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中圖分類(lèi)號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）46-0019-02
協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)安全、環(huán)境保護(hù)是供電發(fā)展的挑戰(zhàn)與任務(wù)。電力輸送的穩(wěn)定性是供電的關(guān)鍵，輸電線(xiàn)路是它的脈搏，供電設(shè)備則是它的器官。我國(guó)電力輸送故障屢見(jiàn)不鮮，一般歸咎于自然環(huán)境或者人為兩種因素。
1 電力輸送故障分析
據(jù)研究表明，我國(guó)電力輸送故障主要是指跳閘、非計(jì)劃停運(yùn)等。分析表明，造成這些故障的原因主要是自然環(huán)境的影響，其次是人為因素和電力設(shè)備的問(wèn)題。自然環(huán)境的影響主要有雷擊、鳥(niǎo)害、線(xiàn)路覆冰、線(xiàn)路風(fēng)偏、污閃等，人為的影響主要是指人為的破壞，電力設(shè)備的問(wèn)題主要是變電設(shè)備和輸電線(xiàn)路的老化破損?？傊娏斔凸收嫌绊懸蛩乜煞窒铝?種。
1.1自然環(huán)境因素
1.1.1雷擊
線(xiàn)路跳閘的主要自然原因是雷擊。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在220kV~550kV線(xiàn)路我國(guó)每年雷擊引起跳閘高達(dá)幾百次。引起雷擊的主要原因是當(dāng)?shù)貧夂?、地理環(huán)境和設(shè)備問(wèn)題。在地形復(fù)雜的地區(qū)每年都有一定的雷電活動(dòng)規(guī)律，這些區(qū)域往往是易于出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象；同時(shí)該地區(qū)土壤電阻率高，山區(qū)導(dǎo)線(xiàn)布置都會(huì)引起雷擊。
1.1.2鳥(niǎo)害
鳥(niǎo)類(lèi)引起的線(xiàn)路跳閘主要是在220kV線(xiàn)路，高于220kV線(xiàn)路相對(duì)較少 。鳥(niǎo)類(lèi)的影響具有偶然性和流動(dòng)性。整體來(lái)說(shuō)，鳥(niǎo)害主要是糞道閃絡(luò)和鳥(niǎo)糞污閃。因?yàn)轼B(niǎo)糞具有高電導(dǎo)率，會(huì)接通部分空氣間隙通道造成閃絡(luò)，在帶電體和糞道末端的空隙中放電。低于220kV的線(xiàn)路，絕緣子串較短，其空氣間隙閃絡(luò)的概率較大。而高于220kV線(xiàn)路的情況則相對(duì)較好。鳥(niǎo)糞污閃通常發(fā)生在潮濕的雨霧氣候下，鳥(niǎo)糞污染絕緣子表明引起的閃絡(luò)。這類(lèi)閃絡(luò)通常季節(jié)性和地域性明顯，一般屬于線(xiàn)路瞬間故障。
1.1.3線(xiàn)路覆冰
線(xiàn)路覆冰通常發(fā)生在初冬和初春時(shí)節(jié)，在避雷線(xiàn)、絕緣子串、導(dǎo)線(xiàn)等多處都會(huì)有厚實(shí)的冰。氣溫和風(fēng)力決定了覆冰的時(shí)間和程度，線(xiàn)路的走向也關(guān)系著覆冰。由于覆冰的荷載使其超過(guò)了設(shè)計(jì)荷載，造成倒桿或倒塔事故；覆冰層部分脫落，導(dǎo)線(xiàn)受力不均勻會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象，造成短路；嚴(yán)重的覆冰使導(dǎo)線(xiàn)彎曲接地；絕緣子串因覆冰絕緣能力下降，易于引起接地閃絡(luò)事故。
1.1.4線(xiàn)路風(fēng)偏放電
風(fēng)偏故障危害較大，一般是由于氣候十分惡劣和線(xiàn)路抵御能力不強(qiáng)。線(xiàn)路在惡劣環(huán)境下會(huì)沿強(qiáng)風(fēng)偏轉(zhuǎn)另外，在間隙減小，空間場(chǎng)強(qiáng)增大時(shí)，在導(dǎo)線(xiàn)和桿塔的尖端場(chǎng)強(qiáng)局部增強(qiáng)，從而引起風(fēng)偏放電；通常強(qiáng)風(fēng)伴隨著暴雨，兩種相互作用下，會(huì)降低空氣間隙的放電電壓。
1.1.5污閃
污閃通常是在大氣污染和潮濕氣候共同作用下發(fā)生的。雨水減少時(shí)，絕緣子表面臟污不能及時(shí)清洗，而在干燥季節(jié)大氣污染加重時(shí)，絕緣子表面臟污急速堆積，此時(shí)可有可能發(fā)生污閃。
1.2人為活動(dòng)因素
人為活動(dòng)主要在于外力的破壞活動(dòng)，其次是相關(guān)設(shè)計(jì)人員的因素。違章施工活動(dòng)、盜竊、人為破壞電力設(shè)施和農(nóng)村輸電線(xiàn)路下的焚燒作物等均會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路跳閘。對(duì)于相關(guān)設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)階段未能準(zhǔn)確確定其設(shè)計(jì)指標(biāo)，在運(yùn)行維護(hù)管理階段未能?chē)?yán)格按標(biāo)準(zhǔn)管理也是在自然環(huán)境下引起故障的原因之一。
1.3其它因素
變電設(shè)備老化，線(xiàn)路經(jīng)久未修護(hù)等易于造成電力輸送故障，同時(shí)仍有一些不明原因的閃絡(luò)現(xiàn)象，本文不加討論。
2電力輸送故障維護(hù)
分析了上述電力輸送故障的種種影響因素，針對(duì)每種情況制定相應(yīng)的防治措施。
2.1防雷擊措施
首先應(yīng)做好雷電信息的收集分析工作，確定雷電與當(dāng)?shù)刈匀坏乩頎顩r間的聯(lián)系規(guī)律，綜合防雷有效程度和經(jīng)濟(jì)效益確定具體的防雷措施。通常防雷措施有：避雷線(xiàn)、降低桿塔接地電阻、加裝耦合地線(xiàn)、安裝線(xiàn)路避雷器、加裝桿塔拉線(xiàn)、采用側(cè)向避雷針、采用多針系統(tǒng)等。
2.2防鳥(niǎo)害措施
一般的有防鳥(niǎo)和驅(qū)鳥(niǎo)兩種措施。為了防鳥(niǎo)糞造成放電通道的擴(kuò)大，一般可采取大盤(pán)徑的絕緣子、加蓋防鳥(niǎo)糞擋板、防鳥(niǎo)罩、防鳥(niǎo)網(wǎng)、安裝鳥(niǎo)刺等。但該法只是降低其概率，不能完全預(yù)防。驅(qū)鳥(niǎo)顧名思義，就是采用裝置驅(qū)趕鳥(niǎo)，一般有驚鳥(niǎo)裝置、風(fēng)車(chē)式、聲波式、恐怖眼式驅(qū)鳥(niǎo)裝置等。實(shí)際過(guò)程中往往多種方法結(jié)合使用。
2.3防冰措施
首先，在設(shè)計(jì)桿塔時(shí)充分考慮覆冰負(fù)荷影響，保證一定的負(fù)荷強(qiáng)度，在路線(xiàn)布置上盡量避免冷熱交匯處，在材料選擇上也應(yīng)盡可能選擇抗冰材料。實(shí)地選擇恰當(dāng)?shù)某胧┘皶r(shí)處理，一般除冰措施有：熱力熔冰法，機(jī)械破冰法和其它方法。
2.4防風(fēng)措施
防風(fēng)偏放電主要措施是結(jié)合各地實(shí)際研究，充分收集當(dāng)?shù)氐匦螝庀筚Y料和局部風(fēng)偏標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化自身設(shè)計(jì)參數(shù)，一些具體措施具體如下：桿塔上的腳釘或其它突出物應(yīng)避免安裝在面向?qū)Ь€(xiàn)的一側(cè)，在一些強(qiáng)風(fēng)微地形地區(qū)，應(yīng)盡可能采用“V”型串，新建工程校正塔頭間隙，在適當(dāng)位置加裝重錘。
2.5防污措施
在污染程度較高區(qū)域，應(yīng)采用防污能力較強(qiáng)的合成絕緣子；相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)清掃保護(hù)工作；研究積污規(guī)律，嚴(yán)格做好清理、監(jiān)測(cè)工作，結(jié)合鹽密測(cè)量值和大氣環(huán)境污染值，盡可能確立一個(gè)預(yù)警防治系統(tǒng)。
2.6防外力破壞措施
防止人為破壞難度其實(shí)很大，因?yàn)殡娏υO(shè)施覆蓋面積大。首先，應(yīng)健全相關(guān)的法律體系，落實(shí)明確相關(guān)的責(zé)任制度，對(duì)于一切違法活動(dòng)要有統(tǒng)一合適的執(zhí)法尺度。其次，相關(guān)保護(hù)工作人員應(yīng)明確責(zé)任，做好宣傳教育工作，并加強(qiáng)重要地區(qū)的監(jiān)督工作。相關(guān)的實(shí)際人員應(yīng)具備較高的綜合素質(zhì)，同時(shí)應(yīng)積極學(xué)習(xí)研究新技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段充分設(shè)計(jì)，運(yùn)行維護(hù)階段認(rèn)真管理。
2.7其它防治措施
線(xiàn)路和設(shè)備老化問(wèn)題也可歸為運(yùn)行維護(hù)階段的問(wèn)題，相關(guān)人員應(yīng)重視。對(duì)于一些不明確的電力輸送故障，應(yīng)及時(shí)做好記錄調(diào)查研究。
3 結(jié)論
輸電線(xiàn)路和供電設(shè)備是電網(wǎng)的重要組成。為提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，應(yīng)確保供電技術(shù)的專(zhuān)業(yè)化和電力管理的標(biāo)準(zhǔn)化。仍應(yīng)根據(jù)不同故障的特點(diǎn)制定相應(yīng)的防治措施，降低事故發(fā)生概率，提高供電安全運(yùn)行水平。
參考文獻(xiàn)
[1]胡毅.輸電線(xiàn)路運(yùn)行故障的分析與防治[J].高電壓技術(shù)，2007，33(3)：1-7.
前言
電力電纜是電力傳輸?shù)闹匾橘|(zhì)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及居民用電需求的增加，從而使得電力供應(yīng)面臨著巨大的供應(yīng)壓力。做好電力電纜的故障維修保障電力電纜的正常供電是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間供電工作的重點(diǎn)。文章將在分析電力電纜常見(jiàn)故障的原因的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好電力電纜的故障維修方法進(jìn)行分析。
1 電力電纜常見(jiàn)故障及原因分析
1.1 電力電纜絕緣性下降
電力電纜在運(yùn)行的過(guò)程中由于電流較大的緣故會(huì)使得電力電纜產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象， 電力電纜在受到電纜發(fā)熱以及化學(xué)及機(jī)械的作用下會(huì)使得電力電纜的絕緣介質(zhì)產(chǎn)生較為明顯的物理或是化學(xué)變化，從而使得電力電纜的絕緣介質(zhì)的絕緣性大幅下降，影響電力電纜的安全使用。同時(shí)在電力電纜的使用過(guò)程中，由于周邊環(huán)境的水分含量較高或是電力電纜的中間接頭因密封性不好而導(dǎo)致電力電纜受潮都會(huì)造成電力電纜的絕緣性的下降。在電力電纜的生產(chǎn)過(guò)程中如電纜包鉛時(shí)留有砂眼或是裂紋等缺陷都會(huì)使得電力電纜的受潮幾率大幅增加。
1.2 電力電纜過(guò)熱
電力電纜在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，如出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致電力電纜過(guò)熱從而影響電力電纜的正常使用。造成電力電纜過(guò)熱的原因較為復(fù)雜，其中內(nèi)因多是由于電力電纜內(nèi)部的絕緣氣隙游離所造成的局部受熱，從而使得電力電纜的絕緣炭化。外因可能是由于電力電纜安裝的位置處電力電纜分布較為密集，處于干燥管中的電纜數(shù)量較多會(huì)使得電纜的散熱不暢而導(dǎo)致電力電纜的絕緣性加速下降。
1.3 電力電纜遭受外部機(jī)械損傷
電力電纜所造成的外力損傷主要是由于車(chē)輛振動(dòng)等原因所造成的，機(jī)械外力的作用會(huì)使得電力電纜受力變形從而使得電力電纜內(nèi)部的絕緣氣隙遭到破壞從而使得電力電纜的絕緣性大幅下降。
1.4 電力電纜外護(hù)層遭到腐蝕
電力電纜由于受到外界環(huán)境的作用會(huì)使得電纜的鉛包由于化學(xué)或是電解作用而遭到腐蝕，在電力電纜的鉛包腐蝕過(guò)程中由于腐蝕的程度和性質(zhì)的不同會(huì)使得電力電纜的鉛包腐蝕呈現(xiàn)出不同的色彩及化合物，這類(lèi)腐蝕現(xiàn)象會(huì)使得電力電纜的絕緣性及使用性能大幅下降，影響電力電纜的正常使用。
1.5 過(guò)電壓所造成的電力電纜擊穿問(wèn)題
在電力電纜的使用過(guò)程中，會(huì)由于大氣過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓而使得電力電纜絕緣所承受的應(yīng)力超過(guò)許用應(yīng)力而造成電力電纜的擊穿，從而使得電力電纜故障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，造成電力電纜擊穿的所發(fā)生在戶(hù)外接頭端且多是由于大氣過(guò)電壓所造成的。
1.6 電力電纜中間接頭制作不當(dāng)而導(dǎo)致的電力電纜故障
在電力電纜接頭制作的過(guò)程中，損壞電力電纜的內(nèi)絕緣層電力電纜接頭處密封不當(dāng)都會(huì)使得電力電纜在使用的過(guò)程中因潮濕問(wèn)題而導(dǎo)致電力電纜的絕緣性受損，進(jìn)而影響到電力電纜的正常使用。
2 電力電纜故障點(diǎn)的定位
做好電力電纜的故障維修關(guān)鍵是要做好對(duì)于電力電纜故障點(diǎn)的定位，由于電力電纜埋于地下，從而為電力電纜的故障點(diǎn)的定位帶來(lái)了不小的難度。電力電纜故障根據(jù)其發(fā)生的類(lèi)型的不同可以分為低阻故障和高阻故障兩種不同的類(lèi)型。在電力電纜故障點(diǎn)的定位中可以使用：電橋法，此種方法包含有電阻電橋、電容電橋以及高壓電橋法等幾種方法，其中，電阻電橋法的歷史較為悠久，其在電力電纜的短路故障及低阻故障的檢測(cè)中能夠取得較為良好的效果。電容電橋法在電力電纜斷路故障中應(yīng)用較多。而高壓電橋法能夠在高阻電力電纜擊穿事故故障定位中發(fā)揮出良好的效果。低壓脈沖法是一種在低阻電力電纜故障中應(yīng)用較多的檢測(cè)方法，其主要利用的是雷達(dá)的脈沖原理來(lái)觀察脈沖在電力電纜中的發(fā)射和反射脈沖之間的時(shí)間差來(lái)對(duì)電力電纜的故障點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算定位，如果在使用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)發(fā)射和反射的脈沖相同則可以斷定電力電纜的故障為斷路，而發(fā)射反射脈沖不同則可以認(rèn)為電力電纜出現(xiàn)短路或是低阻故障。高壓閃絡(luò)法主要應(yīng)用于對(duì)電力電纜的高阻故障進(jìn)行檢測(cè)以補(bǔ)足電力電纜低壓脈沖的短板，二次脈沖法也可以將其歸納為高壓閃絡(luò)法的范疇。在電力電纜的故障點(diǎn)定位中除了應(yīng)用上述方法外，還可應(yīng)用以下方法來(lái)對(duì)電力電纜的故障點(diǎn)進(jìn)行定位：（1）聲測(cè)法，此種方法多應(yīng)用于電力電纜的高阻與閃絡(luò)性故障，多用于對(duì)高壓電纜導(dǎo)體對(duì)絕緣層放電的檢測(cè)中可以取得較為良好的效果，其測(cè)量原理是在電力電纜的故障點(diǎn)定位過(guò)程中通過(guò)在故障電力電纜的兩端施加一定的高壓從而使得在電力電纜的故障點(diǎn)處產(chǎn)生擊穿放電，通過(guò)對(duì)高壓擊穿放電時(shí)所產(chǎn)生的聲音進(jìn)行接收從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于電力電纜故障點(diǎn)的定位。（2）音頻感應(yīng)法，主要用于對(duì)電力電纜的地震故障點(diǎn)進(jìn)行定位。（3）聲磁同步法，通過(guò)在對(duì)電力電纜的被測(cè)端施加高壓沖擊脈沖，從而使得電力電纜在故障點(diǎn)處因高壓擊穿而產(chǎn)生電磁波和聲波，使用傳感器對(duì)這兩種信號(hào)進(jìn)行接收并繪制成波形圖，在兩種波形圖的交匯處即為電力電纜的故障點(diǎn)。此種方法能夠在高低阻故障檢測(cè)中取得良好的效果。
3 電力電纜故障維修
在完成了對(duì)于電力電纜故障點(diǎn)的定位后，需要結(jié)合電力電纜的故障類(lèi)型采取適應(yīng)的措施來(lái)對(duì)電力電纜進(jìn)行維修：對(duì)于電力電纜出現(xiàn)的中間接頭故障和終端頭制作工藝不達(dá)標(biāo)而導(dǎo)致的電力電纜絕緣故障需要在維修的過(guò)程中嚴(yán)格進(jìn)行規(guī)范操作。通過(guò)剝離電力電纜的護(hù)套、絕緣屏蔽層，而后對(duì)剝離完成的電力電纜的絕緣表面進(jìn)行徹底的打磨和清潔，避免雜質(zhì)等遺留在絕緣層上而導(dǎo)致電力電纜絕緣性下降，同時(shí)在電力電纜接頭絕緣屏蔽的制作中需要確保周邊環(huán)境的濕度在70%以?xún)?nèi)，以避免空氣中的水汽進(jìn)入到電力電纜接頭屏蔽層中影響電力電纜的絕緣效果。在電力電纜的制作過(guò)程中根據(jù)相關(guān)規(guī)定電力電纜的飽裝層和銅屏蔽層需要單獨(dú)接地，且其截面積要≥25mm2，在電力電纜的安裝過(guò)程中為確保電力電纜的良好接觸要對(duì)電力電纜的接線(xiàn)鼻處進(jìn)行鍍錫處理。電力電纜因外力作用而導(dǎo)致的故障是電力電纜故障中的重點(diǎn)，為避免電力電纜因受外力作用而導(dǎo)致的故障需要對(duì)電力電纜的受力部位做穿管并加以相應(yīng)的保護(hù)，同時(shí)在對(duì)電力電纜的中間接頭處做相應(yīng)的固定處理。在電力電纜附近需要添加醒目的告示牌以提醒施工人員。對(duì)于電力電纜的故障點(diǎn)處首先需要對(duì)電纜進(jìn)行外部觀察，查看是否有明顯的破損，在切開(kāi)電力電纜的故障點(diǎn)時(shí)要注意檢查接頭內(nèi)是否有積水或是潮氣，如存在則不得使用噴燈進(jìn)行切割，而應(yīng)當(dāng)使用鐵錘和電工刀來(lái)對(duì)套管進(jìn)行切割，而后將故障段進(jìn)行割斷并重新接入新的電力電纜。對(duì)于電力電纜中出現(xiàn)的受潮問(wèn)題，如潮氣不大則可以使用噴燈或是炭火進(jìn)行烘烤以去除電力電纜中的潮氣。對(duì)于紙芯線(xiàn)纜受潮較為嚴(yán)重時(shí)則可以使用澆蠟法來(lái)去除電力電纜中所含有的潮氣。
4 結(jié)束語(yǔ)
電力電纜是電力供應(yīng)的基礎(chǔ)，近些年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及用電需求的增加，使得電力電纜承受著較大的用電負(fù)荷從而使得電力電纜故障頻發(fā)。文章在分析電力電纜常見(jiàn)故障的基礎(chǔ)上從而如何做好電力電纜的故障點(diǎn)定位入手對(duì)如何對(duì)電力電纜的故障點(diǎn)進(jìn)行故障處理進(jìn)行了分析闡述。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào)TM757 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674—6708（2012）76—0125—02
與架空線(xiàn)比較而言，電力電纜線(xiàn)與線(xiàn)之間的絕緣距離較小，不占用地面空間，運(yùn)行時(shí)具有較高的可靠性，在電網(wǎng)運(yùn)行效率方面及對(duì)人身的安全影響方面都得到世界各國(guó)的認(rèn)可。隨著城市化步伐和電力工業(yè)的發(fā)展，地埋電力電纜發(fā)展的速度逐漸加快，但隨之也帶來(lái)不同的問(wèn)題，由于該電力電纜類(lèi)型深埋于地下，一旦出現(xiàn)故障，很難對(duì)其故障點(diǎn)進(jìn)行定位，如果沒(méi)有相關(guān)技術(shù)及設(shè)備對(duì)電力電纜線(xiàn)路進(jìn)行保障，電力電纜故障造成的經(jīng)濟(jì)損失無(wú)法估量。
1 電力電纜故障類(lèi)型分析
1.1 開(kāi)路故障
如果電纜的絕緣電阻出現(xiàn)無(wú)窮大的情況，而電壓卻不影響用戶(hù)端，這樣故障我們稱(chēng)為開(kāi)路故障。在這種故障發(fā)生后，電纜故障點(diǎn)處的阻抗無(wú)窮大。
1.2 低阻短路故障
如果電纜的絕緣電阻值變小，與電纜自身特性阻抗相比，絕緣電阻小于電纜自身阻抗，甚至沒(méi)有電阻，即0≤RL
1.3 電阻泄露故障
如果電纜故障點(diǎn)處的直流電阻比該電纜自身的阻抗大，這種故障類(lèi)型成為電阻泄露故障。進(jìn)行高壓絕緣測(cè)試的時(shí)候，隨著實(shí)驗(yàn)電壓的升高，泄露電流也會(huì)隨之增大，如果實(shí)驗(yàn)電壓升高到一定值時(shí)，泄露電流就有可能超過(guò)允許的最大電流。
1.4 高阻閃絡(luò)性故障
這種故障類(lèi)型是泄露電流不隨電壓的升高而升高，但隨著試驗(yàn)電壓的升高，其突然增大，反應(yīng)到電流表上，電流表指針呈現(xiàn)出閃絡(luò)性擺動(dòng)，如果對(duì)此試驗(yàn)進(jìn)行重復(fù)，可以發(fā)展其具有可逆性。而故障點(diǎn)無(wú)電阻通道，只是存在與閃絡(luò)的表面或者放電的間隙。
1.5 護(hù)層故障
電力電纜線(xiàn)路一般對(duì)護(hù)層都有一定的要求，在對(duì)護(hù)層故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定之后，可以采用與護(hù)層相同材料的進(jìn)行修補(bǔ)包扎，如果護(hù)層損壞的較多，可以套上熱縮卷包管進(jìn)行加熱收縮，對(duì)修補(bǔ)之后的護(hù)層，在進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量或者護(hù)層直流耐壓試驗(yàn)，如果還存在故障，則說(shuō)明其它部位還存在故障。
2 電力電纜故障原因分析
2.1 機(jī)械損傷
由于在電纜安裝的時(shí)候，操作不當(dāng)或者不小心造成電纜機(jī)械性損傷，或者由于電纜在鋪設(shè)完成后，接近電纜路徑的附近的機(jī)械施工時(shí)，人為的造成電纜的損傷，導(dǎo)致電纜絕緣層穿孔，潮氣沿著破損的地方進(jìn)入到線(xiàn)纜的內(nèi)部，導(dǎo)致絕緣性能下降，形成故障。機(jī)械損傷不嚴(yán)重時(shí)，一般不會(huì)直接形成故障，可能是在經(jīng)歷幾個(gè)月或者幾年以后故障才能明顯的被察覺(jué)出來(lái)。
2.2 過(guò)電壓
通常，電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備對(duì)地絕緣只能承受相電壓，很多電機(jī)的絕緣性能只能承受幾十伏的電壓，最多也不會(huì)超過(guò)百余伏。受到某些因素的影響，往往電氣設(shè)備絕緣上的電壓往往都超過(guò)上述電壓數(shù)值。雖然這種現(xiàn)象存在的時(shí)間非常短，但其出現(xiàn)時(shí)數(shù)值非常高，經(jīng)常造成電氣電纜絕緣閃絡(luò)或被擊穿。這就是我們所說(shuō)的過(guò)電壓，對(duì)于瞬間的高位電壓，即便是時(shí)間非常短促，也會(huì)造成較大的破壞，所以，必須要采用相關(guān)的措施，防止電力電纜承受過(guò)電壓。過(guò)電壓一般是由于電力設(shè)備進(jìn)行拉閘或者導(dǎo)通管換相時(shí)，電路中的電感元件，由于電流的突然變化造成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，最主要的特點(diǎn)就是時(shí)間短，呈現(xiàn)出尖峰狀態(tài)。
2.3 絕緣老化
一般，電力電纜的絕緣材料基本都是采用高分子有機(jī)化合物，外多種因素的共同作用下，其性能會(huì)出現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，也就是我們所說(shuō)的老化現(xiàn)象。橡皮、塑料等材料在受熱之后容易發(fā)生熱老化，在有氧、熱共同作用下，會(huì)出現(xiàn)熱氧老化。高聚物在熱的作用下可發(fā)生交聯(lián)和熱降解反應(yīng)，一些材料在溫度達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)析出HCl。一般熱氧化作用下，會(huì)生成過(guò)氧化物、自由基等，過(guò)氧化物又生成兩個(gè)自由基，自由基在參與到反應(yīng)中，最后生成低分子物質(zhì)或單基物質(zhì)，出現(xiàn)這種物質(zhì)時(shí)，表明電纜的性能已經(jīng)下降的非常大，電纜呈現(xiàn)出發(fā)粘、變軟，機(jī)械強(qiáng)度下降等狀態(tài)或者呈現(xiàn)出變硬、變脆等，導(dǎo)致電纜表現(xiàn)出現(xiàn)裂紋。
2.4 其它原因
除了上述的幾種原因以外，電纜故障還會(huì)因?yàn)橐恍┮蛩貙?dǎo)致：首先，電纜質(zhì)量的不佳，主要是電纜絕緣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，電纜絕緣材料的不合格，這種電纜在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)故障；其次，由于在電纜鋪設(shè)時(shí)，要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算設(shè)計(jì)，如果線(xiàn)路中存在較大的欺負(fù)落差，會(huì)導(dǎo)致電纜內(nèi)部的絕緣油流失，造成絕緣能力下降，這需要在設(shè)計(jì)的時(shí)候按照規(guī)范進(jìn)行線(xiàn)路的設(shè)計(jì)；第三，化學(xué)物腐蝕。電纜線(xiàn)路在經(jīng)過(guò)酸性土壤或鹽堿地時(shí)，往往會(huì)造成線(xiàn)纜表面的服飾；第四，地面局部下沉影響。受地震等地質(zhì)災(zāi)害或者大型建筑基礎(chǔ)下沉等作用的影響，很容易對(duì)電纜的表面造成損傷，形成故障；第五，過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因?yàn)檫^(guò)負(fù)荷運(yùn)行，電纜自身的溫度會(huì)不斷上升尤其是在夏季，電纜升溫往往會(huì)造成薄弱環(huán)節(jié)被擊穿，這也是為什么夏季經(jīng)常出現(xiàn)線(xiàn)路故障的主要原因；最后，外電場(chǎng)的影響。大型電力機(jī)車(chē)軌道附近的電纜外表皮，在長(zhǎng)期強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下，極易出現(xiàn)電腐蝕損傷，表皮損傷后，潮氣會(huì)進(jìn)入到電纜內(nèi)部，造成絕緣破壞。
3 電力電纜故障定位
1電力電纜故障類(lèi)型分析
1.1開(kāi)路故障
如果電纜的絕緣電阻出現(xiàn)無(wú)窮大的情況，而電壓卻不影響用戶(hù)端，這樣故障我們稱(chēng)為開(kāi)路故障。在這種故障發(fā)生后，電纜故障點(diǎn)處的阻抗無(wú)窮大。
1.2低阻短路故障
如果電纜的絕緣電阻值變小，與電纜自身特性阻抗相比，絕緣電阻小于電纜自身阻抗，甚至沒(méi)有電阻，即0≤RL
1.3電阻泄露故障
如果電纜故障點(diǎn)處的直流電阻比該電纜自身的阻抗大，這種故障類(lèi)型成為電阻泄露故障。進(jìn)行高壓絕緣測(cè)試的時(shí)候，隨著實(shí)驗(yàn)電壓的升高，泄露電流也會(huì)隨之增大，如果實(shí)驗(yàn)電壓升高到一定值時(shí)，泄露電流就有可能超過(guò)允許的最大電流。
1.4高阻閃絡(luò)性故障
這種故障類(lèi)型是泄露電流不隨電壓的升高而升高，但隨著試驗(yàn)電壓的升高，其突然增大，反應(yīng)到電流表上，電流表指針呈現(xiàn)出閃絡(luò)性擺動(dòng)，如果對(duì)此試驗(yàn)進(jìn)行重復(fù)，可以發(fā)展其具有可逆性。而故障點(diǎn)無(wú)電阻通道，只是存在與閃絡(luò)的表面或者放電的間隙。
1.5護(hù)層故障
電力電纜線(xiàn)路一般對(duì)護(hù)層都有一定的要求，在對(duì)護(hù)層故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定之后，可以采用與護(hù)層相同材料的進(jìn)行修補(bǔ)包扎，如果護(hù)層損壞的較多，可以套上熱縮卷包管進(jìn)行加熱收縮，對(duì)修補(bǔ)之后的護(hù)層，在進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量或者護(hù)層直流耐壓試驗(yàn)，如果還存在故障，則說(shuō)明其它部位還存在故障。
2電力電纜故障原因分析
2.1機(jī)械損傷
由于在電纜安裝的時(shí)候，操作不當(dāng)或者不小心造成電纜機(jī)械性損傷，或者由于電纜在鋪設(shè)完成后，接近電纜路徑的附近的機(jī)械施工時(shí)，人為的造成電纜的損傷，導(dǎo)致電纜絕緣層穿孔，潮氣沿著破損的地方進(jìn)入到線(xiàn)纜的內(nèi)部，導(dǎo)致絕緣性能下降，形成故障。機(jī)械損傷不嚴(yán)重時(shí)，一般不會(huì)直接形成故障，可能是在經(jīng)歷幾個(gè)月或者幾年以后故障才能明顯的被察覺(jué)出來(lái)。
2.2過(guò)電壓
通常，電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備對(duì)地絕緣只能承受相電壓，很多電機(jī)的絕緣性能只能承受幾十伏的電壓，最多也不會(huì)超過(guò)百余伏。受到某些因素的影響，往往電氣設(shè)備絕緣上的電壓往往都超過(guò)上述電壓數(shù)值。雖然這種現(xiàn)象存在的時(shí)間非常短，但其出現(xiàn)時(shí)數(shù)值非常高，經(jīng)常造成電氣電纜絕緣閃絡(luò)或被擊穿。這就是我們所說(shuō)的過(guò)電壓，對(duì)于瞬間的高位電壓，即便是時(shí)間非常短促，也會(huì)造成較大的破壞，所以，必須要采用相關(guān)的措施，防止電力電纜承受過(guò)電壓。過(guò)電壓一般是由于電力設(shè)備進(jìn)行拉閘或者導(dǎo)通管換相時(shí)，電路中的電感元件，由于電流的突然變化造成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，最主要的特點(diǎn)就是時(shí)間短，呈現(xiàn)出尖峰狀態(tài)。
2.3絕緣老化
橡皮、塑料等材料在受熱之后容易發(fā)生熱老化，在有氧、熱共同作用下，會(huì)出現(xiàn)熱氧老化。高聚物在熱的作用下可發(fā)生交聯(lián)和熱降解反應(yīng)，一些材料在溫度達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)析出HCl。一般熱氧化作用下，會(huì)生成過(guò)氧化物、自由基等，過(guò)氧化物又生成兩個(gè)自由基，自由基在參與到反應(yīng)中，最后生成低分子物質(zhì)或單基物質(zhì)，出現(xiàn)這種物質(zhì)時(shí)，表明電纜的性能已經(jīng)下降的非常大，電纜呈現(xiàn)出發(fā)粘、變軟，機(jī)械強(qiáng)度下降等狀態(tài)或者呈現(xiàn)出變硬、變脆等，導(dǎo)致電纜表現(xiàn)出現(xiàn)裂紋。
2.4其它原因
除了上述的幾種原因以外，電纜故障還會(huì)因?yàn)橐恍┮蛩貙?dǎo)致：首先，電纜質(zhì)量的不佳，主要是電纜絕緣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，電纜絕緣材料的不合格，這種電纜在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)故障；其次，由于在電纜鋪設(shè)時(shí)，要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算設(shè)計(jì)，如果線(xiàn)路中存在較大的欺負(fù)落差，會(huì)導(dǎo)致電纜內(nèi)部的絕緣油流失，造成絕緣能力下降，這需要在設(shè)計(jì)的時(shí)候按照規(guī)范進(jìn)行線(xiàn)路的設(shè)計(jì)；第三，化學(xué)物腐蝕。電纜線(xiàn)路在經(jīng)過(guò)酸性土壤或鹽堿地時(shí)，往往會(huì)造成線(xiàn)纜表面的服飾；第四，地面局部下沉影響。受地震等地質(zhì)災(zāi)害或者大型建筑基礎(chǔ)下沉等作用的影響，很容易對(duì)電纜的表面造成損傷，形成故障；第五，過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因?yàn)檫^(guò)負(fù)荷運(yùn)行，電纜自身的溫度會(huì)不斷上升尤其是在夏季，電纜升溫往往會(huì)造成薄弱環(huán)節(jié)被擊穿，這也是為什么夏季經(jīng)常出現(xiàn)線(xiàn)路故障的主要原因。
3常用的電纜故障測(cè)距檢測(cè)方法
3.1電橋法：將被測(cè)電纜終端故障相與非故障相端接，電橋兩臂分別接故障相和非故障相，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻使得電橋達(dá)到平衡，通過(guò)公式計(jì)算出故障點(diǎn)的距離。目前現(xiàn)場(chǎng)上電橋法用的越來(lái)越少，但是對(duì)于一些特殊故障沒(méi)有明顯的低壓脈沖反射，但又不容易用高壓擊穿，如故障電阻不太高的情況下，使用電橋法往往可以解決問(wèn)題。電橋法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便、精確度高，但它的重要缺點(diǎn)是不適用于高阻與閃絡(luò)性故障。
3.2低壓脈沖反射法：測(cè)試時(shí)向電力電纜的故障相注入低壓脈沖.該脈沖沿電纜傳播到阻抗小匹配點(diǎn)即故障點(diǎn)時(shí).產(chǎn)生反射叫波送測(cè)試點(diǎn)由儀器記求下來(lái)，根據(jù)發(fā)射脈沖與反射脈沖的往返時(shí)間差和脈沖在電纜中傳播的波速度.便可計(jì)算出故障點(diǎn)離測(cè)試點(diǎn)的距離。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單直觀，不需要知道電纜的準(zhǔn)確長(zhǎng)度等原始資料。缺點(diǎn)是不能適用于高阻與閃絡(luò)性故障。
3.3脈沖電流法：脈沖電流法是將電纜故障點(diǎn)用高壓擊穿，使用儀器采集并記錄下故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生的電流行波信號(hào)，通過(guò)分析判斷電流行波信號(hào)在測(cè)量端和故障點(diǎn)往返一趟的時(shí)間來(lái)計(jì)算故障距離。脈沖電流法采用線(xiàn)性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號(hào)。
3.4二（多）次脈沖法：針對(duì)高阻接地時(shí)波形難判斷的情況，近幾年出現(xiàn)了二次脈沖理論，并在實(shí)踐中取得良好的效果，如奧地利保爾公司的SV3000/2100系統(tǒng)，此系統(tǒng)對(duì)低壓脈沖、脈沖電流法均可實(shí)現(xiàn)。
4常用的故障定點(diǎn)方法
4.1聲測(cè)定點(diǎn)法：聲測(cè)法是電纜故障的主要定點(diǎn)方法，主要用于測(cè)量高阻與閃絡(luò)性故障，測(cè)量時(shí)使用高壓設(shè)備使故障點(diǎn)擊穿放電，故障間隙放電時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，傳到地面，便聽(tīng)到“啪、啪”的聲音，利用這種現(xiàn)象可以十分準(zhǔn)確地對(duì)電纜故障進(jìn)行定點(diǎn)。缺點(diǎn)是受外界干擾較大。
4.2聲磁法：在向電纜施加沖擊高壓信號(hào)使故障點(diǎn)放電時(shí)，會(huì)在電纜的外皮與大地形成的回路中感應(yīng)出環(huán)流來(lái)，這一環(huán)流在電纜周?chē)a(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)，在監(jiān)聽(tīng)到聲音信號(hào)的同時(shí)，接受到脈沖磁場(chǎng)信號(hào)，即可判斷該聲音是由故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的，故障點(diǎn)就在附近。
4.3：音頻感應(yīng)法：音頻感應(yīng)法一般用于探測(cè)故障電阻小于10Ω的低阻故障，探測(cè)時(shí)，用1kHZ的音頻信號(hào)發(fā)生器向待測(cè)電纜通音頻電流，發(fā)出電磁波；然后在地面上用探頭沿被測(cè)電纜路徑接收電磁場(chǎng)信號(hào)，并將之送入放大器進(jìn)行放大，將放大后的信號(hào)送入耳機(jī)或指示儀表，根據(jù)耳機(jī)中聲響的強(qiáng)弱或指示儀表的指示值大小而定出故障點(diǎn)的位置，當(dāng)探頭從故障點(diǎn)前移1-2m時(shí)，音頻信號(hào)中斷，則音頻信號(hào)最強(qiáng)處為故障點(diǎn)。
5結(jié)語(yǔ)
總體而言，電力電纜的故障查找在理論上和工程實(shí)踐方面都還需要我們繼續(xù)深入發(fā)現(xiàn)和解決各項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題，尤其重要的是做到故障的防范措施。要嚴(yán)把試驗(yàn)和驗(yàn)收關(guān)，按相關(guān)技術(shù)指標(biāo)對(duì)新裝電力電纜進(jìn)行試驗(yàn)、驗(yàn)收；加強(qiáng)電力電纜巡視檢查；利用電力電纜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)中電纜的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)等，力爭(zhēng)將電纜故障的發(fā)生幾率降低至最低限，確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
2012年9月，武廣OLT下掛的ONU廣州北站發(fā)生了一次故障，此故障的處理過(guò)程幾乎囊括了OLT故障處理的所有手段，是OLT故障處理的一個(gè)典型案例。
現(xiàn)象描述：廣州北站ONU第一條電路PCM告警，本室做2M環(huán)回，OLT側(cè)正常。打直2M后，告警消失。第二天，又發(fā)生相同告警，檢查發(fā)現(xiàn)2M頭虛焊，重做2M頭告警消失。PCM告警消失后，工區(qū)反映所有電話(huà)呼入呼出都忙音。
對(duì)于OLT單個(gè)用戶(hù)故障，一般從三個(gè)方面入手：1、外線(xiàn)故障。在機(jī)房MDF架甩開(kāi)外線(xiàn)，插上話(huà)機(jī)聽(tīng)是否正常，如正常便是外線(xiàn)原因。2、硬件故障。ASL板故障、PV4板故障、PWX板故障、時(shí)鐘問(wèn)題以及用戶(hù)話(huà)機(jī)故障 。因?yàn)槭菃蝹€(gè)用戶(hù)出現(xiàn)問(wèn)題，所以一般不可能是整塊板及時(shí)鐘問(wèn)題，大都是ASL板上相應(yīng)的端口問(wèn)題或話(huà)機(jī)問(wèn)題。3、數(shù)據(jù)設(shè)置錯(cuò)誤。用戶(hù)數(shù)據(jù)由交換機(jī)側(cè)設(shè)置，檢查用戶(hù)數(shù)據(jù)即可。
大面積用戶(hù)故障，主要有三種：
1、網(wǎng)管維護(hù)系統(tǒng)中，半框或整框單板呈現(xiàn)為紅色故障態(tài)。故障原因包括：數(shù)據(jù)設(shè)置錯(cuò)誤，傳輸問(wèn)題，PV4板硬件故障。
2、半框或整框用戶(hù)板故障，但PV4板正常。故障原因包括： 2M收發(fā)接反，或把到其它框的2M接到了故障框。
3、忙音現(xiàn)象。故障原因有四種：（1）用戶(hù)過(guò)多，話(huà)路不夠分配。一個(gè)ONU兩條2M，可以滿(mǎn)足60個(gè)用戶(hù)同時(shí)提機(jī)通話(huà)，按照收斂比1：4，可以安裝240個(gè)用戶(hù)。超過(guò)240個(gè)用戶(hù)，可能會(huì)有忙音現(xiàn)象出現(xiàn)。這個(gè)問(wèn)題通過(guò)擴(kuò)容便可以解決。（2）2M鏈路硬件故障。由于2M鏈路連接不好，引起2M鏈路物理層的故障。觀察網(wǎng)管是否有線(xiàn)路告警，通過(guò)逐段環(huán)回等操作定位。（3）2M鏈路正常，但是呼叫時(shí)隙分配到該鏈路時(shí)不能通話(huà)?？赡苁怯捎?M鏈路連接交叉錯(cuò)位引起（俗稱(chēng)鴛鴦線(xiàn)），通過(guò)維護(hù)臺(tái)發(fā)起鏈路身份標(biāo)識(shí)，便可驗(yàn)證是否鴛鴦線(xiàn)。（4）配置的2M鏈路數(shù)與實(shí)際使用的2M鏈路不一致。例如某站點(diǎn)開(kāi)通了4條2M，實(shí)際使用了2條，未使用的兩條2M進(jìn)行了環(huán)回，用戶(hù)呼入呼出占到環(huán)回鏈路，就會(huì)忙音。刪除多余鏈路，便可正常使用。
下面我們?cè)敿?xì)描述本次故障的處理流程。
1.網(wǎng)管單板狀態(tài)都正常，無(wú)任何告警。
2.因?yàn)椴皇切麻_(kāi)局，所以排除數(shù)據(jù)設(shè)置問(wèn)題。
3.該站只有21個(gè)用戶(hù)，話(huà)路足夠使用。
中圖分類(lèi)號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法及相關(guān)技術(shù)
電力故障定位系統(tǒng)采用基于SOA架構(gòu)的微軟.NET技術(shù)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。應(yīng)用微軟的.NET Framework框架三層架構(gòu)，將數(shù)據(jù)層(DAL)、應(yīng)用層(UI)和業(yè)務(wù)層(BLL)進(jìn)行了分離，業(yè)務(wù)層通過(guò)數(shù)據(jù)層訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，保護(hù)數(shù)據(jù)安全，利于負(fù)載平衡，提高運(yùn)行效率，方便構(gòu)建不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式應(yīng)用其中。業(yè)務(wù)層的主要作用是接收用戶(hù)的指令或者數(shù)據(jù)輸入，同時(shí)負(fù)責(zé)將業(yè)務(wù)邏輯層的處理結(jié)果顯示給用戶(hù)。應(yīng)用層主要對(duì)用戶(hù)的請(qǐng)求接受，以及數(shù)據(jù)的返回，為客戶(hù)端提供應(yīng)用程序的訪(fǎng)問(wèn)。這樣，其主要目的是降低業(yè)務(wù)系統(tǒng)各層之間的或其他系統(tǒng)間的耦合度，提供安全數(shù)據(jù)通信，提高系統(tǒng)可擴(kuò)展性、兼容性以及集成能力。
1.1 SOA架構(gòu)
SOA架構(gòu)，是英文Service Oriented Architecture的縮寫(xiě)，即面向服務(wù)的架構(gòu)，它是指在Internet環(huán)境下，通過(guò)連接能完成特定任務(wù)的獨(dú)立功能實(shí)體實(shí)現(xiàn)的一種軟件系統(tǒng)的組件模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱(chēng)為服務(wù)）通過(guò)這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)，從而使得構(gòu)建在各種各樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。
傳統(tǒng)的Web（HTML/HTTP）技術(shù)有效的解決了人與信息系統(tǒng)的交互和溝通問(wèn)題。而WEB服務(wù)(XML/SOAP/WSDL）技術(shù)更為有效的解決了信息系統(tǒng)之間的交互和溝通問(wèn)題。SOA架構(gòu)采用了面向服務(wù)的商業(yè)建模技術(shù)和WEB服務(wù)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)間的松耦合，以及系統(tǒng)間的整合與協(xié)同。因此，SOA架構(gòu)的一個(gè)服務(wù)用.NET或J2EE都可以實(shí)現(xiàn)，因而使用該服務(wù)的應(yīng)用程序可以在不同的平臺(tái)之上，使用的語(yǔ)言也可以不同。
鑒于SOA架構(gòu)的巨大優(yōu)越性，全球所有的軟件公司，如ORACLE、微軟、IBM、金蝶等，都相繼推出了支持SOA架構(gòu)的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)或軟件系統(tǒng)。這樣，更加迅速地促進(jìn)了SOA架構(gòu)的完善和推廣，因而J2EE和.NET兩大軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)都完全支持SOA架構(gòu)的軟件開(kāi)發(fā)全流程。
SOA架構(gòu)包含了運(yùn)行環(huán)境、編程模型、架構(gòu)風(fēng)格和相關(guān)方法論等在內(nèi)的一整套新的分布式軟件系統(tǒng)構(gòu)造方法和環(huán)境，涵蓋了服務(wù)的整個(gè)生命周期：建模-開(kāi)發(fā)-整合-部署-運(yùn)行-管理。
WSDL是Web 服務(wù)描述語(yǔ)言，是英文Web Services Description Language的縮寫(xiě)。它其實(shí)是一個(gè) XML 實(shí)例文檔，符合用于服務(wù)請(qǐng)求方和服務(wù)提供者之間的通信的 W3C 標(biāo)準(zhǔn) XML 語(yǔ)法。它描述 Web 服務(wù)如何工作。正是由于 WSDL 文件，Web 服務(wù)才被稱(chēng)為“自描述”，因?yàn)榭梢詮?WSDL 文件生成 SOAP 消息。事實(shí)上，很多工具都可以從 WSDL 文件創(chuàng)建客戶(hù)機(jī)代碼。
UDDI 是一種目錄服務(wù)，使用它可以對(duì) Web services 進(jìn)行注冊(cè)和搜索。是英文Universal Description, Discovery and Integration的縮寫(xiě)，可譯為“通用描述、發(fā)現(xiàn)與集成服務(wù)”。
SOAP是一種輕量的、簡(jiǎn)單的、基于 XML 的簡(jiǎn)單對(duì)象訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議，它被設(shè)計(jì)成在 WEB 上交換結(jié)構(gòu)化的和固化的信息。 SOAP 可以和現(xiàn)存的許多因特網(wǎng)協(xié)議和格式結(jié)合使用，包括超文本傳輸協(xié)議（ HTTP），簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP），多用途網(wǎng)際郵件擴(kuò)充協(xié)議（MIME）。它還支持從消息系統(tǒng)到遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用（RPC）等大量的應(yīng)用程序。
1.2 微軟.NET Framwork框架
微軟.NET Framework框架是支持生成和運(yùn)行下一代應(yīng)用程序和 XML Web Services 的內(nèi)部 Windows 組件。它以系統(tǒng)虛擬機(jī)作為編程平臺(tái)，以通用語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)（Common Language Runtime）為基礎(chǔ)，支持多種語(yǔ)言（C#、VB、C++、Python等）的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
微軟.NET Framework框架主要包括公共語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)(CLR)和.Net Framework類(lèi)庫(kù)(FCL)，以及VC++ .NeT、C#、VB .NeT和VJ#開(kāi)發(fā)語(yǔ)言工具。
微軟.NET Framework框架的最高版本現(xiàn)為.NET Framework 4.5，它是從1.1、2.0、3.0、3.5、4.0不斷發(fā)展而來(lái)。在實(shí)際軟件項(xiàng)目中應(yīng)用最多的是3.5和4.0兩個(gè)版本。
完全支持微軟.NET Framework 3.5框架的是Windows Studio .NET 2008及以上版本。
微軟.NET Framework框架支持最新的SOA架構(gòu)，它是當(dāng)今最流行的Web軟件框架之一。另外，基于JAVA的框架和基于C++的框架。
微軟.NET Framework框架具有運(yùn)行穩(wěn)定、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便、易學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，更因?yàn)楝F(xiàn)在絕大多數(shù)的計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)都是屬于微軟公司開(kāi)發(fā)的Windows系列，更為廣大的軟件工程師所喜愛(ài)，因此，本系統(tǒng)采用了微軟.NET Framework框架。
1.3 互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)IIS6.0
IIS，是指互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)，是英文Internet Information Services的縮寫(xiě)。它是由微軟公司提供的基于運(yùn)行Microsoft Windows的互聯(lián)網(wǎng)基本服務(wù)的Web服務(wù)組件，又稱(chēng)為文件和應(yīng)用程序服務(wù)器，包括Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、NNTP服務(wù)器和SMTP服務(wù)器等，分別提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件傳輸、新聞服務(wù)和郵件發(fā)送等功能[7]。
IIS互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的最高版本為8.0，常用版本為6.0。下面詳細(xì)介紹6.0版本的功能和特點(diǎn)。
通常情況下，開(kāi)發(fā)出來(lái)的Web程序部署在IIS6.0上，即可提供給客戶(hù)機(jī)通過(guò)像IE8.0這樣的瀏覽器，就可以訪(fǎng)問(wèn)該Web程序了。電力故障定位系統(tǒng)的程序最終就部署在IIS6.0應(yīng)用程序服務(wù)器上。
1.4 SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)
SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)是微軟的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它的最新版本是SQL SERVER 2012，于2012年4月1日正式推出。另外，常用的還有SQL SERVER 2005和SQL SERVER 2008兩個(gè)版本。
SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言，SQL是英文Structured Query Language的縮寫(xiě)。SQL語(yǔ)言是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。它可以用來(lái)執(zhí)行各種各樣的操作，例如更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)等。目前，絕大多數(shù)流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，如Oracle, SQL Server, Sybase, DB2等都采用SQL語(yǔ)言作為各自的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。
SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)與 微軟的Visual Studio、Microsoft Office System 以及其他的微軟開(kāi)發(fā)工具包都具有緊密集成應(yīng)用。在微軟推出的集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)中，已經(jīng)具備了整個(gè)軟件工程生命周期所需要的全部支持。
SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理器的主要數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，包括表、視圖、存儲(chǔ)過(guò)程、定時(shí)作業(yè)等[8]。
存儲(chǔ)過(guò)程Procedure，是SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的編程功能的基礎(chǔ)。它通常是組成一個(gè)邏輯單元的Transact-SQL語(yǔ)句的有序集合。存儲(chǔ)過(guò)程允許使用變量和參數(shù)，也可使用選擇和循環(huán)結(jié)構(gòu)。
二、 需求分析
軟件需求分析是整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)的初始，關(guān)系到軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成敗，是決定軟件產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。通過(guò)需求分析，把軟件功能和性能的總體概念描述為具體的軟件需求規(guī)格說(shuō)明，奠定軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。
常見(jiàn)的需求分析方法有結(jié)構(gòu)化分析方法、面向?qū)ο蟮姆治龇椒ǖ?。其中結(jié)構(gòu)化分析方法是現(xiàn)有的軟件開(kāi)發(fā)方法中最成熟、應(yīng)用最廣泛的方法，它是一種面向過(guò)程的需求分析方法[11]。
隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)日益要求快速響應(yīng)、交互及低成本維護(hù)，也由于面向?qū)ο蟮姆治龇椒ǖ睦碚摵凸ぞ叩耐晟疲嫦驅(qū)ο蟮姆治龇椒ㄔ絹?lái)越得到更多的應(yīng)用。電力故障定位系統(tǒng)的需求分析也采用面向?qū)ο蟮姆治龇椒▉?lái)完成。
2.1 業(yè)務(wù)需求
電力故障定位系統(tǒng)的業(yè)務(wù)主要包括兩大模塊，一是后臺(tái)主站系統(tǒng)模塊，二是線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊。
后臺(tái)主站系統(tǒng)模塊，又稱(chēng)為故障定位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，和負(fù)責(zé)電力線(xiàn)路在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集器通過(guò)GPRS通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和故障告警存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中，并可通過(guò)短信服務(wù)及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。
線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊，由數(shù)據(jù)采集器和無(wú)線(xiàn)故障定位監(jiān)測(cè)器等組成。無(wú)線(xiàn)故障定位監(jiān)測(cè)器集合了短路和接地故障的“遙信”及直接取代線(xiàn)路取樣CT實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)“遙測(cè)”功能。數(shù)據(jù)采集器具有“三遙”功能，有光纖、GPRS及無(wú)線(xiàn)端口，無(wú)線(xiàn)端口具有與無(wú)線(xiàn)故障定位監(jiān)測(cè)器進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信的功能，GPRS端口具有與后臺(tái)主站系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信的功能，光纖端口具有通過(guò)光纖直接與后臺(tái)主站系統(tǒng)進(jìn)行通信的功能。
2.1.1 業(yè)務(wù)描述
1.后臺(tái)主站系統(tǒng)模塊。包括系統(tǒng)管理、系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢(xún)等子模塊。通過(guò)系統(tǒng)管理子模塊，可以登錄本系統(tǒng)，注銷(xiāo)本系統(tǒng)，以及退出本系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置子模塊，可以完成采集器和指示器的增加、修改、刪除，以及指示器數(shù)據(jù)定義召測(cè)、下發(fā)等功能。通過(guò)數(shù)據(jù)查詢(xún)子模塊，可以查詢(xún)故障定位告警、總召數(shù)據(jù)等遙測(cè)量，以及故障歷時(shí)記錄等功能。
2.線(xiàn)路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊。
應(yīng)用于中高壓輸配電線(xiàn)路，可檢測(cè)短路和接地故障并指示出來(lái)，可以監(jiān)測(cè)線(xiàn)路和變壓器（高壓側(cè)）的運(yùn)行情況。
2.2 功能需求
功能需求定義了必須實(shí)現(xiàn)的軟件功能，使得用戶(hù)通過(guò)這些功能完成他們的任務(wù)，從而滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需要。在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析中，功能需求是常常用用例圖來(lái)描述的。首先要抽取出軟件系統(tǒng)有哪些角色，然后獲得不同角色具有不同的功能。
2.2.1 角色分析
電力故障定位系統(tǒng)在大多數(shù)情況下，有電力調(diào)度人員、電力維護(hù)人員等來(lái)使用和管理，不過(guò)其功能是完全相同的。因此，從電力故障定位系統(tǒng)的實(shí)際需求來(lái)分析，系統(tǒng)涉及到角色：系統(tǒng)管理、作業(yè)管理。
2.2.2 業(yè)務(wù)功能
以下從業(yè)務(wù)角度出發(fā)，給出了電力故障定位系統(tǒng)的總體用例圖，包含系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢(xún)等用例，為了簡(jiǎn)化處理，歸納為管理員和作業(yè)員兩個(gè)角色。管理員角色主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)置，當(dāng)然也還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)。而作業(yè)員角色，則只有數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。
2.2.2.1 系統(tǒng)設(shè)置
系統(tǒng)設(shè)置具有采集器信息、指示器信息和指示器數(shù)據(jù)定義三個(gè)子功能。采集器信息功能具有增加采集器信息、刪除采集器信息、修改采集器信息、檢索采集器信息等子功能。指示器信息功能具有增加指示器信息、刪除指示器信息、修改指示器信息、檢索指示器信息等子功能。指示器數(shù)據(jù)定義功能具有指示器數(shù)據(jù)召測(cè)和指示器數(shù)據(jù)下發(fā)等子功能。
2.2.2.2 數(shù)據(jù)查詢(xún)
數(shù)據(jù)查詢(xún)具有告警查詢(xún)、故障歷史查詢(xún)和總召數(shù)據(jù)查詢(xún)?nèi)齻€(gè)子功能。其中，告警查詢(xún)功能具有按條件檢索告警、打印導(dǎo)出告警等子功能。故障歷史查詢(xún)功能具有按條件檢索故障歷史、打印導(dǎo)出故障歷史等子功能。總召數(shù)據(jù)查詢(xún)功能具有按條件檢索總召數(shù)據(jù)、打印導(dǎo)出總召數(shù)據(jù)等子功能。
2.3數(shù)據(jù)需求
經(jīng)過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)需求和功能需求分析得知，電力故障定位系統(tǒng)所需的類(lèi)和各類(lèi)間的關(guān)系。系統(tǒng)設(shè)置類(lèi)提供對(duì)采集器信息、指示器信息、指示器數(shù)據(jù)定義各類(lèi)的操作，數(shù)據(jù)查詢(xún)類(lèi)提供對(duì)告警記錄、故障歷史記錄、總召數(shù)據(jù)記錄各類(lèi)的維護(hù)。
2.3.1 系統(tǒng)設(shè)置
系統(tǒng)設(shè)置類(lèi)包括采集器信息、指示器信息、指示器數(shù)據(jù)定義三個(gè)子類(lèi)。其中，采集器信息類(lèi)包括了采集器地址、采集器名稱(chēng)、RF模塊地址、SIM卡號(hào)等主要屬性。指示器信息類(lèi)包括了指示器地址、指示器名稱(chēng)、線(xiàn)路號(hào)、指示器相位等主要屬性。指示器數(shù)據(jù)定義類(lèi)包括了速斷電流、速斷延時(shí)、過(guò)流電流、過(guò)流延時(shí)、暫態(tài)電流增量、相電場(chǎng)下降比例、相電場(chǎng)下降延時(shí)、指示器復(fù)歸時(shí)間、RF主動(dòng)發(fā)送間隔時(shí)間等主要屬性。
2.3.2 數(shù)據(jù)查詢(xún)
從數(shù)據(jù)查詢(xún)類(lèi)包括告警信息、故障歷史信息、總召數(shù)據(jù)信息三個(gè)子類(lèi)。其中，告警信息類(lèi)包括了所屬局、所屬所、所屬線(xiàn)路、所屬采集器、所屬指示器、告警時(shí)間、告警內(nèi)容、記錄時(shí)間、線(xiàn)路號(hào)、A相電流、B相電流、C相電流等主要屬性。故障歷史信息類(lèi)包括了所屬局、所屬所、所屬線(xiàn)路、故障時(shí)間、故障內(nèi)容、記錄時(shí)間等主要屬性。
3.1 總體設(shè)計(jì)
3.1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則
1、系統(tǒng)擴(kuò)展性原則
2、系統(tǒng)開(kāi)放性
3、系統(tǒng)安全性
4、穩(wěn)定可靠性
3.1.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器安裝和運(yùn)行SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。Web服務(wù)器安裝了IIS6.0互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)軟件，電力故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用程序由IIS6.0進(jìn)行部署和運(yùn)行, 以靜態(tài)或動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的形式存放于Web服務(wù)器上。電力故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用程序通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接口和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。指示器對(duì)電力配電線(xiàn)路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)有任何故障及時(shí)通過(guò)采集器發(fā)往電力故障定位系統(tǒng)的監(jiān)控中心，并由監(jiān)控中心及時(shí)通知電力運(yùn)行人員以進(jìn)行維護(hù)或搶修。電力運(yùn)行人員通過(guò)客戶(hù)端瀏覽器，可以維護(hù)和管理采集器及指示器，以及查詢(xún)告警、故障歷史和總召數(shù)據(jù)等記錄。
3.1.3 系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計(jì)
電力故障定位系統(tǒng)一共分為系統(tǒng)設(shè)置和數(shù)據(jù)查詢(xún)兩個(gè)子系統(tǒng)。其中，系統(tǒng)設(shè)置子系統(tǒng)又分為采集器管理、指示器管理、指示器數(shù)據(jù)定義管理共3個(gè)模塊。數(shù)據(jù)查詢(xún)子系統(tǒng)又分為告警管理、故障歷史管理、總召數(shù)據(jù)管理共3個(gè)模塊。
3.2 功能模塊設(shè)計(jì)
3.2.1 系統(tǒng)設(shè)置
3.2.1.1 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
“系統(tǒng)設(shè)置”功能主要是供用戶(hù)對(duì)采集器信息、指示器信息、指示器數(shù)據(jù)定義召測(cè)信息、指示器數(shù)據(jù)定義下發(fā)信息進(jìn)行查詢(xún)；此外，該功能還對(duì)采集器信息、指示器信息進(jìn)行增加、修改、刪除，以及對(duì)指示器數(shù)據(jù)定義進(jìn)行召測(cè)和下發(fā)。
3.2.1.2 類(lèi)圖設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)置類(lèi)圖，依據(jù)功能需求和數(shù)據(jù)需求，系統(tǒng)設(shè)置類(lèi)包括采集器信息、指示器信息和指示器數(shù)據(jù)定義三個(gè)子類(lèi)。
3.2.1.3 順序圖設(shè)計(jì)
增加采集器信息功能是完成新的采集器的錄入的任務(wù)。
修改采集器信息功能是完成已經(jīng)錄入的采集器的修改任務(wù)。
刪除采集器信息功能是完成已經(jīng)錄入的采集器的刪除任務(wù)。
召測(cè)指示器數(shù)據(jù)定義功能是指將指示器數(shù)據(jù)定義從指定的指示器遙測(cè)并顯示到界面和存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程。
下發(fā)指示器數(shù)據(jù)定義功能是指將給定的指示器數(shù)據(jù)定義下發(fā)至指定的指示器并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程。
作為電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換和傳輸中的重要設(shè)備，電力變壓器的運(yùn)行質(zhì)量對(duì)于提高整個(gè)輸電系統(tǒng)的安全、系統(tǒng)化工作及經(jīng)濟(jì)效益具有至關(guān)重要的作用。然而，長(zhǎng)期以來(lái)電力系統(tǒng)對(duì)于電力變壓器的維護(hù)和診斷都存在不同程度的問(wèn)題，這對(duì)電力變壓器的運(yùn)行造成了非常不利的影響。因此，加強(qiáng)有關(guān)電力變壓器的維護(hù)與故障診斷的分析研究，對(duì)于提高電力變壓器的可靠運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、電力變壓器的日常維護(hù)要點(diǎn)
1.運(yùn)行狀況的檢查：定時(shí)檢查電壓、電流、負(fù)荷、功率因數(shù)、環(huán)境溫度有無(wú)異常；及時(shí)記錄各種上限值，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
2.變壓器溫度檢查：不定時(shí)測(cè)量變壓器運(yùn)行溫度，并與變壓器本身溫度計(jì)進(jìn)行對(duì)比，確保測(cè)溫儀正常。
3.鼓風(fēng)機(jī)的檢查：查看聲音是否正常，并確認(rèn)無(wú)震動(dòng)和異常溫度。
4.外觀檢查：查看變壓器兩側(cè)母線(xiàn)有無(wú)懸掛物，各接點(diǎn)處有無(wú)發(fā)黑、發(fā)熱現(xiàn)象。
5.嗅味：當(dāng)溫度異常升高時(shí)，變壓器附著的贓物或絕緣件是否燒焦，發(fā)生臭味，應(yīng)及時(shí)清掃、處理。
6.日常巡點(diǎn)檢。
①變壓器金具連接是否緊固；引線(xiàn)不應(yīng)過(guò)松或過(guò)緊。
②瓷瓶、套管是否清潔，有無(wú)破損裂紋、放電痕跡及其它異?，F(xiàn)象，并檢查變壓器高低壓接頭是否牢固，有沒(méi)有接觸不良或發(fā)熱的現(xiàn)象。
③變壓器外殼接地點(diǎn)接觸是否良好，基礎(chǔ)是否完整，有無(wú)下沉、水泥脫落或裂紋。
④檢查變壓器的運(yùn)行聲音是否正常；正常運(yùn)行時(shí)有均勻的嗡嗡電磁聲，如內(nèi)部有噼啪的放電聲則可能是繞組絕緣的擊穿現(xiàn)象，如出現(xiàn)不均勻的電磁聲，可能是鐵芯的穿芯螺栓或螺母有松動(dòng)。
⑤變壓器油色、油位是否正常，各部位有無(wú)滲漏油現(xiàn)象。
⑥瓦斯繼電器有無(wú)滲漏油，防雨罩有無(wú)脫落。
⑦有載調(diào)壓裝置電源指示正確，分接頭指示正確。
⑧風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常、無(wú)異常聲音、端子箱內(nèi)二次接線(xiàn)接頭有無(wú)送動(dòng)、發(fā)熱。
二、電力變壓器的故障診斷分析
1.接頭過(guò)熱
變壓器的接頭出現(xiàn)過(guò)熱時(shí)會(huì)引起接線(xiàn)燒斷故障，可以采用兩種方法進(jìn)行故障消除：
①采用普通連接方式，在變壓器的接面處制造一個(gè)平面，并清理其表面的雜質(zhì)，然后用導(dǎo)電膏進(jìn)行全面均勻涂抹，以此保證連接的有效性；
②采用鋁制質(zhì)或銅質(zhì)電線(xiàn)進(jìn)行連接。在電線(xiàn)連接時(shí)，要設(shè)置兩端分別為銅導(dǎo)體與鋁導(dǎo)體特殊觸頭。
2.鐵芯多處接地
按照設(shè)計(jì)要求鐵芯只能出現(xiàn)一處接地，如果出現(xiàn)多處接地的情況就會(huì)影響鐵芯的正常運(yùn)行，進(jìn)而造成變壓器的性能受損。故障處理中可以直接進(jìn)行開(kāi)箱檢查，然后剪除多余的接地線(xiàn)；還可以采用直流電流沖擊法進(jìn)行排除。故障排除方式為：先把鐵芯的接地線(xiàn)完全拆除，然后在鐵芯和油箱之間進(jìn)行重復(fù)多次的直流電壓沖擊，這樣便能燒毀多余的接地線(xiàn)。
3.變壓器漏油
變壓器漏油不僅會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染，還會(huì)影響變壓器運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。變壓器漏油分為防爆管漏油和焊接處漏油兩種：
①防爆管漏油，防爆管的主要功能是為變壓器的油箱提供防護(hù)避免出現(xiàn)破裂問(wèn)題。而在使用防爆管時(shí)其外部的玻璃膜很容易在劇烈震動(dòng)下發(fā)生破裂，如果不能及時(shí)更換就會(huì)引起絕緣紙受潮。處理方式為直接將防爆管拆除，然后合理改裝壓力釋放閥門(mén)；
②焊接處漏油，此種故障處理時(shí)：對(duì)于三面的連接部位要先將鐵板裁剪形成三角形后再進(jìn)行補(bǔ)焊；兩面連接部位要先將鐵板裁剪成紡錘狀再進(jìn)行補(bǔ)焊。
4.輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作
輕瓦斯動(dòng)作一般是由變壓器內(nèi)部輕微故障，產(chǎn)生小量氣體；變壓器油位下降，并低于瓦斯繼電器，空氣進(jìn)入氣體繼電器等引起，一般情況檢查油位、二次回路、收集氣體做鑒定，若氣體可燃且色譜分析不正常，氣體為淡灰色時(shí)說(shuō)明變壓器內(nèi)部絕緣材料故障；顏色為黑色時(shí)可能是鐵芯燒壞；顏色為微黃色時(shí)可能是變壓器內(nèi)本質(zhì)材料故障。
5.重瓦斯保護(hù)動(dòng)作
當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，故障點(diǎn)的電弧引起高溫，造成絕緣物和變壓器油分解，產(chǎn)生大量氣體，并快速流動(dòng)，使重瓦斯動(dòng)作。
處理方法：
①檢查外殼有無(wú)異常變形、油枕油面是否正常；
②絕緣電阻測(cè)試，測(cè)量變壓器絕緣是否良好；
③取油樣進(jìn)行試驗(yàn)；
④檢查高低壓側(cè)引線(xiàn)有無(wú)燒傷或短路現(xiàn)象；
⑤檢查瓦斯繼電器有無(wú)滲水。
在這里值得的一提的是2008年8月2日我公司長(zhǎng)坡降壓站2#主變由于連日降雨變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，技術(shù)人員對(duì)變壓器進(jìn)行絕緣電阻、直流電阻、油樣試驗(yàn)等一系列的檢查后，最后對(duì)瓦斯繼電器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器滲水，引起接線(xiàn)柱短路使變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。
6.差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作
如果變壓器發(fā)生差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作：
①檢查差動(dòng)保護(hù)一次設(shè)備和保護(hù)二次回路。并查看是否由于保護(hù)誤動(dòng)或人為誤動(dòng)；
②對(duì)變壓器進(jìn)行絕緣電阻及直流電阻試驗(yàn)；
③檢查保護(hù)整定數(shù)值是否正確。
2011年我公司16000KVA變壓器在帶負(fù)荷投運(yùn)時(shí)20分鐘左右差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)保護(hù)定值的差動(dòng)不平衡系數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作使變壓器跳閘，后重新計(jì)算整定，變壓器恢復(fù)正常。
7.直流電阻不平衡
測(cè)量變壓器的直流電阻是變壓器試驗(yàn)中的一項(xiàng)重要性能參數(shù)，16000KVA以下變壓器相間直流電阻不平衡率為4%，線(xiàn)電阻不平衡率為2%，若超出規(guī)定范圍，主要原因?yàn)椋?/p>
①變壓器本身缺陷引起主要包括繞組中存在匝間短路；繞組數(shù)量有誤差；
②導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量不符合要求；
③引線(xiàn)與套管導(dǎo)桿或分接開(kāi)關(guān)之間連接不緊；
④分節(jié)開(kāi)關(guān)接觸不良，此類(lèi)故障是造成變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)概率最高的。
三、結(jié)束語(yǔ)
變壓器的維護(hù)及故障診斷水平將直接關(guān)系到變壓器的運(yùn)行質(zhì)量和使用壽命。因此，相關(guān)技術(shù)及維護(hù)人員要加強(qiáng)對(duì)變壓器維護(hù)和故障診斷技術(shù)的學(xué)習(xí)與掌握，不斷拓展新型檢測(cè)方法和檢測(cè)技術(shù)，以逐步提高變壓器的運(yùn)行質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]吳立增.變壓器狀態(tài)評(píng)估方法的研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2012，13（14）：74-75.
0、引言
組合電器式開(kāi)關(guān)直流回路寄生會(huì)造成當(dāng)發(fā)生直流接地在斷空開(kāi)時(shí)接地不消除或接地發(fā)生轉(zhuǎn)換，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起誤動(dòng)作；兩路直流系統(tǒng)寄生會(huì)使絕緣監(jiān)察裝置誤報(bào)接地告警信號(hào)；切換母線(xiàn)電源與電度切換電源回路共用切換回路會(huì)造成直流回路寄生；開(kāi)關(guān)操作回路中交直流回路共同布線(xiàn)當(dāng)交流回路發(fā)生燒毀時(shí)會(huì)造成開(kāi)關(guān)跳閘；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)PT一次接地端未接好會(huì)造成PT二次回路電壓畸變； SF6開(kāi)關(guān)在發(fā)生直流接地或直流系統(tǒng)波動(dòng)較大時(shí)會(huì)引起母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)跳閘。
1 問(wèn)題及原因分析
1.1 操作回路切換引起的直流回路寄生
組合電器式開(kāi)關(guān)由于遠(yuǎn)近控操作回路切換引起的直流回路寄生。
某新建變電所竣工驗(yàn)收工作時(shí)，在對(duì)110kV組合電器設(shè)備電源回路檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)開(kāi)關(guān)作就地及遠(yuǎn)方切換回路時(shí)兩組電源存在寄生回路。此回路導(dǎo)致開(kāi)關(guān)就地操作電源與保護(hù)屏操作箱電源之間存在電聯(lián)系。根據(jù)規(guī)程：每組斷路器的直流電原僅且只能由一組熔斷器供電。簡(jiǎn)單圖示如下：
由此圖可以看出保護(hù)操作箱負(fù)電源以及開(kāi)關(guān)柜內(nèi)負(fù)電源都未引入開(kāi)關(guān)柜處遠(yuǎn)方就地切換把手，而且開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的負(fù)電源唯一使用由開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)空開(kāi)提供的負(fù)電源，此回路造成保護(hù)操作箱與開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)負(fù)電源寄生。此問(wèn)題會(huì)造成當(dāng)發(fā)生直流接地在斷空開(kāi)時(shí)接地不消除或接地發(fā)生轉(zhuǎn)換，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起誤動(dòng)作。改進(jìn)方法如圖1中虛線(xiàn)所示，即兩組正負(fù)電源均經(jīng)切換把手。
1.2 絕緣監(jiān)察裝置誤報(bào)接地告警信號(hào)
由于閃光回路的原因引起兩路直流系統(tǒng)寄生，從而使絕緣監(jiān)察裝置誤報(bào)接地告警信號(hào)。
某220kV變電所進(jìn)行了主變保護(hù)雙重化換型工作，在換型之后該220kV變電所直流系統(tǒng)未進(jìn)行雙重化。換型工作時(shí)，保護(hù)裝置按兩套直流系統(tǒng)接入但是對(duì)于閃光回路三側(cè)操作箱回路只能用一套。隨后不久，該變電站進(jìn)行了直流系統(tǒng)雙重化改造。在一年內(nèi)的定期檢驗(yàn)工作中，傳動(dòng)主變跳三側(cè)的保護(hù)時(shí)。每當(dāng)開(kāi)關(guān)位置與操作把手位置不對(duì)應(yīng)時(shí)，直流絕緣監(jiān)察裝置就會(huì)發(fā)接地報(bào)警信號(hào)。經(jīng)分析查找原因如下圖所示：
由圖2可以看出，當(dāng)220kV側(cè)開(kāi)關(guān)與110kV側(cè)開(kāi)關(guān)發(fā)生不對(duì)應(yīng)時(shí)，兩套直流系統(tǒng)通過(guò)閃光回路連接。此類(lèi)直流系統(tǒng)特點(diǎn)為：當(dāng)兩套直流系統(tǒng)一旦有連接點(diǎn)，相應(yīng)的絕緣監(jiān)察裝置就會(huì)報(bào)接地信號(hào)。后來(lái)經(jīng)過(guò)與直流班共同核實(shí)證實(shí)，此次直流雙重化改造時(shí)第二套直流系統(tǒng)未引入閃光母線(xiàn)。經(jīng)過(guò)保護(hù)人員與直流班人員共同努力加裝了第二套直流系統(tǒng)閃光母線(xiàn)，后來(lái)再次傳動(dòng)開(kāi)關(guān)問(wèn)題得以解決。加裝后接線(xiàn)如圖中虛線(xiàn)所示,并在圖示處斷開(kāi)原有接線(xiàn)。
1.3 共用切換回路造成直流的回路寄生
因電壓切換回路切換母線(xiàn)電源與電度切換電源回路共用切換回路，造成直流回路寄生。
有些變電所內(nèi)存在電壓切換回路專(zhuān)用母線(xiàn)，此切換母線(xiàn)專(zhuān)用于對(duì)電度表的切換。但是保護(hù)裝置的電壓也需要切換，而且這兩個(gè)回路共用一組刀閘輔助接點(diǎn)。這種回路會(huì)造成控制電源與切換母線(xiàn)之間存在寄生回路。而且電度表的切換繼電器為110V繼電器，而保護(hù)裝置的切換箱大多采用220V電源在此情況下會(huì)多次發(fā)生燒毀電度表切換繼電器的事件。另外當(dāng)發(fā)生直流接地時(shí)，當(dāng)斷開(kāi)保險(xiǎn)時(shí)接地減弱
但不會(huì)完全消失，此類(lèi)情況多發(fā)生在設(shè)備換型老站改造過(guò)程中。因?yàn)殡姸然芈?，受重視程度不夠且本身不屬于保護(hù)人員維護(hù)范圍所以容易忽視。但問(wèn)題還是存在而且還很?chē)?yán)重。具體情況如圖所示：
如圖所示實(shí)線(xiàn)為原接線(xiàn)方式，又因?yàn)镵M為220V而GQM為110V所以會(huì)發(fā)生燒毀切換繼電器的情況。改造后接線(xiàn)如圖中虛線(xiàn)所示，并且應(yīng)該斷開(kāi)相應(yīng)的斷開(kāi)點(diǎn)。
1.4 造成開(kāi)關(guān)跳閘
由于開(kāi)關(guān)操作回路中交直流回路共同布線(xiàn)，當(dāng)交流回路發(fā)生燒毀時(shí)造成開(kāi)關(guān)跳閘的原因分析。
某變電所220kV開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，采用交流電源作為開(kāi)關(guān)操作打壓電源。而保護(hù)操作電源回路為直流回路，這兩個(gè)回路本身并未使用同一根電纜而且也無(wú)電聯(lián)系。按常理說(shuō)符合我們的要求，但是交直流回路在機(jī)構(gòu)箱內(nèi)廠(chǎng)家出廠(chǎng)配線(xiàn)為捆扎在一起。由于新疆地區(qū)環(huán)境條件惡劣，特別是冬季室外寒冷夏季炎熱，再加之交流電纜長(zhǎng)期通過(guò)大電流電纜芯線(xiàn)的防護(hù)層受損嚴(yán)重。在某年冬季由于機(jī)構(gòu)箱內(nèi)加熱電源小時(shí)一段時(shí)間后，又發(fā)生打壓接觸器線(xiàn)圈燒毀，相應(yīng)的交流熔斷器未能及時(shí)熔斷，造成交流線(xiàn)燒化從而引起捆扎在一起的直流跳閘回路線(xiàn)燒毀，最終導(dǎo)致開(kāi)關(guān)跳閘。此次事故教訓(xùn)慘重引起我們的高度重視，首先先聯(lián)系廠(chǎng)家要求他們對(duì)此類(lèi)交直流回路共同配線(xiàn)的機(jī)構(gòu)箱給予整改。
1.5 Pt二次回路電壓畸變
對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)由于PT一次接地端未接好，造成PT二次回路電壓畸變?cè)蚍治觥?/p>
某35kV變電所二次改造保護(hù)換型后送電時(shí)發(fā)現(xiàn)：10kVI母三相電壓不平衡且開(kāi)口三角有電壓，三相電壓及開(kāi)口電壓數(shù)據(jù)如下表：
由以上數(shù)據(jù)可以看出C相電壓明顯偏低，A、B相電壓偏高，LN有電壓。但所有相間電壓正常，一般情況下會(huì)認(rèn)為是10kV線(xiàn)路發(fā)生接地或者是10kV母線(xiàn)發(fā)生鐵磁諧振，但是經(jīng)過(guò)檢查以上兩種情況都不是。后來(lái)懷疑為PT本身有問(wèn)題，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)PT一次C相接地不良好。關(guān)于上述現(xiàn)象理論分析如下圖所示：
對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)PT實(shí)際構(gòu)成了它的中性點(diǎn)且為接地如圖5所示，但是PT的一次阻抗值極大，所以相當(dāng)于不接地。但是，PT二次電壓的大小與PT一次系統(tǒng)的平衡度及是否接地關(guān)系很大，如果三相PT接地良好則所得出的向量關(guān)系如圖4中實(shí)線(xiàn)所示，如果象上述C相接地不良好時(shí)，所得出的結(jié)果如圖4中虛線(xiàn)所示。所以由以上分析可以看出，當(dāng)PT三相電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)可能的原因有以下幾種：
（1）不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地；
（2）10kV母線(xiàn)發(fā)生鐵磁諧振；
（3）PT一次發(fā)生斷線(xiàn)（保險(xiǎn)熔斷或刀閘接觸不良好）；
（4）PT一次接地不良好或未接地；
1.6 母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)跳閘
由于SF6開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)中跳閘線(xiàn)圈啟動(dòng)功率較小，當(dāng)發(fā)生直流接地或直流系統(tǒng)波動(dòng)較大時(shí)引起母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)跳閘的原因分析。
某220kV變電所內(nèi)110kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行情況下突然跳閘，經(jīng)保護(hù)人員檢查系統(tǒng)無(wú)故障，也沒(méi)有相關(guān)的保護(hù)裝置動(dòng)作使之跳閘。又經(jīng)檢修一次人員檢查開(kāi)關(guān)一次機(jī)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。經(jīng)過(guò)協(xié)商決定暫時(shí)先投運(yùn)110kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)，但是經(jīng)過(guò)三天后再次發(fā)生110kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行情況下突然跳閘情況。經(jīng)過(guò)查找有關(guān)資料及對(duì)開(kāi)關(guān)的實(shí)際有關(guān)跳合閘參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)此母聯(lián)SF6開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)跳閘線(xiàn)圈動(dòng)作電壓偏低（≤50額定電壓），具體原因分析簡(jiǎn)圖如下：
圖6中C1、C2為直流系統(tǒng)對(duì)地分布電容；C3為母聯(lián)控制電纜對(duì)地分布電容。以上所述跳閘原因?yàn)槿舢?dāng)A點(diǎn)發(fā)生直流正極接地時(shí)，此時(shí)地點(diǎn)電位上升為＋220V由于電容兩端的電壓不能突變，所以C3電容的負(fù)端電位亦上升，有關(guān)資料計(jì)算表明此時(shí)加于TQ兩端的最高點(diǎn)壓為50額定電壓即110V。所以如果開(kāi)關(guān)的跳閘線(xiàn)圈電壓低于50額定電壓則在發(fā)生直流正極接地時(shí)有可能會(huì)發(fā)生誤動(dòng)，另外C3的電容值越大更易引起TQ動(dòng)作，所以母聯(lián)因?yàn)樗拥奶l回路最多所以相應(yīng)的C3值最大，所以這就是該220kV變電所多次跳母聯(lián)的原因。
所以規(guī)程規(guī)定：跳閘出口繼電器的啟動(dòng)電壓不宜低于50直流額定電壓，以防止繼電器線(xiàn)圈正電源側(cè)接地時(shí)因直流回路過(guò)大的電容放電引起的誤動(dòng)作；但也不應(yīng)過(guò)高，以保證直流電源降低時(shí)的可靠動(dòng)作和正常情況下的快速動(dòng)作。
ECG- 6151 型心電圖機(jī)采用微處理器控制技術(shù)， 它具有自動(dòng)選擇和轉(zhuǎn)換導(dǎo)聯(lián)， 自動(dòng)定標(biāo)、自動(dòng)基線(xiàn)控制、自動(dòng)靈敏度控制、自動(dòng)記錄12 導(dǎo)聯(lián)心電圖等多項(xiàng)功能。該機(jī)采用了集成多路模擬轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。液晶顯示， 采用大規(guī)模專(zhuān)用集成電路， 交直流兩用， 手動(dòng)自動(dòng)兼?zhèn)洌?是一種綜合性能指標(biāo)較高的單導(dǎo)便攜式心電圖機(jī)[1]?，F(xiàn)就維修中遇到的2例故障分析如下：
1 故障1
開(kāi)機(jī)后LCD顯示正常，而按下自動(dòng)鍵盤(pán)AUTO KEYBOARD上任何一個(gè)功能鍵，儀器均不能按所選擇的功能工作。
故障分析及維修：ECG6151鍵盤(pán)上的10個(gè)功能鍵通過(guò)一個(gè)編碼器IC701與微處理器IC101相連。當(dāng)某個(gè)功能鍵和上時(shí)所相應(yīng)產(chǎn)生的行，列信息由IC701進(jìn)行編碼后，輸出四位BCD碼選通信號(hào)至IC101的PK端，IC701的ST端通過(guò)一個(gè)施密特觸發(fā)器IC704 1/6與IC101的INT端相連，功能鍵按下時(shí)在IC701的ST端輸出一個(gè)高電平觸發(fā)IC704 1/6，產(chǎn)生一個(gè)脈寬為0.1ms的低電平，使INT端有效微處理器就中斷現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)向執(zhí)行讀取PK端選通信號(hào)的程序。
排除：先檢查IC701的ST端，IC701的4腳，測(cè)得在按下功能鍵后ST端輸出正常，而IC704的4端無(wú)變化。同時(shí)發(fā)現(xiàn)電路中DC/DC變換器的功放管Q304手放在上面發(fā)燙。該變換器為自動(dòng)鍵盤(pán)電路提供+5V工作電源[2]。查Q304發(fā)燙的原因是由于IC704損壞，造成IC701的ST端的選通信號(hào)不能輸?shù)轿⑻幚砥鞯腎NT端上。IC704是一個(gè)CMOS六施密特觸發(fā)器。在ECG-6151中采用了其中的四個(gè)觸發(fā)器。換上同樣的型號(hào)集成電路，故障消除。如果一時(shí)找不到同型號(hào)元件，也可以用國(guó)產(chǎn)5C40106，CC4哦06直接代換。換上后，在打1mv定標(biāo)時(shí)。定標(biāo)方波上升沿上出現(xiàn)微小的抖動(dòng)，此時(shí)可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整C702，R702可排除。
2 故障2
描筆動(dòng)作不連貫，出現(xiàn)不規(guī)則的跳躍，描筆的圖形嚴(yán)重失真，在上下方向經(jīng)常出現(xiàn)停頓。
故障分析及維修：ECG-6151型心電圖描筆記錄器是一種位置反饋式線(xiàn)性機(jī)械記錄裝置，比較容易出故障。這種描筆記錄器主要由描筆馬達(dá)線(xiàn)圈和位置傳感器組成。描筆上下方向出現(xiàn)停頓，先檢查位置傳感器有無(wú)障礙。卸下記錄筆，拔下位置傳感器與電路板的連接線(xiàn)插頭。用數(shù)字三用表測(cè)位置傳感器輸出至緩沖IC區(qū)的藍(lán)線(xiàn)與黑線(xiàn)之間的電阻為12.6～13.2K，屬正常范圍。故判斷必定是描筆下的記錄器描筆馬達(dá)線(xiàn)圈短路或是驅(qū)動(dòng)信號(hào)沒(méi)送到描筆馬達(dá)線(xiàn)圈。觀察記錄描筆馬達(dá)線(xiàn)圈的引入線(xiàn)，外觀正常，用表測(cè)驅(qū)動(dòng)輸出電壓（CPU104的1～2腳）打標(biāo)時(shí)電壓變化正常，說(shuō)明故障仍在描筆馬達(dá)線(xiàn)圈本身，用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)描筆馬達(dá)線(xiàn)圈電阻正常，用手撥動(dòng)描筆，電阻測(cè)試表明引線(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)，仔細(xì)觀察引線(xiàn)輸入端，發(fā)現(xiàn)描筆馬達(dá)線(xiàn)圈與芯子間松動(dòng)，引線(xiàn)在經(jīng)常性的擺動(dòng)拉伸中時(shí)斷時(shí)通產(chǎn)生故障[3]。
排除：剪去已斷的引線(xiàn)重新焊好，通電后描筆工作正常。
參考文獻(xiàn)：
引言
隨著配網(wǎng)改造的不斷深入，電力電纜以其維護(hù)工作量少、穩(wěn)定性高且利于城市美化等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。2015年底韶關(guān)供電局轄區(qū)的10kV電纜共1300km，但由于電纜線(xiàn)路的隱蔽性、測(cè)試設(shè)備落后、電纜資料不完善等原因，使電纜故障查找非常困難。如何快速、準(zhǔn)確地查找電纜故障點(diǎn)位置是當(dāng)前面臨的一個(gè)重大課題。
1 10kV電力電纜常見(jiàn)故障類(lèi)型及原因
1.1 故障類(lèi)型
常見(jiàn)的10kV電纜故障有短路（接地）型、斷線(xiàn)型、閃絡(luò)型等幾種。（1）接地或短路：導(dǎo)體連續(xù)性良好，導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地或相間的絕緣電阻小于100kΩ為低阻接地或短路，大于100kΩ為高阻接地或短路。（2）斷線(xiàn)：有一相或數(shù)相導(dǎo)體不連續(xù)，工作電壓不能傳輸?shù)浇K端。（3）閃絡(luò)：正常電壓下電纜絕緣良好，當(dāng)電壓升高到某一較高電壓持續(xù)一段時(shí)間后發(fā)生瞬時(shí)擊穿，當(dāng)電壓降低后絕緣又迅速恢復(fù)的故障。一般出現(xiàn)在做預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)。（4）復(fù)合型：電纜線(xiàn)路具有兩種及以上的故障特性，如斷線(xiàn)接地等。
1.2 故障原因
（1）機(jī)械損傷、外力破壞。包括施工安裝造成的機(jī)械損傷，外施工開(kāi)挖、車(chē)輛碾壓、土地沉降等引起的電纜接頭和本體損傷。（2）絕緣老化：長(zhǎng)時(shí)間受運(yùn)行中的電、熱、化學(xué)、環(huán)境等因素的影響，電纜的絕緣發(fā)生不同程度的老化。（3）絕緣受潮：終端頭或中間頭施工工藝不良，密封不嚴(yán)進(jìn)水受潮。（4）過(guò)電壓：大氣與內(nèi)部過(guò)電壓作用，使電纜絕緣層擊穿。（5）材料缺陷：附件、本體制造和保存中發(fā)生的絕緣不良缺陷。
2 S32電纜故障定位系統(tǒng)原理
德國(guó)賽巴S32電纜故障定位系統(tǒng)采用ARM弧反射預(yù)定位技術(shù)和聲磁同步時(shí)間差定點(diǎn)測(cè)試技術(shù)，具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、安全定位故障的特點(diǎn)。主要用于解決380V-220kV電纜的高阻型（占10kV電纜故障的90%）、閃絡(luò)型等電纜主絕緣故障。
2.1 ARM弧反射法原理。ARM弧反射法是通過(guò)比較參考波形和故障波形得到故障點(diǎn)的預(yù)定位距離，原理分為兩步：第一步：向故障電纜發(fā)射一個(gè)低壓脈沖，得到參考波形。如果是高阻和閃絡(luò)性故障，該波形顯示不出故障點(diǎn)的位置，但能夠顯示電纜中間頭和電纜遠(yuǎn)端。第二步：高壓脈沖發(fā)生器向故障電纜發(fā)出一個(gè)高壓脈沖，使故障點(diǎn)處發(fā)生放電。在擊穿的瞬間，脈沖反射儀收到放電的觸發(fā)信號(hào)，脈沖反射儀自動(dòng)向電纜發(fā)射一個(gè)低壓脈沖信號(hào)。由于這時(shí)故障電纜帶有高壓，低壓脈沖需要通過(guò)弧反射濾波器耦合到電纜上。弧反射濾波器也將耦合反射的脈沖，使脈沖反射儀在故障電纜帶有高壓時(shí)也能看到高阻故障點(diǎn)的反射波形。故障點(diǎn)的反射波形經(jīng)脈沖反射儀接收并顯示在屏幕上。由于故障點(diǎn)在閃絡(luò)放電瞬間變成了低阻故障，因此脈沖反射儀接收到的是低阻反射脈沖，因此T30-E的低阻反射脈沖是負(fù)極性的。由于脈沖反射儀能夠同時(shí)顯示參考波形和故障波形，所以故障點(diǎn)就在兩個(gè)波形的分叉點(diǎn)處。故障波形在故障點(diǎn)處顯示負(fù)極性的反射脈沖，參考波形在故障點(diǎn)處則沒(méi)有脈沖反射。
2.2 T16/9聲磁同步時(shí)間差法原理。對(duì)電纜周期性沖擊放電，如果故障點(diǎn)被擊穿，將發(fā)出電磁信號(hào)和閃絡(luò)聲波信號(hào)。由于聲磁信號(hào)傳播速度不同，T16/9的超靈敏探頭先后拾取電磁場(chǎng)信號(hào)和聲波信號(hào)，利用濾波功能對(duì)信號(hào)進(jìn)行增益放大，并自動(dòng)顯示聲磁時(shí)間差。當(dāng)T16/9探頭在故障點(diǎn)正上方時(shí)，聲波走過(guò)的路程最短，因而時(shí)間差最小，結(jié)合耳機(jī)里放電聲音信號(hào)最大點(diǎn)，即可綜合確定該處就是真正的故障點(diǎn)。
3 S32電纜故障定位系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)操作方法
3.1 故障性質(zhì)判斷。2014年12月12日06時(shí)44分中心站10kVF20旭日城Ⅱ用戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)（型號(hào)：YJV22-3*300-2762m）接地跳閘。用2500V絕緣搖表?yè)u測(cè)該電纜絕緣電阻：AO為400MΩ，BO為0MΩ，CO為500MΩ；用萬(wàn)用表精確測(cè)量BO為250kΩ。判斷故障性質(zhì)為：B相電纜高阻接地故障。
3.2 ARM弧反射法預(yù)定位。將S32電纜故障定位系統(tǒng)接地線(xiàn)接地，接上AC220V電源。高壓連接電纜的紅色大夾子接故障相B相，高壓連接電纜的黑色小夾子接銅屏蔽層接地線(xiàn)。殘壓測(cè)試值為0V。開(kāi)啟脈沖反射儀T30E，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置后，得到參考波形。高壓?jiǎn)卧ぷ髂Ｊ竭x為“ARM高級(jí)弧反射法”，升高電壓至16kV，等待3-5s，將調(diào)壓旋鈕回零，按下藍(lán)鍵，即得到ARM弧反射法故障波形。移動(dòng)光標(biāo)，得到故障距離S=1994m。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。
圖1 ARM弧反射法預(yù)定位圖
3.3 精確定位。高壓?jiǎn)卧x擇“SWG沖擊”模式，升高輸出電壓16kV，對(duì)故障電纜周期性放電。安排一人看護(hù)儀器，另安排一組人使用T16/9精確定位故障點(diǎn)。到故障預(yù)定位距離1994m電纜井附近，聲磁同步時(shí)間差值最小，耳機(jī)聲音最大，確定故障點(diǎn)。打開(kāi)電纜井發(fā)現(xiàn)，中間頭絕緣擊穿。
3.4 多故障點(diǎn)排除。切斷該故障中間頭，確認(rèn)電纜終端頭各相導(dǎo)體線(xiàn)芯均懸空。分別測(cè)試兩端電纜絕緣水平，電阻值均在合格范圍內(nèi)，排除了有多個(gè)故障點(diǎn)的可能。
3.5 測(cè)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題。（1）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤：初次測(cè)試時(shí)，將T30E“范圍”調(diào)節(jié)為2km，小于故障電纜長(zhǎng)度（2762m），導(dǎo)致參考波形和故障波形與實(shí)際不符，未能測(cè)出故障距離。（2）在多故障點(diǎn)排除過(guò)程中，未將電纜終端頭B相導(dǎo)體線(xiàn)芯剝干凈，B相電纜線(xiàn)芯與半導(dǎo)體層和銅屏蔽層接觸，對(duì)地電阻值測(cè)試為0MΩ，誤導(dǎo)工作人員再次使用S32電纜故障定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，耗費(fèi)了大量時(shí)間。
4 測(cè)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
近幾年我們?cè)陔娎|故障查找工作中不斷探索，積累了一定經(jīng)驗(yàn)，為今后電纜故障快速查找提供有價(jià)值的參考。（1）使用ARM弧反射法形成故障波形的操作中，若波形不明顯，可選擇“SWG沖擊”模式對(duì)故障電纜進(jìn)行多次充放電或使用電纜燒穿源擊穿故障點(diǎn)，一般需要5-l0min。在聽(tīng)到清脆放電聲后，使用ARM弧反射法，此時(shí)的波形一般較為典型。（2）若故障點(diǎn)距離測(cè)試端太近，會(huì)產(chǎn)生盲區(qū)，使得波形難以判斷識(shí)別，此時(shí)可嘗試到電纜的另一端進(jìn)行測(cè)試。建議每次查找電纜故障點(diǎn)時(shí)最好在電纜兩側(cè)各測(cè)試一次以作對(duì)比，這樣的成功率較高。（3）在使用S32電纜故障定位系統(tǒng)過(guò)程中，需要確認(rèn)電纜終端頭各相導(dǎo)體線(xiàn)芯均懸空，對(duì)于切割后的電纜需要確保電纜線(xiàn)芯半導(dǎo)電層開(kāi)剝干凈。（4）加強(qiáng)日常運(yùn)行維護(hù)。完善電纜路徑、圖紙、臺(tái)帳等資料能減少故障查找時(shí)間。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào)： U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
機(jī)電系統(tǒng)作為高速公路一個(gè)非常重要的組成部分，其技術(shù)含量較高、系統(tǒng)工程規(guī)模宏大的特點(diǎn)是確保高速公路現(xiàn)代化營(yíng)運(yùn)管理工作正常進(jìn)行的保障和基礎(chǔ)，同時(shí)也是在發(fā)揮高速公路經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的角色中扮演舉足輕重的作用。機(jī)電系統(tǒng)由收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、供配電照明系統(tǒng)與通信系統(tǒng)四個(gè)部分構(gòu)成。通信系統(tǒng)作為最基本的環(huán)節(jié)，收費(fèi)系統(tǒng)為核心，監(jiān)控系統(tǒng)為手段完成對(duì)高速公路上車(chē)輛通行、收費(fèi)管理、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控管理做出數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，起到信息數(shù)據(jù)共享的作用。但是如何使機(jī)電設(shè)備充分發(fā)揮其作用，提高運(yùn)營(yíng)管理水平和機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率，保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已成為當(dāng)今社會(huì)日益突出的問(wèn)題。
機(jī)電系統(tǒng)概述
上文中提到機(jī)電系統(tǒng)是由收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、供配電照明系統(tǒng)與通信系統(tǒng)四個(gè)部分構(gòu)成。各種設(shè)備貫穿于高速公路整條地段范圍內(nèi)，主要集中配備在收費(fèi)廣場(chǎng)、各個(gè)收費(fèi)站、隧道內(nèi)外以及中心機(jī)房?jī)?nèi)。并且機(jī)電系統(tǒng)多包含的設(shè)備種類(lèi)繁多，專(zhuān)業(yè)技術(shù)性強(qiáng)、其整個(gè)系統(tǒng)涵蓋面積廣接連上萬(wàn)件設(shè)備，同時(shí)大部分設(shè)備都是若干系統(tǒng)的組成單元。只要某種設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，其影響不單單只是對(duì)某一臺(tái)設(shè)備，而是影響整個(gè)系統(tǒng)功能，甚至還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)功能的完全喪失。
機(jī)電系統(tǒng)故障原因分析
分析機(jī)電系統(tǒng)發(fā)生故障的原因可以從設(shè)備使用功能、使用環(huán)境、使用后的維護(hù)以及使用人員的職業(yè)素質(zhì)等方面進(jìn)行研究。
自動(dòng)欄桿機(jī)
自動(dòng)欄桿機(jī)安裝于收費(fèi)車(chē)道尾端，其主要的功能是通過(guò)內(nèi)部發(fā)電機(jī)帶動(dòng)欄桿樹(shù)立或者水平放置，并根據(jù)收費(fèi)員的操作指令對(duì)通過(guò)車(chē)輛進(jìn)行通行控制。目前對(duì)高速公路自動(dòng)欄桿機(jī)的故障率在整個(gè)機(jī)電設(shè)備故障率中最高，占到總故障數(shù)量的14.75%。這些自動(dòng)欄桿機(jī)故障主要表在是欄桿無(wú)法起落、或者遭到破壞。同時(shí)經(jīng)過(guò)研究分析發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)欄桿機(jī)時(shí)刻都處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，每一輛車(chē)通行以此就會(huì)執(zhí)行抬桿、落桿各一次，使得對(duì)電機(jī)、控制盒、連接螺桿的要求非常高。隨著車(chē)流量的增加其一直處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)導(dǎo)致電機(jī)磨損日益嚴(yán)重。同時(shí)電源對(duì)于電機(jī)和控制盒的影響也非常大，整個(gè)電網(wǎng)的波動(dòng)和雷電的沖擊都會(huì)使控制盒內(nèi)部元件發(fā)生損壞，甚至導(dǎo)致電機(jī)的燒毀。而在車(chē)流量大時(shí)，容易發(fā)生人為的損壞。特別大型貨車(chē)在通行過(guò)程中因剎車(chē)不及時(shí)而撞到欄桿上，還有少部分車(chē)輛為了逃脫交通行費(fèi)而沖卡，也會(huì)造成對(duì)欄桿的破壞。
車(chē)道收費(fèi)機(jī)
車(chē)道收費(fèi)機(jī)通常安裝于收費(fèi)亭內(nèi)，利用內(nèi)部收費(fèi)軟件根據(jù)收費(fèi)操作員指令和自身采集到的數(shù)據(jù)，對(duì)外部各種收費(fèi)設(shè)備發(fā)出執(zhí)行命令。而控制設(shè)備完成收費(fèi)操作是收費(fèi)工作的核心設(shè)備。而通過(guò)近幾年的調(diào)查中，其發(fā)生事故的概率僅次于自動(dòng)欄桿機(jī)。車(chē)道收費(fèi)機(jī)對(duì)車(chē)道控制機(jī)工作時(shí)需要對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、保存、處理和控制，這使得硬盤(pán)時(shí)刻也都保持著運(yùn)作的工作狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)加速設(shè)備的老化，增加發(fā)生故障的概率。受到電網(wǎng)波動(dòng)影響，使車(chē)道控制機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于非正常電壓工作狀態(tài)，容易引起電源燒毀，或是電源供應(yīng)不足的情況，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)部板卡不能正常工作。只要硬盤(pán)、板卡、線(xiàn)纜受到影響，就會(huì)使得很多收費(fèi)數(shù)據(jù)無(wú)法正常傳統(tǒng)，導(dǎo)致內(nèi)部程序和數(shù)據(jù)的混亂。操作人員沒(méi)有定期的對(duì)灰塵清掃導(dǎo)致內(nèi)部板卡因灰塵積累過(guò)多而接觸不良，引發(fā)一系列機(jī)電設(shè)備的故障。
發(fā)電機(jī)
很多收費(fèi)站和隧道管理站建立在野外，大部分是從農(nóng)村電網(wǎng)取電，供電的質(zhì)量和不足常常會(huì)遭遇停電的情況。收費(fèi)站和隧道備用發(fā)電機(jī)不僅要為收費(fèi)站廣場(chǎng)、隧道應(yīng)急照明提供工作時(shí)的用電，還要為員工提供生活用電。而發(fā)電機(jī)的故障主要表現(xiàn)在發(fā)電電壓不穩(wěn)、負(fù)載不平衡以及停電后無(wú)法自動(dòng)啟動(dòng)等問(wèn)題。很多收費(fèi)站電源布線(xiàn)時(shí)沒(méi)有考慮到后期用電設(shè)備的負(fù)載功率，特別是在對(duì)大功率的熱水器使用上，當(dāng)這些高耗設(shè)備同時(shí)使用時(shí)，就容易造成負(fù)載功率的不平衡。而目前發(fā)電機(jī)的蓄電池一般采用鉛酸蓄電池，這種蓄電池承載壽命會(huì)隨著電池使用數(shù)量而遞減，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)無(wú)法使用。同時(shí)在發(fā)電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)由于收費(fèi)站人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)不夠，導(dǎo)致控制模板清單數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。
監(jiān)控室工作站和硬盤(pán)錄像機(jī)
監(jiān)控室工作站和硬盤(pán)錄像機(jī)在結(jié)構(gòu)上與車(chē)道控制都需要電腦控制。而監(jiān)控室工作站主要負(fù)責(zé)收費(fèi)站的數(shù)據(jù)傳輸、報(bào)表統(tǒng)計(jì)和收費(fèi)管理等工作，硬盤(pán)錄像則是實(shí)時(shí)記錄各類(lèi)視頻、音頻數(shù)據(jù)。所以?xún)煞N設(shè)備都是全天處于工作狀態(tài)，故障表現(xiàn)也同車(chē)道收費(fèi)機(jī)出現(xiàn)故障的現(xiàn)象十分類(lèi)似。但這兩類(lèi)設(shè)備總體數(shù)量比車(chē)道控制機(jī)安裝上要少，因此在事故發(fā)生概率上也要少于車(chē)道收費(fèi)機(jī)。隧道監(jiān)控室是實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道通行車(chē)輛和機(jī)電設(shè)施運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，使管理人員通過(guò)對(duì)隧道內(nèi)監(jiān)控錄像和數(shù)據(jù)能隨時(shí)掌握了解隧道營(yíng)運(yùn)狀況，加強(qiáng)對(duì)照明、通風(fēng)、車(chē)道指示以及消防系統(tǒng)合理控制及處置，更好為司乘人員提供舒適的通行環(huán)境與良好服務(wù)。
加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與管理
（一）建立專(zhuān)門(mén)的維護(hù)機(jī)構(gòu)
為了確保機(jī)電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)作，保證專(zhuān)業(yè)維護(hù)的質(zhì)量。應(yīng)該建立高速公路維護(hù)項(xiàng)目部，由專(zhuān)門(mén)的工程技術(shù)部進(jìn)行負(fù)責(zé)。對(duì)機(jī)電系統(tǒng)全權(quán)的實(shí)施維修安裝、質(zhì)量檢測(cè)、人員調(diào)配等各個(gè)方面的工作，系統(tǒng)科學(xué)的對(duì)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與管理。
（二）配備專(zhuān)業(yè)的維護(hù)人員
為了確保高速公路的順利營(yíng)運(yùn)，對(duì)維修質(zhì)量要求不僅要高而且還要及時(shí)迅速。在對(duì)機(jī)電維修維護(hù)工作上應(yīng)當(dāng)配備電子或者計(jì)算機(jī)、機(jī)械或者自動(dòng)化、電力等專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員。同時(shí)還要準(zhǔn)備至少兩輛維護(hù)維修專(zhuān)用的交通工具，而內(nèi)部必須配置線(xiàn)纜測(cè)試儀、示波器、 CATV測(cè)試驗(yàn)收儀、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀、數(shù)字萬(wàn)能表、LCR測(cè)試儀、便攜計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)儀器，方便維護(hù)人員快速的解決機(jī)電系統(tǒng)上出現(xiàn)的問(wèn)題。
（三）定期對(duì)機(jī)電系統(tǒng)檢查
加強(qiáng)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的定期維護(hù)，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員通過(guò)采用定期維護(hù)、日常巡查等基礎(chǔ)預(yù)防性措施外，還要特別注意對(duì)發(fā)生概率高的設(shè)備改善維修，尤其是在冬季雪凝、雨季汛期、臺(tái)風(fēng)、高溫等天氣來(lái)臨之前要做好各項(xiàng)工作的檢查。通過(guò)具體分析整合故障發(fā)生的原因改善其維修方式，防止相同重復(fù)性的發(fā)生。
（四）標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)電設(shè)備管理制度
高速公路機(jī)電設(shè)備需要合理適當(dāng)?shù)墓芾碇贫?，必須要設(shè)定一套比較完善的設(shè)備技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)，從而高效、科學(xué)的指導(dǎo)高速公路機(jī)電設(shè)備從安裝到維護(hù)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作。一套完善的設(shè)備管理制度，能夠提高整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的量化管理方法、內(nèi)容以及工作流程的運(yùn)作，并為高速公路機(jī)電設(shè)備的管理提供一個(gè)可行的標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)束語(yǔ)
高速公路機(jī)電系統(tǒng)對(duì)故障的維護(hù)與管理是運(yùn)營(yíng)管理者必須重視的問(wèn)題，專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)在實(shí)踐工作中不斷地摸索與總結(jié)，提高對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)與管理的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，降低機(jī)電系統(tǒng)的故障率。從機(jī)電設(shè)備維護(hù)的個(gè)性特點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的共性特點(diǎn)，所以從實(shí)踐中得出的經(jīng)驗(yàn)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)工作都有重要的指導(dǎo)意義，以此保證機(jī)電設(shè)備的高效運(yùn)行，高速公路的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
