试析高压电缆故障分析判断与故障点查找论文_孙建华

试析高压电缆故障分析判断与故障点查找论文_孙建华

(国网山西省电力公司太原供电公司 山西太原 030000)

摘要:随着我国社会经济的快速发展和城镇化建设的进行,人们对电力能源的需求也日益增加,在各个行业中高压电缆都得到了广泛应用。高压电缆的安全关乎电力能源的传输和使用,影响着人们的日常生产和生活,并和电力企业的经济效益息息相关。对于高压电缆所出现的故障,相关部门应及时诊断查找并采取措施,确保其使用过程中的安全性。

关键词:高压电缆;故障;判断;查找

1对高压电缆故障进行判断与查找的重要性

随着我国经济的发展和改革开放的不断深入,电力企业作为一个具有社会公用事业性质的行业,在近年来也得到了迅猛的发展,为人民的日常生活提供了电力资源,使人民的生活更加丰富多彩,同时也为国家的经济发展做出了重大的贡献,使我国的经济得以快速发展。然而,伴随着电力企业的发展,却还是存在着一些问题,比如说电力生产安全问题、高压电缆运行问题等。高压电缆运行故障的存在,对人民而言,不仅会使人民的日常生活的正常进行受到影响,同时也会给国家的经济发展带来阻碍。一旦高压电缆的运行出现故障,那么将给电力企业为人民、为社会的电力传输造成影响,使人民、使社会的供电得不到正常供应,因而也就给人民的日常生活的正常进行造成了影响;同时,由于电力企业为人民、为社会的供电不能够正常进行,将使得社会的企业不能够正常运转,这就给国家的经济发展带来了阻碍。此外,由于高压电缆运行出现了故障,这也将给电力企业的正常发展造成阻碍,降低了电力企业本身的竞争力,难以在如今竞争激烈的经济市场下生存下来。而通过对高压电缆运行故障进行判断与查找,可以预先预防高压电缆运行故障的出现。通过对以往的高压电缆出现的运行故障事例进行收集,并对收集结果进行分析,分析造成高压电缆运行出现故障的原因,并制定出科学、合理、有效地应对方法和措施,对高压电缆运行故障进行预防性的防护,同时对出现了运行故障的高压电缆及时采取应对措施,将因高压电缆运行故障带来的损失降到最低。因此,对高压电缆运行故障进行判断与查找是非常重要的,它是人民日常生活正常进行的需要,也是国家经济发展的需要,同时它也是电力企业本身发展的需要。

2高压电缆故障分析判断与故障点查找

2.1高压电缆故障原因

2.1.1 厂家制造原因

(1)电缆本体制造原因

一般在电缆生产过程中容易出现的问题有绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、内外屏蔽有突起、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属护套密封不良等,有些情况比较严重可能在竣工试验中或投运后不久出现故障,大部分在电缆系统中以缺陷形式存在,对电缆长期安全运行造成严重隐患。

(2)电缆接头制造原因

电缆接头分为电缆终端接头和电缆中间接头,不管什么接头形式,电缆接头故障一般都出现在电缆绝缘屏蔽断口处,因为这里是电应力集中的部位,因制造原因导致电缆接头故障的原因有应力锥本体制造缺陷、绝缘填充剂问题等原因。

2.1.2 施工质量原因

因为施工质量导致高压电缆系统故障的事例很多:一是现场条件比较差,电缆和接头在工厂制造时环境和工艺要求都很高,而施工现场温度变化、湿度、灰尘都不好控制。二是在电缆敷设时野蛮拖拉,损伤电缆外护层,引起主绝缘受损。三是由于工作人员的粗心在电缆头制作过程中绝缘表面难免会留下细小的刀痕,半导电层清理不干净,另外接头施工过程中由于绝缘暴露在空气中,绝缘中也会吸入水分受潮,这些都给长期安全运行留下隐患。四是安装时,工作人员没有严格按照工艺施工或工艺规定尺寸要求去做。五是竣工验收采用直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏。六是因密封处理不善,导致电缆受潮。

中间接头必须采用金属铜外壳外加PE 或 PVC 绝缘防腐层的密封结构,在现场施工中保证铅封的密实,这样有效的保证了接头的密封防水性能。

2.1.3 外力破坏原因

一是机械开挖,人工打桩时未经核对,破坏电缆而接地短路。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是车辆碾压,地面下沉,造成电缆错位、变形,导致电缆故障

2.1.4 设计原因

因电缆受热膨胀导致的电缆挤伤导致击穿。交联电缆负荷高时,线芯温度升高,电缆受热膨胀,在隧道内转弯处电缆顶在支架立面上,长期大负荷运行电缆蠕动力量很大,导致支架立面压破电缆外护套、金属护套,挤入电缆绝缘层导致电缆击穿。

2.2高压电缆故障故障类型

(1)以故障现象为依据,可以将电力电缆的故障划分成开放性与封闭性故障两种。

(2)以接地现象为依据,可以将电力电缆的故障划分成开路故障、多相接地、相间故障与单相接地等。其中,单相与多相接地故障是最常见的。

第三,以故障绝缘电阻大小为依据,可以将电力电缆的故障划分成开路故障、高阻故障与低阻故障三种。其中,开路故障主要是电缆相间或者是相对地绝缘电阻满足规范数值,而工作的电压难以被传输至终端,或者是终端存在电压而负载能力薄弱。最典型的开路故障就是断线故障。而低阻故障则是电缆相间与相对地绝缘受到损坏,绝缘电阻数值可以利用低压脉冲的方法对某种故障进行测量。如果故障点的对地电阻是零,就可以将其判断成短路故障。高阻故障则是电缆相间与相对地绝缘受到损坏,而绝缘电阻相对较大,无法使用低压脉冲的方法对故障进行测量。

2.3高压电缆故障点查找

一般来说高压电缆故障点的查找可以分为五大步骤,具体包括:

(1)为了确定电缆的基本状况,技术人员需要调查和澄清故障电缆的长度、工厂提供的有关数据和连接位置等基本状况,为以后的故障点搜索工作奠定基础;

(2)诊断电缆故障性质,利用仪器对电缆的绝缘性、导电性等相关性能进行测量,判断故障的成因,选择合适的故障点查找方法;

(3)粗距测量、技术人员通过故障信息分析、核心线路上的测试信号和在线测量等方法对故障距离进行估计,为后续故障点的精确定位提供依据;

(4)故障点精确定位,在粗测的基础上利用感应法、同步法、声测法以及时差法等确定故障点的精确位置;

(5)故障点位置的误差分析受运行时间、运行环境等因素的影响。第一精确定位的故障点可能有误差。为了避免假信号的影响,准确定位的步骤需要重复多次。分析发现故障点的误差,总结发现故障点的经验。

2.4高压电缆故障分析判断与故障点查找的案例

案例:A变电站线路保护动作,线路开关跳闸。

抢修班对该线路进行主绝缘测试,主绝缘合格。打开A变电站内1号直接接地箱时,发现该接地箱内部已经烧毁。清理1号直接接地箱,抽出金属屏蔽层引出线,分别对ABC相金属屏蔽层引出线进行绝缘测试,仪器显示存在接地现象,试验判断为该电缆金属屏蔽层存在故障。当天正值汛期,怀疑中间接头井内保护接地箱已经泡水失效造成接地现象。

打开中间接头井,发现中间接头和各接地箱均已泡水,基本符合初步判断。打开中间接头井内箱体时发现,1号保护接地箱与2号直接接地箱位置装反。造成第一段电缆金属屏蔽层两端直接接地,第二段电缆金属屏蔽层两端均经保护器接地。查看变电站线路负荷,发现近期负荷不断攀升,造成第一段金属屏蔽层中的感应电流不断加大,导致1号直接接地箱无法承受感应电流而烧毁,但对应的2号直接接地箱泡在水中而未烧毁。事故处理情况:拆除所有直接接地箱和保护接地箱,对3段电缆的金属屏蔽层进行绝缘试验和断线情况检查,绝缘电阻合格,并未发现断线现象,判断该电缆在金属屏蔽层正确恢复后可正常投运。

3 结束语

总而言之,随着我国社会发展水平不断进行提高,高压电缆在电力系统的需求量加大,但是高压电缆发生机率正在逐年增加,这就要求我们在以后的实际工作中必须对高压电缆故障分析判断与故障点查找进一步研究探讨。

参考文献:

[1]刘洋,刘忠,姜波,刘洋,王宝巍.高压电缆故障分析与检测方法[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2015,01:107-111.

论文作者:孙建华

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/5

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