电力电缆运维检修关键技术及管理研究
吴贵虎 蒋国栋
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吴贵虎 蒋国栋,. 电力电缆运维检修关键技术及管理研究[J]. 中国科学研究,2023.10. DOI:10.12721/ccn.2023.157199.
摘要:
电力电缆作为电力系统中的重要组成部分,承载着传输和分配电能的重要任务。为了保障电力系统的安全稳定运行,电力电缆的运维检修工作显得尤为重要。本文将介绍电力电缆运维检修的关键技术和管理措施,为电力运营发展提供参考。
关键词: 电力电缆;运维;检修
DOI:10.12721/ccn.2023.157199
基金资助:

一、电力电缆运维检修关键技术

(一)电缆识别

电缆识别是指通过对电缆进行检测和测试,确定电缆的类型、长度、故障位置等信息的过程。电力系统中存在各种不同类型的电缆,如高压电缆、低压电缆、线缆等,每种类型的电缆都有不同的额定电压、断面积和电气特性。在进行电缆运维检修时,需要正确地识别出电缆的类型和参数信息。电缆识别通常可以通过以下几种技术:(1)视觉识别技术。利用摄像机、显微镜等设备对电缆外表进行观察和拍摄,通过人工判断和比对,识别出电缆的类型和参数。这种方法相对简单直观,但是受到环境条件和操作者经验的影响较大。(2)电磁测量技术。通过电磁场测试仪等设备对电缆进行测量,获得电缆特性参数,如电缆长度、电容、绝缘电阻等。根据这些参数,可以判断电缆类型和故障位置。这种方法的准确性较高,但需要专用设备和专业技术人员进行操作。(3)导线识别技术。利用导线识别仪等设备对电缆进行导线识别,确定电缆的导线编号、相序等信息。这种方法适用于多根电缆并行存在的情况,能够准确识别出每根电缆的导线编号和位置。

(二)绝缘测试

绝缘测试是通过对电力电缆进行一系列的检测,判断其绝缘性能是否符合要求。这些测试包括直流电阻测试、介质损耗测试和局部放电测试等。直流电阻测试是通过检测电缆两头之间的电阻值来评估其绝缘状况,正常的电阻值应在一定的范围内。绝缘测试的重要性在于及时发现并解决电力电缆的绝缘问题,避免因绝缘故障引发设备损坏、停电甚至火灾等严重后果。帮助运维人员了解电力电缆的绝缘状况,及时发现存在的问题。指导运维人员采取相应的措施进行维修或更换电缆,保证电力系统的安全运行。绝缘测试还可以优化电力系统的运行效率,减少能源损耗,提高供电质量。在进行绝缘测试时,运维人员应注意以下几点:(1)选择适当的绝缘测试设备和方法,确保测试结果准确可靠。(2)按照规定的频率进行绝缘测试,避免漏检和误判。(3)对于已经发现绝缘问题的电缆,及时进行维修或更换,以避免进一步的损害。

(三)故障定位

故障定位技术是指通过采集电缆上的故障信号,并通过分析处理这些信号,确定故障点的位置。目前常用的故障定位技术主要有反射法、整定法和辅助法。反射法利用发送方向的信号在故障点处发生反射,通过测量信号的到达时间差来计算故障距离。这种方法可以精确地定位故障点,但需要对电缆进行一定的改造,如在电缆两端安装反射装置。整定法通过测量电缆上电流、电压和阻抗等参数的变化来确定故障点的位置[2]。这种方法不需要对电缆进行改造,适用范围广,但精确度相对较低。

1.低阻故障

在查找低阻故障时,需要使用一些专门的仪器来辅助检测。局放检测仪用于检测局部放电的信号,可以确定故障位置。可变频率谐波仪。用于扫描电缆上的谐波信号,可以定位低阻故障点。电流反推仪通过测量电缆上的电压和电流,计算出故障位置。

为了查找低阻故障,可以采用以下几种方法。电缆局放法通过在故障点施加高压,引起局部放电,通过检测局部放电的信号来确定故障位置。可变频率谐波法。利用电缆故障时产生的第二次谐波信号,通过可变频率谐波扫描来定位故障点。电流反推法利用电缆上的电压降和电流进行计算,通过反推来确定故障位置。

2.高阻故障

对于高阻故障的查找,需要使用适当的仪器进行测量和检测。局部放电检测仪是一种利用电场效应来检测电缆中存在的局部放电现象的仪器。通过监测电缆绝缘芯线周围的电场强度变化,可以判断出是否存在局部放电故障,并进一步确定高阻故障的具体位置。绝缘电阻测试仪则用于测量电缆的绝缘电阻值。当电缆绝缘老化或者存在接触不良等故障时,绝缘电阻值会下降,从而导致高阻故障的发生。通过测量电缆的绝缘电阻值,可以初步判断出是否存在高阻故障,并确定可能存在问题的区段。热红外成像仪是一种利用红外辐射来检测电缆故障的设备。高阻故障导致电缆局部散热,从而在红外图像上形成明显的热点。通过使用热红外成像仪,可以快速定位高阻故障的位置,并及时采取相应的修复措施。

3.闪络故障

闪络故障查找,需要使用相应的仪器进行。目视检查使用裸眼、放大镜等工具。红外热像仪用于测量电力电缆表面的温度分布,需要专业的红外热像仪设备。高频局放仪用于测量局部放电信号的幅值、频谱等参数,需要专业的高频局放仪设备。

闪络故障的查找,可以采用如下方法。目视检查法通过观察电力电缆表面是否有明显的灰尘、油污等污染物,或者是否存在裂纹、划伤等表面损坏情况,可以初步判断闪络故障的可能位置。可以通过目视检查设备的附件和连接器是否松动、脱落等情况,排除其他潜在问题。红外热像法利用红外热像仪测量电力电缆表面的温度分布,通过分析不同温度区域的变化来查找闪络故障。由于闪络故障会引起局部温度升高,可以通过红外热像仪快速准确地定位故障点。高频局放法是利用高频信号测量电力电缆局部放电信号的变化来判断故障点,当电力电缆发生闪络故障时,会产生明显的局部放电现象,其频率一般在MHz到GHz之间。通过使用高频局放仪测量局部放电信号的幅值、频谱等参数,可以迅速确定闪络故障的位置。

二 电缆附件安装

要确保电缆头与电缆的规格型号相匹配,以免因不匹配而导致连接不紧密或者电缆头损坏。检查电缆头的连接面和密封装置是否干净,无杂质和损坏。在安装过程中,要采用正确的工具和方法进行拧紧,以确保连接牢固可靠。安装完成后,还需进行绝缘测试,确保电缆头与电缆之间没有漏电现象。安装电缆终端时,需要先标记出电缆的工作方向和连接位置,并进行剥皮和切割,确保导体裸露部分的长度和质量符合要求。在安装过程中,要将导体分别插入终端铜套内,并用力均匀,避免导体错位或者损坏。安装完成后,使用终端压接工具进行终端连接,确保电缆终端与终端铜套之间的连接良好。

(1)耐压试验

耐压试验可以分为交流耐压试验和直流耐压试验两种方式。交流耐压试验是通过施加正弦波电压,检测电缆绝缘的耐压能力。直流耐压试验则是通过施加直流电压,检测电缆绝缘的耐压性能。两种试验方式各有优缺点,具体选择取决于电缆的特性和要求。在进行耐压试验时,需要严格遵守相关的标准和规范。检查试验设备的工作状态,确保设备正常运行。根据电缆的额定电压和试验要求,设置适当的试验电压,并将电压缓慢施加到指定时间。在试验过程中,需要检测电缆的绝缘电阻和泄漏电流,确保其在正常范围内。

(2)接头检修

1.检测评估

包括外观检查、温升测量和绝缘电阻测试等步骤。外观检查主要是检查接头外表是否有明显的损坏或破损,如腐蚀、变形等[3]。温升测量可以通过红外线测温仪等设备来进行,它可以快速准确地检测出接头是否存在异常发热情况。绝缘电阻测试则是通过仪器测量接头的绝缘电阻值,判断接头的绝缘性能是否正常。

2.维修更换

维修主要包括清洁、密封处理和局部绝缘修复等步骤。清洁是指将接头表面的灰尘、油污等杂物清理干净,以确保接头表面干净整洁。密封处理则是对接头进行绝缘处理,使用绝缘胶带、绝缘涂料等材料将接头完全密封起来,防止外界湿气和杂物进入接头[4]。局部绝缘修复主要是针对接头绝缘层的破损或老化情况,使用专用的绝缘材料进行修复,使接头恢复正常绝缘性能。

三、电力电缆运维检修管理措施

(一)定期巡视

制定相应的管理制度,明确巡视的时间间隔和内容,并建立巡视记录。定期巡视可以帮助检测电缆的潜在问题,及时发现并处理可能存在的故障因素。通过安装温度、电流和振动等传感器,可以实时监测电缆的运行状态。监测数据可用于判断电缆是否超负荷运行、是否存在热点等问题,并及时采取相应的措施进行维护或更换[5]

(二)档案管理

1.建立分类与编码体系

通过制定统一的分类与编码标准,将电力电缆按照规格、材质、长度等进行归类,并为每根电缆分配唯一的编码[6]。这样做可以方便对电缆进行准确的辨识和追踪,为后续的维护、检修和更换工作提供有力的支持。

2.建立采集与录入系统

通过使用现代化的信息技术手段,建立电缆档案信息的采集与录入系统,实现对电缆信息的在线管理和更新。在每次电缆投运、维修和更换时,相关信息应及时录入系统,并与电缆编码进行关联。这样可以保证档案信息的准确性和完整性,提高电缆档案管理的效率和便利性。

(三)人员管理

(1).建立管理体系

明确人员的职责和权限,以确保任务的顺利完成。管理者应该与运维检修人员制定详细的工作计划,包括工作安排、任务分配和工作时间安排等。建立有效的沟通渠道,方便管理者与运维检修人员之间的交流和反馈。

(2).进行人员培训

管理者应该提供持续的专业培训,以确保运维检修人员掌握最新的技术和操作方法。管理者还应鼓励和支持运维检修人员参加相关的行业会议和培训课程,以扩展他们的知识和技能。通过这样的培训和发展,运维检修人员能够更好地应对各种电力电缆故障和挑战。

(3)在线监测

在线监测系统通过安装在电力电缆上的传感器和监测装置,实时采集电缆的温度、电流、局部放电和绝缘阻抗等参数,并通过无线通信方式传输到监测中心。监测中心根据数据分析,可以对电缆的运行状态进行实时监测和预警,及时发现异常情况,避免因故障造成的电力中断和事故发生。

(4)电缆运行状况的评估

评估电缆的运行状况需要考虑多个方面,包括电缆外观、连接状态、电气性能等。通过评估电缆的外观,可以观察到电缆表面是否存在损伤、老化、腐蚀等情况。还需要评估电缆的连接状态,确保连接牢固、无松动。通过测量电缆的电气性能,如绝缘电阻、电容等参数,可以评估电缆的绝缘状况和导电性能。

结束语

电力电缆运维检修是确保电力系统安全稳定运行的重要环节。本文介绍了电力电缆运维检修的关键技术和管理措施,通过合理的运维检修,能够有效预防电力电缆故障的发生,提高电力系统的可靠性和安全性。科学的管理措施也能够提高运维检修工作的效率和质量,进一步保障电力系统的正常运行。在未来的发展中,电力电缆运维检修仍然需要不断改进和创新,以应对电力系统发展带来的挑战。

参考文献:

[1]孟元美,李云鹏,倪康婷等.高压电缆精益化管理提升的探索与实践[J].电工技术,2022(18):191-194.

[2]邢亮.建设具有河北特色不停电检修的智能互联配电网[J].科技风,2022(24):76-78.

[3]黎伟.电力配电运维检修的危险点和预控措施分析[J].光源与照明,2022(07):213-215.

[4]杜霞.电力物联网与地下电缆精益化管理[J].集成电路应用,2022,39(07):298-300.

[5]高贵刚,张桂军. 基于电力工程中的电力检修及电力施工技术分析[C]//中国电力设备管理协会.中国电力设备管理协会第二届第一次会员代表大会论文集(1).[出版者不详],2022:12-14.

[6]李忠柱,张冰,蔡丹等.电力电缆隧道设备风险评估及检修决策的研究与应用[J].节能,2022,41(01):1-3.

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