采用監(jiān)測技術(shù)，獲取參數(shù)的實際變化量，在此基礎(chǔ)上，推算出高壓電力電纜的故障，同時有效判斷故障的發(fā)生位置。列舉高壓電力電纜中，比較常用的監(jiān)測技術(shù)，如下：

電橋法。高壓電力電纜故障監(jiān)測時的電橋法，具有簡單、方便的特征，其應(yīng)用非常廣泛，其只能判斷故障，無法準(zhǔn)確地判斷故障類別。電橋法中的電流稍小，采用的儀表儀器，要具有較高的靈敏性，降低故障監(jiān)測時的誤差。電橋法使用時，應(yīng)該測量非故障電纜相電阻，同時測量電橋法接入電纜相故障點前后的電阻值，比較后，找出高壓電力電纜故障的發(fā)生點。

萬用表法。在高壓電力電纜的故障監(jiān)測過程中，萬用表法短接了電纜內(nèi)的金屬屏蔽層以及電纜芯，也就是高壓電力電纜的終端，而始端測量短接的電阻值，電阻值讀數(shù)是無窮大時，說明高壓電力電纜系統(tǒng)中，有開路的故障，電阻值的讀數(shù)，高于兩倍線芯的電阻，表示系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)了似斷非斷的故障情況。高壓電力電纜的三芯電纜結(jié)構(gòu)，如果接入了金屬屏蔽層，就要考慮在終端位置，短接屏蔽層，采用萬用表，接入開始位置，直接測量三相間的實際電阻值，掌握絕緣層的電阻值。高壓電力電纜也存在著一些系統(tǒng)，沒有金屬屏蔽層，檢測相間電阻即可，判斷高壓電力電纜的性能和質(zhì)量。

低壓脈沖法。高壓電力電纜中的低壓脈沖法，需要在故障電纜結(jié)構(gòu)中，增加低壓脈沖信號，待脈沖到達故障點、接頭以及終端位置后，就會受到電氣參數(shù)突變的干擾，促使脈沖信號發(fā)生反射、折射的情況，此時運用儀器，記錄好低壓脈沖從發(fā)射一直到接收過程的時間差，計算出高壓電力電纜的故障區(qū)域。低壓脈沖法在高壓電力電纜的故障診斷方面，常見于低阻故障、開路故障，有一定的局限性，低壓脈沖的儀器，以矩形脈沖為主，考慮到脈沖寬度、發(fā)射脈沖和反射脈沖的重疊問題，合理選擇低壓脈沖法的儀器。

二次脈沖法。此類方法比較適用于高壓電力電纜的閃絡(luò)故障，配合高壓發(fā)生器沖擊閃絡(luò)的技術(shù)，促使二次脈沖，在電纜的故障點，表現(xiàn)出起弧滅弧的瞬間變化，進而出發(fā)低壓脈沖信號，經(jīng)過二次脈沖操作后，比較低壓脈沖的波形，規(guī)劃出高壓電力電纜的故障點。

沖擊閃絡(luò)法。高壓電力電纜的故障點位置，受到?jīng)_擊閃絡(luò)法的影響，形成了高壓脈沖信號，出現(xiàn)了擊穿放電的問題，也就是常見的閃絡(luò)現(xiàn)場。沖擊閃絡(luò)法在高壓電力電纜故障中，應(yīng)用最為廣泛，其可靈敏的檢測到電纜中的閃絡(luò)故障、高阻故障，通過放電的現(xiàn)象，評估高壓電力電纜的運行狀態(tài)。

結(jié)語

高壓電力電纜故障監(jiān)測措施中，要明確故障的發(fā)生原因和具體表現(xiàn)，由此才能提高故障監(jiān)測的水平，全面保護高壓電力電纜的安全運行。高壓電力電纜在電網(wǎng)的發(fā)展過程中，具有較大的潛力，必須要落實電纜故障監(jiān)測，優(yōu)化高壓電力電纜的運行環(huán)境，保障電網(wǎng)的安全性及可靠性，避免高壓電力電纜結(jié)構(gòu)中發(fā)生故障問題，提升電網(wǎng)運行的水平。

參考文獻

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[2]袁鴻鵬.一起高壓電力電纜故障原因分析及防范措施[J].科技信息，2013 （35）：240-241.

篇(4)

關(guān)鍵詞：高壓電氣設(shè)備；自動化控制原理；電氣調(diào)試技術(shù)；電力事業(yè)；電力能源有效策略 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM401 文章編號：1009-2374（2016）26-0030-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.015

現(xiàn)階段，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國自動化技術(shù)也得到了空前的發(fā)展，而且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，特別是電力領(lǐng)域，由此可見掌握高壓電氣設(shè)備的自動化控制原理顯得尤為重要。就目前而言，我國電網(wǎng)已經(jīng)覆蓋了全國各地，這無形中增加了電氣設(shè)備的自身壓力，因此只有不斷提高電氣調(diào)試技術(shù)，才能實現(xiàn)電力企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的最大化，滿足廣大用戶的用電量，促進我國電力企業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

1 我國高壓電氣設(shè)備的自動化控制原理

1.1 高壓電氣設(shè)備直接啟動的自動化控制原理

高壓電氣設(shè)備直接啟動自動化控制主要包括控制保護器和真空接觸器兩部分，因此要想實現(xiàn)高壓電氣設(shè)備直接啟動自動化，就要將二者有機結(jié)合，從而通過利用零序電和TA電兩種電路，提高高壓電氣中電流循環(huán)的效率，同時還能將其直接送入到信號傳輸設(shè)備中，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制。在實際應(yīng)用的過程中，一旦出現(xiàn)了漏電或者斷電、短路等情況，就可以通過使用真空接觸器進行修復(fù)，切斷整個通路的電源，然后對產(chǎn)生故障的原因進行系統(tǒng)的研究和分析，最后將其傳輸?shù)礁邏弘姎饪刂浦行?，這樣不僅能夠提高高壓電氣設(shè)備直接啟動的自動化水平，同時還能避免不良事件的發(fā)生，一旦遇到危險情況能夠在第一時間進行處理和安排。通常情況下，高壓電氣設(shè)備的轉(zhuǎn)速一般在100r/min左右，由此可見高壓電氣設(shè)備的轉(zhuǎn)速與其頻率二者之間是呈現(xiàn)一種正比例關(guān)系的，而且其載波的頻率還要遠遠高于其自身頻率，一般穩(wěn)定在10～30kHz，同時還要選取絕緣晶體管進行串聯(lián)，這樣才能確保高壓電器在低頻率的時候也能夠正常運轉(zhuǎn)。

1.2 高壓電氣設(shè)備變頻運行的自動化控制原理

整個高壓變頻設(shè)備就是綜合運用了較大功率的絕緣設(shè)備對電氣設(shè)備進行直接的管理和控制，主要就是將高壓、中壓、低壓三種不同的電壓形式進行疊加，從而產(chǎn)生出一種新型的變頻設(shè)備，在逐漸的應(yīng)用過程中，這種變頻設(shè)備已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用和處理。通過高壓變頻器，將大功率的高壓電直接傳輸?shù)蕉O管上，然后再使用三相高壓電進行整合和交流，這樣就會產(chǎn)生人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷闹绷麟娫?，只有這樣才能確保其能夠順利安全運行，從而提高我國電網(wǎng)系統(tǒng)的整體質(zhì)量和水平。高壓電器變頻運行主要是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行控制，將電腦的電子數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)、全面的處理，從而實現(xiàn)高壓電氣設(shè)備變頻運行的自動化控制。值得注意的是，在整個高壓電氣運行的過程中，其電壓的輸出頻率一般保持在100～500Hz不等，由此可見，高壓電氣設(shè)備是否會出現(xiàn)碰車的情況與變頻運行有著十分密切的關(guān)系，因此在檢修的過程中應(yīng)該更加認真、細心，一旦出現(xiàn)問題要及時斷電監(jiān)察故障，避免出現(xiàn)不安全事件。而且在整個高壓電氣設(shè)備運行的過程中，要將點單片機作為其控制的核心部分進行調(diào)試，從而加以控制和修訂，這樣才能從根本上調(diào)整高壓電氣設(shè)備的輸入與輸出環(huán)節(jié)，采用智能化的管理和控制才能實現(xiàn)管理和判定，當(dāng)將其進行處理和隔離之后，就能夠使用驅(qū)動芯進行大規(guī)模、系統(tǒng)化、大功率的分析和整理，從而將晶體管進行重新的修訂和驅(qū)動，能夠?qū)⑷嚯娭苯愚D(zhuǎn)化為交

流電。

2 高壓電氣設(shè)備中的電氣調(diào)試技術(shù)

2.1 高壓電氣設(shè)備中的電氣調(diào)試技術(shù)作用

利用電氣調(diào)試技術(shù)能夠從根本上保障所有高壓電氣設(shè)備能夠正常運轉(zhuǎn)，這樣才能實現(xiàn)電氣調(diào)控的發(fā)展，就目前我國發(fā)展而言，大多都是采用電氣調(diào)試技術(shù)進行研究和處理，由此可見電氣調(diào)試技術(shù)對于高壓電氣設(shè)備的重要性十分明顯，它不僅能夠提高整個高壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作效率，同時還能使電氣調(diào)試技術(shù)更好地為高壓電氣設(shè)備的自動化服務(wù)。

2.2 高壓電氣設(shè)備中的電氣調(diào)試技術(shù)內(nèi)涵

當(dāng)對高壓電氣設(shè)備進行保護和處理的時候，其參數(shù)不是隨意就能設(shè)置的，而是要根據(jù)高壓電氣設(shè)備的出廠說明進行嚴(yán)格的調(diào)試，并且按照其詳細的規(guī)定進行設(shè)置，如果其中沒有標(biāo)明固定的技術(shù)參數(shù)，就需要根據(jù)實際運行設(shè)備來進行設(shè)定，這種方法具有一定的可操作性，因此在實際驗收的過程中，必須對高壓電氣設(shè)備進行系統(tǒng)的維護和調(diào)試，確保其合格，只有這樣才能達到標(biāo)準(zhǔn)要求。一般情況下，對于整個高壓電氣設(shè)備中的變頻控制情況而言，主要是適合將變頻設(shè)備轉(zhuǎn)化成低頻或者是高頻設(shè)備，只有這樣才能有效調(diào)節(jié)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及鐵心的材料，從而使二者能夠達到平衡的狀態(tài)，而對于低頻的電氣設(shè)備或者是普通的電氣設(shè)備，采用變頻技術(shù)就是不合適的，這主要是因為它們的材質(zhì)和性能不同，其中低頻的電氣設(shè)備的頻率低于高壓電氣設(shè)備，其發(fā)出的電波主要是奇波，利用設(shè)備自身進行發(fā)熱，而普通的電氣設(shè)備的頻率高于高壓電氣設(shè)備，其無法承載較為高速或者是快速的運轉(zhuǎn)，因此會造成很嚴(yán)重的損傷。因此只有將變頻技術(shù)應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備中，它才能發(fā)揮自身的價值。

只有當(dāng)高壓電氣設(shè)備的轉(zhuǎn)速持續(xù)在100r/min左右、搖表的轉(zhuǎn)速持續(xù)在60r/min左右，才能進行數(shù)據(jù)的讀取和處理，最終將高壓電氣設(shè)備的數(shù)值做好詳細的記錄，進行進一步的分析和處理，這樣才能避免在檢測的過程中出現(xiàn)不良事件，與此同時，在進行檢測的過程中，要首先將實驗表筆拿走，然后利用搖表轉(zhuǎn)速進行測試，這樣才能減少其出現(xiàn)損傷情況，最后將觸點與高端主觸點二者有機結(jié)合，才能完成整個高壓電氣設(shè)備的正常運行。

2.3 高壓電氣設(shè)備中的電氣調(diào)試技術(shù)分析

當(dāng)高壓電氣設(shè)備進入調(diào)試的區(qū)域后，要在實驗的區(qū)域明確設(shè)置相關(guān)的警示牌，明令禁止一切與實驗無關(guān)的人員入內(nèi)，并且還要送入隔離區(qū)域，這樣做的目的就是確保其他非實驗人員的生命安全，同時也是符合國家規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的。在對高壓電氣設(shè)備進行檢測的過程中，一定要符合繞組性原理，將三相電流與高壓電氣設(shè)備進行統(tǒng)一實驗，對直流電電流大小進行準(zhǔn)確的掌控，利用此結(jié)果對高壓電氣設(shè)備進行研究，具體操作步驟如下：首先，對變壓器進行調(diào)整和處理，使之成為試驗電源然后接入實驗臺中，通過升壓或者是降壓的方法對高壓電氣設(shè)備進行檢測，要做好接地工作，防止出現(xiàn)意外，只有在確認無誤后才能進行下一步工作；其次，在進行調(diào)試檢測的過程中一定要將電源斷開，這樣才能避免出現(xiàn)意外，使實驗臺上的調(diào)壓器的指數(shù)變?yōu)榱?，才能夠開始檢測，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；最后，要檢查地線的連接情況，只有將上述問題逐一排查，確定沒有其他問題后才能進行實驗的處理和分析，仔細觀察高壓電流表的變化情況，是否升高或者降低，是否出現(xiàn)閃動情況，只有做好完整實驗記錄之后才能將其通電，整個檢測實驗告一段落。值得注意的是，在整個檢測的過程中，絕緣電阻一定要符合國家的固定標(biāo)準(zhǔn)，操作人員也不能隨意對高壓電氣設(shè)備進行提壓或者是穿擊，不能隨意對相關(guān)數(shù)據(jù)進行更改和修訂，只有按照固定的要求才能提高其工作的整體質(zhì)量和效率，從而確保相關(guān)電子設(shè)備能夠符合高壓的測試，每一種高壓電氣設(shè)備參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)都是各有差異的，因此只有因地制宜地進行分析和處理，才能確保檢測實驗的科學(xué)性和有效性，進一步提高我國高壓電器的安全性和可靠性。

3 結(jié)語

綜上所述，目前，在經(jīng)濟全球化趨勢的影響下，一方面我國高壓電氣設(shè)備受到的一定的挑戰(zhàn)，另一方面這對我國高壓電器設(shè)計自動化的發(fā)展也是新的機遇，因此只有真正做到與時俱進、開拓創(chuàng)新，在實踐的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實踐，清楚并且熟練地掌握高壓電氣設(shè)備直接啟動的自動化控制原理、高壓電氣設(shè)備變頻運行的自動化控制原理、高壓電氣設(shè)備中的電氣調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用范圍和規(guī)律等方面，才能提高整個高壓電氣設(shè)備的工作效率和工作質(zhì)量，從而將高壓電氣設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力領(lǐng)域。在未來我國高壓電氣設(shè)備自動化控制和電氣調(diào)試技術(shù)將朝著多樣化、智能化、科技化方向發(fā)展，這不僅是順應(yīng)科學(xué)技術(shù)時代的必然趨勢，同時也是我國科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的一種體現(xiàn)?？傊雽Ω邏弘姎庠O(shè)備的自動化控制原理及電氣調(diào)試技術(shù)進行深入的研究和發(fā)展，需要黨和政府、電力企業(yè)以及相關(guān)科研工作人員三者共同努力，只有這樣才能提高我國高壓電氣設(shè)備自動化控制水平，創(chuàng)新電氣調(diào)試技術(shù)方法，從而實現(xiàn)電力企業(yè)的又好又快發(fā)展。

參考文獻

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[關(guān)鍵詞]地下直埋高壓電纜；外皮破損；檢測裝置

中圖分類號：P756.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）44-0060-01

隨著經(jīng)濟技術(shù)的不斷進步，人們的用電需求量越來越大，對供電質(zhì)量的要求也有了提高，我國電力工業(yè)在新時代的競爭壓力下發(fā)展速度也越來越快，電力企業(yè)對高壓電纜的需求量也越來越大。由于地下直埋高壓電纜的施工方式更加經(jīng)濟，于是被各電力企業(yè)廣泛采用。但是其缺點是在運行一段時間之后，直埋在地下的高壓電纜外皮常常會被老鼠咬破或者被其它外力破壞，造成絕緣性下降，然后屏蔽層的一點接地被改變成多點接地，一旦出現(xiàn)環(huán)流發(fā)熱的現(xiàn)象就容易導(dǎo)致電纜被燒損，從而引起電力事故。

一、 研究的必要性

（一）地下直埋高壓電纜的現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟的增長，電力需求越來越大。因此電力企業(yè)對于高壓電纜的需求量十分大，以保障電力安全為前提，如何設(shè)置高壓電纜的位置成為了新的問題。地下直埋高壓電纜是一種比較老式的敷設(shè)形式，通常埋深0.7m，由于此法操作起來比較簡單，并且工期短、工程費用較低，所以被多數(shù)電力企業(yè)廣泛應(yīng)用，但此施工方式還具有一定安全隱患，在電纜外皮遭到破壞之后如不及時發(fā)現(xiàn)將會因為絕緣性下降而將屏蔽層的一點接地變?yōu)槎帱c接地，從而產(chǎn)生環(huán)流發(fā)熱現(xiàn)象，導(dǎo)致電纜被燒損。因此對于“地下直埋高壓電纜外皮破損檢測裝置的研制”這一項目課題的研究是必不可少的，然而根據(jù)目前所公開的數(shù)據(jù)顯示我們可以得知，本項目研究課題在國內(nèi)外首次提出，在此之前國內(nèi)外任何研究機構(gòu)尚未提出此項目，國內(nèi)外并沒有此方面的預(yù)防性裝置，更沒有執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，可是電纜外皮被損害若不及時發(fā)現(xiàn)，容易引發(fā)電力事故。所以，筆者認為應(yīng)該盡快展開針對地下直埋電纜外皮破損檢測裝置的研制，并將其納入預(yù)防性試驗的規(guī)程當(dāng)中。本項目成果可以帶電檢測出高壓電纜外皮是否破損，是對地下直埋高壓電纜預(yù)防性試驗規(guī)程的填補與擴充，對于現(xiàn)場具有指導(dǎo)意義。

（二）社會效益與經(jīng)濟效益

1、社會效益

本項目成果能夠起到預(yù)防性試驗的作用，在高壓電纜受到外力破壞時，能夠為獲得賠償提供依據(jù)及技術(shù)支撐，同時及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，不會造成更大的事故傷害，保障了供電的可靠性，有著廣泛的社會效益。

2、經(jīng)濟效益

本項目成果將采用帶電測量技術(shù)，進行檢測電纜外皮是否破損時不需要高壓電纜停電，不會造成電量損失，即使發(fā)現(xiàn)已經(jīng)遭到外力破壞的高壓電纜，也不需要停電工作，在及時發(fā)現(xiàn)事故隱患避免損失的同時，還能確保人員與設(shè)備不受傷害。用測試數(shù)據(jù)的實際情況證明電纜外皮是否已經(jīng)遭到外力破壞，為獲得賠償提供了重要依據(jù)。因此，本項目成果具有不可估量的經(jīng)濟效益。

二、研究內(nèi)容

（一）研究方法

1、地下直埋高壓電纜外皮破損檢測裝置

2、交直流供電的設(shè)計

3、智能調(diào)控溫濕度的儀器箱

（二）研究方案的可行性

1、市場預(yù)測

本項目課題研究的成果采用的是帶電測量技術(shù)，在工作時不需要高壓電纜停電就可以直接檢測電纜外皮是否遭到外力破損，能夠便捷且及時的發(fā)現(xiàn)事故隱患，并且確保人員與設(shè)備不受傷害。此外，對于已經(jīng)遭到外力破壞的事故現(xiàn)場，也不需要停電即可使用本項目成果進行測量，以測試數(shù)據(jù)來證明電纜外皮是否已經(jīng)遭到破壞，為獲取賠償取得有力保障，具有無法估量的經(jīng)濟效益。目前大多數(shù)電力企業(yè)依舊采用的是地下直埋高壓電纜敷設(shè)，電纜外皮破損情況無法全面細致的得以發(fā)現(xiàn)，為電力的安全隱患帶來較大威脅，而本項目成果可以在省公司范圍進行推廣，因此該項目的研究具有廣闊的應(yīng)用市場。

2、技術(shù)上的可行性

本項目研究課題不論是在設(shè)計思路上還是在原理應(yīng)用理論上都是完全可行的，本公司已經(jīng)與合作單位反復(fù)進行了全面的技術(shù)交流，確認了本項目實施的可行性。并且，項目設(shè)計方案已經(jīng)得到了武高所原副所長與國網(wǎng)著名的高壓專家吳盛麟教授的認可。吳盛麟教授認為，技術(shù)上是合理的、可行的。

（3）經(jīng)濟上的合理性

項目的最終產(chǎn)品，將會填補預(yù)防性試驗的空白，成果采用帶電測量技術(shù)，高壓電纜無需停電就可以直接進行工作，對電量沒有任何損害性，并能及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，確保人員和設(shè)備不受傷害；另外對于已經(jīng)被外力破壞后的事故現(xiàn)場，也不需要停電，可以直接使用項目成果進行測量，以測試數(shù)據(jù)來證明外力破壞是否已遂，為獲得賠償取得了有力的保障，具有不可估量的經(jīng)濟效益和社會效益，投入產(chǎn)出比高。

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關(guān)鍵詞：高壓電氣；絕緣試驗；設(shè)備；常見問題

一般來講，高壓電氣設(shè)備在運行狀態(tài)下，其絕緣裝置敏感度極高，電壓和過電壓都會對其造成一定影響，而絕緣一旦失效，大概率會發(fā)生安全事故。所以，為了防止安全事故的發(fā)生，需要做好必要的高壓電氣絕緣試驗工作，以此檢測其絕緣性能表現(xiàn)，主要針對開關(guān)、互感器、變壓器等零部件進行試驗檢測。在試驗過程中，會出現(xiàn)各種各樣的常見問題，與高壓電氣設(shè)備運行存在密切聯(lián)系，所以需要重點考慮。

1高壓電氣絕緣試驗的概述與分類

1.1概述

高壓電氣絕緣試驗即對高壓電氣設(shè)備開展試驗來測試其絕緣性能表現(xiàn)。通過試驗工作的開展評估高壓電氣設(shè)備的絕緣表現(xiàn)正常與否，進而確保高壓電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行，為電力電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)提供保障。技術(shù)人員在絕緣試驗中需要根據(jù)測量所得數(shù)據(jù)對高壓電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進行分析判斷，一旦發(fā)現(xiàn)問題，則要第一時間檢修。

1.2分類

通常，高壓電氣絕緣試驗可分為非破壞性與破壞性兩種類型。非破壞性試驗指的是在不影響高壓電氣設(shè)備絕緣性能的基礎(chǔ)上，對其各項參數(shù)指標(biāo)展開測試，主要通過對泄漏電流、絕緣電阻等數(shù)值進行測量，以此推算高壓電氣設(shè)備的絕緣性能表現(xiàn)優(yōu)劣。事實表明，非破壞性試驗雖然具備不影響高壓電氣設(shè)備絕緣性能的優(yōu)勢，但是在檢測精準(zhǔn)度方面略差，所以基本上無法作為判定絕緣強度的唯一標(biāo)準(zhǔn)，通常需要采取破壞性試驗進一步輔助驗證。而破壞性試驗指的是在試驗中對高壓電氣設(shè)備的工作電壓添加試驗電壓。測試范圍包含交流、直流耐壓等，檢測過程中破壞性試驗大概率會對高壓電氣設(shè)備形成一定程度的損傷，所以一般會先采取非破壞性試驗進行定性分析，然后再開展破壞性試驗進行定量分析，確保電壓擊穿事故發(fā)生概率有所降低。破壞性試驗對在外的高壓電氣設(shè)備中具有一定危險性的絕緣性能缺陷表現(xiàn)出極高的敏感度，所以如果高壓電氣設(shè)備受潮，需要先對其進行干燥處理，再展開破壞性試驗，如此能防止變壓器絕緣性能受損，消除安全隱患。

2高壓電氣絕緣試驗中的常見問題

2.1濾波器接地開關(guān)問題

在高壓電氣絕緣試驗中，針對耦合電容器（或者是帶通信端的CVT）進行檢測時，通常會發(fā)生接地開關(guān)方面的問題。具體來講，由于耦合電容器基本上采取頂部接地方式，那么在檢測過程中，C1的介質(zhì)損耗通常會選擇反接屏蔽法，將測量裝置的屏蔽端子與C2下端部位進行連接。該接法實際上并未將C2以下元件完全屏蔽，因此在針對耦合繼電器介質(zhì)損耗進行檢測時，一定要確保與聯(lián)合濾波器的接地開關(guān)保持通路。

2.2避雷器引線問題

在高壓電氣絕緣試驗過程中，測量時切記要先將避雷器的所有引線拆除，否則,會對試驗造成影響，無法保證試驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，容易出現(xiàn)誤判的情況。列舉工作實例分析：在某次對高壓變電所的檢修試驗工作中，有一臺220kV主變中性點避雷器對整個試驗檢測工作造成了巨大影響，導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)完全不可用。而當(dāng)試驗人員將避雷器的所有引線拆除，但引線接頭依舊留在避雷器上，最終測量結(jié)果顯示75%的直流參考電壓測出的電量為80μA，而再次將引線全部拆掉后，發(fā)現(xiàn)同樣條件下漏電量并未超過20μA。不難看出，在高壓電氣絕緣試驗中，避雷器引線會對試驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度產(chǎn)生極大影響。

2.3設(shè)備接地問題

在高壓電氣絕緣試驗中，設(shè)備接地不良同樣屬于常見問題，這一問題的存在同樣會引發(fā)嚴(yán)重后果。此處的電氣設(shè)備主要是指電容類設(shè)備，如電壓互感器，等等，這類設(shè)備接地不良相當(dāng)于在電容器的相關(guān)部位串聯(lián)了等量的電阻裝置，會無故損耗大量電力資源。當(dāng)高壓電氣設(shè)備開展絕緣試驗時，如果電氣設(shè)備接地不良，會造成大量介質(zhì)損耗，不僅能量浪費，而且會危害整個電力系統(tǒng)。

2.4絕緣帶問題

在高壓電氣絕緣試驗過程中，引線附近的絕緣帶同樣會直接影響測量結(jié)果，因為絕緣帶會造成電阻值升高，從而在電壓穩(wěn)定不變的基礎(chǔ)上電流明顯降低，進而形成測量誤差，嚴(yán)重影響了測量結(jié)果的精準(zhǔn)度與真實性。

3改善高壓電氣絕緣試驗常見問題的相關(guān)策略

在當(dāng)前各行各業(yè)高速發(fā)展的背景下，電力需求缺口不斷擴大，同時高壓安全事故事件也不斷被爆出，嚴(yán)重影響了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會形象。造成高壓安全事故的原因眾多，其中絕緣裝置失效、絕緣設(shè)備功能缺失屬于事故發(fā)生的主要原因，占據(jù)了60%以上。所以，為了全面提高電力系統(tǒng)的運行安全性與穩(wěn)定性，一定要加強對高壓電氣絕緣試驗問題的改善，主要從如下幾個方面做起。

3.1加強試驗前期檢查和準(zhǔn)備工作

作為試驗人員，一定要提高自身安全意識與職業(yè)技能水平，在檢修工作中提前制定計劃與應(yīng)急預(yù)案，確定好需要檢修的線路，合理劃定暫時停電的區(qū)域，規(guī)劃好車輛的行進線路。在開展高壓電氣絕緣試驗前，準(zhǔn)備工作一定要做好，其中包括測量儀器性能檢測，確保所測數(shù)據(jù)達標(biāo)，才能投入正式測量工作中。技術(shù)人員需要將試驗過程中要用到的元器件、材料、設(shè)備提前準(zhǔn)備且按順序排列好，避免在試驗中過于忙亂而影響試驗效率。

3.2對潛在因素進行及時分析

高壓電氣絕緣試驗開始前，技術(shù)人員需要保持高度警惕，對工作認真負責(zé)，同時要結(jié)合以往試驗工作中的經(jīng)驗，對電氣絕緣中的潛在影響因素展開分析，針對可能影響測量結(jié)果的因素提前預(yù)測，同時依據(jù)實際運行情況制定針對性的應(yīng)急預(yù)案，一旦在高壓電氣絕緣試驗中發(fā)生問題，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間啟動預(yù)案，在短時間內(nèi)快速反應(yīng)，將損失降至最低。比如，在高壓電氣絕緣試驗中出現(xiàn)設(shè)備接地不良、濾波器開關(guān)等常見問題，則要根據(jù)上述分析闡述的原因制定此類情況的應(yīng)對預(yù)案，提高試驗設(shè)計價值，保證遇到危險時能做好應(yīng)對工作。

3.3保證各項設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)

設(shè)備保持正常運轉(zhuǎn)是順利開展高壓電氣絕緣試驗的必備基礎(chǔ)，針對高壓電氣設(shè)備與待測設(shè)備出現(xiàn)的接地不良情況，需要重點把控高壓TV與TA的二次繞組問題，聚焦于測量的安全性與精準(zhǔn)性方面。在開展交流耐壓的絕緣試驗時，需要及時且精準(zhǔn)地記錄電容電流強度，根據(jù)電流的強度大小能夠判斷高壓電氣絕緣試驗電壓的正常與否。

3.4制定規(guī)范的規(guī)章制度

為確保高壓電氣絕緣試驗實效，技術(shù)人員對自己在試驗工作中的行為要嚴(yán)格規(guī)范，自覺遵守相關(guān)操作規(guī)范，正確處理試驗中出現(xiàn)的各種突發(fā)狀況，提高工作效率。電力系統(tǒng)的工作具有一定的危險性，并且受外界因素影響較為深遠，所以工作人員的相關(guān)操作一定要遵循規(guī)章制度，按標(biāo)準(zhǔn)流程實施，能夠降低安全事故的發(fā)生概率，對檢測設(shè)備、電源開關(guān)、測量儀器性能等均要做好反復(fù)試驗，避免一切違規(guī)操作的出現(xiàn)。面對上述提到的設(shè)備接地不良、濾波器接地開關(guān)、避雷器引線、絕緣帶等方面的常見問題，需要遵守規(guī)定流程，采取標(biāo)準(zhǔn)方案予以解決。

3.5做好對引線與電壓的管控

在高壓電氣絕緣試驗過程中，引線的作用不容忽視，絕緣帶電阻值增大，如果無法將引線第一時間拆除，會嚴(yán)重影響測量值的準(zhǔn)確性，尤其是介質(zhì)測量會出現(xiàn)較大誤差，所以做好對引線的管控非常必要。此外，電壓問題同樣需要格外關(guān)注，因為如果電壓太低，高壓電氣設(shè)備線路運行效率增高，形成氧化層，在接觸到較大電阻時，介質(zhì)損耗明顯增大；如果電壓升高，強度加大，氧化層在發(fā)熱狀態(tài)下慢慢熔化，電阻值減小，介質(zhì)損耗也會減少。

4結(jié)語

綜上所述，高壓電氣絕緣試驗與電力系統(tǒng)運行安全密切相關(guān)，同時也是一項復(fù)雜、系統(tǒng)且關(guān)鍵的工作，一定要提高重視且加強管理。在試驗中會面臨開關(guān)、引線、設(shè)備接地、絕緣帶等方面的常見問題，相關(guān)技術(shù)人員在試驗中要嚴(yán)加注意，確保高壓電氣絕緣試驗操作的正確性與規(guī)范性，保證絕緣試驗效果，為電力系統(tǒng)安全運行提供保障。

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篇(7)

關(guān)鍵詞： 直流疊加； 絕緣； 在線監(jiān)測技術(shù)； GJK

中圖分類號： TM77 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1009-8631（2013）03-0014-02

引言

電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備的故障大部分是由于絕緣的損壞而引起的。傳統(tǒng)的定期檢測方法，是在設(shè)備停運后，按照相關(guān)的規(guī)程進行定期的電氣設(shè)備預(yù)防性試驗，由此來判斷設(shè)備絕緣是否良好并決定是否可以投入運行。但設(shè)備卻往往是在運行過程中，因磨損、老化、受潮、機械損傷等原因造成絕緣下降損壞而發(fā)生故障，而這些在運行過程中發(fā)生的絕緣下降，定期檢驗是無法發(fā)現(xiàn)的。

世界各地公認衡量電氣設(shè)備絕緣的好與壞，至今為止唯一的只有用直流搖表（兆歐表）來判定，其他方法如測量其泄露電流等方法，都只能作為判斷電氣設(shè)備絕緣狀況的參考。

國外許多電力公司從上個世紀(jì)70年代就開始研究并推廣應(yīng)用變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)，主要目的就是減少停電預(yù)防性試驗的時間和次數(shù)，提高供電可靠性。但當(dāng)時的設(shè)備簡陋，測試手段簡單，水平較低。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，在線監(jiān)測設(shè)備產(chǎn)品不斷更新完善，在線監(jiān)測技術(shù)水平不斷提高。

如何能實現(xiàn)運行中能夠測量系統(tǒng)的絕緣電阻值，目前國際上采用局放和泄漏電流的方法。局放是根據(jù)絕緣局部放電產(chǎn)生的高頻脈沖分量來進行分析判斷絕緣損壞的程度，而且只能作為參考；泄漏電流值是由設(shè)備本身的絕緣電阻產(chǎn)生的阻性泄漏電流和分布電容產(chǎn)生的容性泄漏電流構(gòu)成的合成矢量的泄漏電流值，而分布電容隨著空氣中濕度的變化而變化，所以合成的泄漏電流值反映的絕緣值不能代表電氣設(shè)備及電纜線的真正絕緣情況。

直流疊加式高壓電力系統(tǒng)絕緣水平在線監(jiān)控是指采用直流疊加法，將高壓直流疊加在帶電的交流高電壓上，從而測量電力系統(tǒng)絕緣層的微弱的直流電流可換算成絕緣電阻。這樣就可以使電力系統(tǒng)的絕緣水平一直處于監(jiān)控中，只要監(jiān)視運行中設(shè)備及電纜的絕緣變化，就能有效的控制安全運行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)絕緣下降趨勢，但未形成事故前，根據(jù)線監(jiān)控設(shè)備的顯示變化進行有計劃有步驟的處理，就可以避免事故的發(fā)生。因此直流疊加式絕緣在線監(jiān)控技術(shù)的使用可以杜絕系統(tǒng)發(fā)生大的絕緣損壞事故，具有重大的經(jīng)濟和社會效益。

采用國際公認的直流疊加法研制出可以在不帶電或帶高壓電（≤35KV交流）的電氣設(shè)備連續(xù)測量的高壓電子直流兆歐表簡稱為GJK，本文對其特點、原理、應(yīng)用進行闡述和分析。

1 原理

直流疊加式高壓電力系統(tǒng)絕緣水平在線監(jiān)測裝置，采用國際公認的直流疊加法為35kV及以下電壓等級的高壓電氣設(shè)備提供在線絕緣監(jiān)測。直流疊加法是指在交流高壓母線和中性點之間疊加上一個直流 1500V～2500V的電壓，并通過測量交流高壓母線和中性點之間的直流電流來計算絕緣電阻，實現(xiàn)絕緣電阻的在線監(jiān)測。根據(jù)直流疊加法研制出的高壓電子直流兆歐表簡稱為GJK，下文中用GJK代替此裝置全稱。具體過程如下。

GJK首先產(chǎn)生1500～2500V高壓直流通過高壓電阻疊加到高壓母線或高壓電氣設(shè)備上。由于是采用按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的具有安全結(jié)構(gòu)的高壓電阻，所以不會形成短路。

而且高精度的絕緣電阻測量，精度可以達到0.01MΩ。

再通過絕緣告警定值的設(shè)定，實現(xiàn)絕緣告警功能。當(dāng)被測絕緣電阻小于設(shè)定定值時，裝置面板告警燈將點亮，同時輸出一對告警接點。

將測量值以數(shù)字的形式在裝置的顯示面板上顯示。提供一路模擬量輸出輸出，以便DCS等系統(tǒng)采集。提供標(biāo)準(zhǔn)的RS232或RS485接口，直接與監(jiān)控系統(tǒng)通訊。

GJK型高壓電力系統(tǒng)絕緣水平在線監(jiān)測裝置有兩個類型，GJK-I型對高壓母線及母線上所有的電氣設(shè)備進行連續(xù)絕緣在線監(jiān)測。GJK-II型對高壓母線上的支路及單臺電氣設(shè)備進行連續(xù)絕緣在線監(jiān)測。原理接線圖分別如圖1和圖2所示。

2 特點

采用直流疊加法研制出的GJK設(shè)備實現(xiàn)高壓電力系統(tǒng)絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測后，可以隨時了解設(shè)備絕緣狀態(tài)，實現(xiàn)預(yù)防預(yù)控目的，避免監(jiān)測信息誤報漏報現(xiàn)象，減少經(jīng)濟損失，大大提高供電可靠性。高壓電氣設(shè)備可以實現(xiàn)真正意義上的在線絕緣監(jiān)測，實時了解設(shè)備絕緣狀態(tài)，能夠及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣缺陷，防止設(shè)備損壞。該技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)中不影響正常的發(fā)供電，且在線帶電測出的絕緣阻值與停機狀態(tài)絕緣測量值完全一致；可以提供準(zhǔn)確的絕緣狀態(tài)數(shù)據(jù)。對運行中的電氣設(shè)備絕緣進行實時監(jiān)測，監(jiān)視運行設(shè)備的絕緣變化，發(fā)現(xiàn)在運行過程中，因磨損、老化、受潮、機械損傷等原因造成絕緣下降。

對備用的電氣設(shè)備進行實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)絕緣問題及時處理，使備用設(shè)備始終保持一個良好的絕緣狀態(tài)。

GJK型高壓電力系統(tǒng)絕緣水平在線監(jiān)測裝置能在第一時間發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣電阻降低并發(fā)出告警，在未發(fā)展成接地短路故障時給予及時處理，從而有效的防止事故的發(fā)生，提高供電可靠性。

GJK型高壓電力系統(tǒng)絕緣水平在線監(jiān)測裝置能實時采集和記錄電氣設(shè)備的絕緣數(shù)據(jù)，為狀態(tài)檢修提供數(shù)據(jù)依據(jù)，將目前的電氣設(shè)備定期檢修轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)檢修。

高壓電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測技術(shù)的實現(xiàn)，為設(shè)備的定期檢修變成狀態(tài)檢修創(chuàng)造了必要條件。減少員工在絕緣檢測時的工作量，同時提高工作效率，防止因測量絕緣不當(dāng)導(dǎo)致誤操作形成的經(jīng)濟損失。通過監(jiān)控儀不間斷在線監(jiān)測設(shè)備的絕緣，隨時可以觀測到設(shè)備的絕緣狀況以及變化過程。在預(yù)知的情況下實現(xiàn)預(yù)控，從而有效防止事故的發(fā)生和擴大，減少經(jīng)濟損失，大大提高安全生產(chǎn)水平。該技術(shù)反映了絕緣檢測的發(fā)展方向，是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的一個重要環(huán)節(jié)。該技術(shù)推廣應(yīng)用后，可以產(chǎn)生顯著的安全效益，帶來巨大的經(jīng)濟及社會效益。

3 應(yīng)用實例

濟三電力有限公司2005年建成投產(chǎn)，配電設(shè)施較先進，系統(tǒng)采用DCS監(jiān)控，為絕緣自動化監(jiān)測提供硬件平臺，便于數(shù)據(jù)和分析，具備絕緣監(jiān)測裝置安裝條件。

濟三電廠安裝在線絕緣監(jiān)控儀情況為2號機高壓變頻室配電室室內(nèi)安裝。GJK-Ⅱ監(jiān)控儀分別安裝2號機A一次風(fēng)機高壓變頻器切換柜（1）和2號機B一次風(fēng)機高壓變頻器切換柜（1）柜的面板上；磁環(huán)安裝在電機三相電纜的入口段；三個采樣電阻接到變頻器總輸出口閘刀上。

GJK-Ⅱ監(jiān)控儀的具體安裝過程為：

1.開孔：高壓變頻器高壓隔離柜上部左門開150㎜×73㎜的長方孔，安裝GJK儀表。

2.放置儀表：將儀表放入柜門已開孔內(nèi)，并用儀表安裝固定在柜門上，檢查是否影響開、關(guān)柜門及儀表是否碰到柜內(nèi)其他東西。

3.安裝磁環(huán)：拆下柜內(nèi)電機三相電纜頭，套入φ130mm的磁環(huán)，將其固定，并將三相電纜頭按原方位恢復(fù)固定，同時引出兩根5m導(dǎo)線（1.5mm2二芯線一根）與電阻高壓線（1cm2直流高壓耐壓20000V）綁好，套上護套，穿過柜內(nèi)，引到柜門GJK監(jiān)控儀的接線位置。

4.安裝電阻支架：在QS2隔離開關(guān)下口處選擇適當(dāng)位置，安裝電阻支架。

5.安裝電阻：根據(jù)要求將三個45MΩ高壓交流耐壓10000V的電阻（已成組件）分別固定在三個電阻支架上。

6.安裝220V電源開關(guān)排：在柜內(nèi)合適位置，安裝固定，再將220V單相電源開關(guān)推入固定條內(nèi)，兩邊固定。

7.安裝單極開關(guān)：安裝一單極空氣開關(guān)，串接入裝置1500V直流回路，控制絕緣電阻的測量。

8.連線：根據(jù)產(chǎn)品說明書和儀表上接線標(biāo)示，連接220V交流電源、磁環(huán)引出線、高壓電阻引線、DCS線（4-20mA）、開關(guān)量、真空斷路器輔助觸點（連接線都為1.5mm2多芯導(dǎo)線）。

按照以上步驟安裝完成后，用自制電阻板測試電阻顯示，GJK—Ⅱ型產(chǎn)品電阻值15MΩ顯示為“0”；切換到不同阻值對照儀表的顯示，與DCS對照誤差。

GJK—Ⅱ安裝線路如圖3所示。

圖3中E表示接地，R表示接高壓電阻45MΩ/10W（20W），ALARM表示無源開關(guān)量常開觸點輸出，C、D接鐵心次級兩端。端子“1”“8”接真空斷路器常閉輔助觸點，端子“6”“7”表示漏電流模擬量輸出4至20mA，端子“11”“12”表示絕緣電阻模擬量4至20mA，端子“13”“14”接電源AC220V。

該GJK設(shè)備投運至今，實際運行良好，具有較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。在線測量數(shù)據(jù)與以往預(yù)防性試驗記錄數(shù)據(jù)相近，達到了實際運行要求，確保了機組設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，有效地保障了供電安全。

總結(jié)

直流疊加式高壓電力系統(tǒng)絕緣水平在線監(jiān)控技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)和檢測出設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)的變化，對設(shè)備絕緣故障及時處理，保證電網(wǎng)的安全運行。高壓電氣設(shè)備可以實現(xiàn)真正意義上的在線絕緣監(jiān)測，實時了解設(shè)備絕緣狀態(tài)，能夠及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣缺陷，防止設(shè)備損壞。該技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)中不影響正常的發(fā)供電，且在線帶電測出的絕緣阻值與停機狀態(tài)絕緣測量值完全一致；可以提供準(zhǔn)確的絕緣狀態(tài)數(shù)據(jù)。

直流疊加式絕緣在線監(jiān)控技術(shù)的使用可以杜絕系統(tǒng)發(fā)生大的絕緣損壞事故，具有重大的經(jīng)濟和社會效益。應(yīng)當(dāng)大力推廣使用絕緣在線監(jiān)測技術(shù)，積累運行經(jīng)驗，積極提倡推行電氣設(shè)備狀態(tài)檢修，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

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