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科技论文

牵引供电系统运行中的电缆故障研究与判断

时间:2023-09-09 02:12 所属分类:科技论文 点击次数:

引言
 
通过分析电路电缆敷设过程中可能遇到的一些障碍物和事故问题,分析总结这些常见的电力电缆事件,希望帮助一些有需要的客户,满足当前市场的一些具体需求,确保电力电缆的有效应用。
 
1电缆故障划分
 
1.1按电缆材料划分
 
可分为导电材料本身原因、非导电绝缘材料本身原因和复合原因。(1)导电材料本身原因是指电缆中金属导体(包括铝皮、铅、钢带、铜、半导体)开路故障,由于导电材料连续性损坏,形成不完全断线或完全断线,不完全断线不易发现,故障或障碍可分为:多点或多点断线、多相或一相断线等。(2)非导电绝缘材料本身的原因是指金属导体与金属导体、金属导体与非导电绝缘材料之间的绝缘强度不足,不能承受瞬时高电压和瞬时大电流的冲击,导致闪络穿孔、接地、短路,故障现场频率高,可分为两相或单相接地、三相或两相短路。(3)复合原因是指前两个原因,包括断线和单相接地、短路和两相接地。
 
1.2二次回路故障
 
(1)二次回路常见故障包括27.5电压中断kv、测量电路电压中断、控制电路中断、直流接地和母线电压过低、事故照明电路故障等。(2)故障现象:27.5kv电压中断光信号显示后,27.5kv电压互联可能出现两点接地故障,可能导致开关故障,应尽快拆除;控制电路断线铭牌显示后,变电站开关不能开关,必须立即停止,防止堵塞;变电站直流接地现象,多点接地时继电保护开关可能直接故障,应尽快消除;总线电压过低后,电源侧电压损失或低于规定值,应尽快恢复正常,防止开关堵塞、排斥、排斥;事故发生时,照明电路故障会导致设施照明不足。
 
1.3故障诱因
 
(1)瞬时形态。运行中的电缆,无论是什么原因造成电缆非导电绝缘瞬时损坏,导致接地故障跳闸的形式称为瞬时形式,表现为:电缆D常伴有电缆中间层具有屏蔽功能的铜皮或铅包损坏;电缆形式表现为两相断线接地或两相短路接地。现场绝缘摇表测量其电阻值,对地电阻一般较小。当D打开时,可以清楚地看到击穿电弧产生的碳化点或放电痕迹。瞬时形态明显,运维人员可在变电所故标设备显示提示后短时间内找到D。(2)击穿形式。在每年进行预防性试验或运行电缆的其他高压监测时,经常会发现隐形缺陷或故障,发生电缆损坏事件。运行中的电缆在DC检测电压下,其非导电绝缘部分被电击穿损坏。其外观是一般D处的屏蔽层或保护带完好无损。从外部观察中没有发现明显的变形或创伤。打开D处,未发现非导电绝缘材料表面碳化,但通过仪器可以发现清晰的水枝老化结构和碳化孔。对于电缆击穿形式,特别是一些高阻力形式,隐蔽性强,测试参数具有多样性和复杂性。
 
2.故障防范措施
 
(1)加强电缆线路运行维护。运行单位应当完善和落实运行维护人员的岗位责任制和考核机制,按时对电缆线路进行检查。由于自然灾害、外力破坏、夏冬高峰等因素影响电缆安全运行,应及时组织人员进行专项检查,检查中发现的缺陷和隐患,做好闭环管理报告、定性、处理等环节,完善和更新电缆线路日常运行数据,如路径图、敷设方式表、中间接头位置图等。(2)严格控制施工管理。施工管理包括电缆通道的规划设计、电缆及附件的质量、安装工艺及验收等。在规划设计过程中,要积极与政府部门沟通,努力将规划路线与城市发展相结合,电缆截面积要满足后期负荷增长的需要。安装前应对所有电力电缆设备进行抽样检查,确保设备无质量问题。电缆埋设方式、深度、弯曲半径等。应符合技术规范,应保护和固定受力部位。敷设后,电缆外观不应损坏,进出电缆管口应密封良好。制作中间接头时,确保施工人员持证上岗。制作中间接头后,必须在电缆沟或电缆井内制作接头固定架,防止中间接头被拖动和浸泡。运营单位还应做好电缆施工中间验收和竣工验收工作,确保线路工程零缺陷移交运行。
 
3牵引供电系统运行中的电缆故障研究与判断
 
3.1电力电缆测距算法及实现
 
如今,电力电缆测距算法的实现依赖于当代大数据和计算机的广泛应用,以及一些高科技软件,如计算机仿真,以改善对高压电路的控制。仿真模拟可以获得一些所需的数据,方便在电力电缆线路施工过程中进行一系列经验分析,可以促进电路电缆的快速发展,满足市场需求,确保220kV高压电缆线路在施工过程中,可以更高效、安全应用,可以减少大量人为损坏,提高安全性,可以促进后期维护过程,提高后期维护效率,确保质量合格。维护和改进也是一个大项目。在后期维护过程中,可以利用一些工作经验和计算机技术的应用,加上大数据的支持,可以满足电缆线路故障的消除,可以更有效地消除故障,满足日常工作的需要,更有效地使用,满足当前的市场需求。
 
3.2物理损伤
 
(1)工程设计。电缆敷设路径的特殊路段设计不采用特殊处理方案,一旦基础负荷或变形可能下沉,直接损坏电缆,折断电缆或降低电缆中间接头内部绝缘,机械碰撞损坏电缆。(2)工程建设。接触网和变电站工程管理不严格,标准不高,导致单相工程质量低下。(3)电缆施工。电缆裕度不足、终端及中间头工艺粗糙、敷设电缆强拉硬拉等,为电缆线路未来运行埋下了安全隐患。(4)自然因素。电缆路径上的地形变化或地震等地质灾害会导致电缆承受机械拉力,导致电缆断裂;温度过低或过高也可能导致电缆附件变形和绝缘损坏。(5)操作方面。牵引供电系统电缆重力引起固定部件或悬架支撑长期疲劳变形,导致电缆接头拉伸故障;电缆长期在高低电压电流之间反复运行,电缆中积累的电荷瞬时叠加,容易产生大于工作电压,电缆长期运行老化严重,导致故障。
 
3.3电缆线芯接头质量问题
 
厂家接头工艺不达标,施工方未按设计敷设,或施工野蛮拉线芯,或线芯刚好敷设在转弯处,受力不均匀,损坏线芯,导致电缆电阻增大,运行中温升加速,直至电缆烧坏。
 
结束语
 
牵引供电系统在电气化铁路中尤为重要。一旦发生故障,将中断电力机车的供电,直接影响铁路的正常运输秩序。因此,当电缆线路发生故障时,可以快速找到故障点,快速查明故障原因,尽快恢复供电,最大限度地保证安全、可靠、不间断的供电,为铁路运输的安全畅通提供技术支持。