摘要:随着我国经济建设的飞速发展,在各行各业中大量使用电力能源,而电力电缆又是电力输送的主要工具之一。电缆故障会直接威胁到发、变电及电网系统的安全运行,造成巨大的经济损失、严重威胁人民的生命安全。本文分析了一起10kV电缆放电事故,罗列了一些主要的故障类型,浅析了故障原因,并在此基础上提出了一些故障的防范措施。
关键词:电力电缆;放电;分析;防范
电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸电缆、橡套电缆、架空绝缘电缆)、分支电缆以及电力设备用电气装备电线电缆等。
随着电力电缆埋地敷设工程的迅速发展,对电缆保护提出的更高要求,电缆保护套管是采用聚乙烯PE和优质钢管经过喷砂前处理、浸塑或涂装、加温固化工艺制作而成。它是保护电线和电缆最常用的一种电绝缘管。运维具有绝缘性能良好、化学稳定性高、不生锈、不老化、可适应苛刻环境而被广泛得以应用。
使用电缆保护套保护电缆可以达到如下优势:1、良好的耐腐蚀,使用寿命长,可在潮湿盐碱地带使用。2、阻燃、耐热性好,可在130度高温下长期使用而不变形,遇火不燃烧。3、强度高、刚度高。用在行车道下直埋无需加混凝土保护层,能加快电缆工程建设进度。4、电缆保护套管无论是管材还是管件都具有一定柔性,能抵御外界重压和基础沉降所引起的破坏。5、具有良好的抗外界信号干扰性能。6、内壁光滑,不刮伤电缆。
事件发生及处置情况
某日运维人员对所辖变电站进行设备巡视工作时,发现10kV开关室存在间隙放电的异常声响。经过仔细辨识确认放电声响来自208站用变间隔电缆终端隔室,运维人员随即对208站用变及站内低压系统及负荷情况进行检查未发现异常现象。初步分析放电异常与近日连续雾霾与降雨天气有关,当时某站10kV开关室空调设备运行正常,室内环境温度10度,湿度65%。为了确认异常现象涉及范围,运维人员对10kV开关室所有设备间隔进行了逐一排查,均未发现异响及异常情况。以防208间隔放电异常持续发展,运维人员将208间隔临近电缆沟盖板全部打开,并在其四周增设固定安全围栏。随后运维人员将208开关柜间隔电缆隔室异常放电情况进行汇报,将放电异响音频资料发送给专业人员,请专业人员协助鉴定放电情况的危急程度。经过带电监测专业人员现场监测确认208间隔存在明显放电声响。
图1电缆放电位置 图2电缆放电损坏情况
图3更换后的电缆
事件原因及暴露问题
事故发生后对该事件进行分析,将208开关柜电缆终端隔室进行开箱检查未发现柜内绝缘瓷质部分异常,但发现电缆外绝缘保护套有烧损痕迹。通过对208开关及三相电缆的耐压检查,确认放电部位就是B相电缆外绝缘保护套对与之相邻的B相铜排放电。经检查该电缆的介质损耗角正切值为8.7%(国家标准为不大于7%),由于电缆的介质损耗过大,导致正常运行中的电缆发热,烧损外皮而向铜排放电。事件暴露出设备生产厂家对电缆制造材料监管不到位,量化工序把关不严,造成该产品质量不合格,从而导致事件的发生。
电缆故障最直接的原因是绝缘降低而被击穿。主要有:
1、超负荷运行。长期超负荷运行,将使电缆温度升高,绝缘老化,以致击穿绝缘,降低施工质量。
2、电气方面,电缆头施工工艺达不到要求,电缆头密封性差,潮气侵入电缆内部,电缆绝缘性能下降;敷设电缆时未能采取保护措施,保护层遭破坏,绝缘降低。
3、土建方面,工井管沟排水不畅,电缆长期被水浸泡,损害绝缘强度;工井太小,电缆弯曲半径不够,长期受挤压外力破坏。主要是市政施工中机械野蛮施工,挖伤挖断电缆。
4、腐蚀。保护层长期遭受化学腐蚀或电缆腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低。
5、电缆本身或者电缆头附件质量差,电缆头密封性差,绝缘胶溶解,开裂,导致出现的谐振现象为线路断线故障使线路相间电容及对地电容与配电变压器励磁电容构成谐振回路,从而激发铁磁谐振。
防止对策
为防止同类事件发生,运维单位再次对其他电缆进行了再次检查,经各项检查全部符合正常运行条件。在今后工作中,运维单位将加强设备的交接管理,对于可能存在设备放热的情况,应对设备定期检查,精确定位进行综合判断,采用多种检测技术进行相互验证,以此有效提高缺陷检出率。
电力电缆的巡视检查项目
1)电缆外护套应无破损
2)电缆金属护套接地良好,接头无过热,电缆无渗漏油
3)电缆终端无异响、异味
4)电缆套管无裂纹、积污、闪络.
5)电缆运行时的电流不超过允许值.
6)充油电缆的油压正常,油压表电接点完好,油压报警装置完好.
7)电缆支架牢固,无松动现象,无严重锈蚀,接地良好.
8)引入室内的电缆孔封堵严密.
9)电缆终端清洁,无绝缘剂渗漏,无过热、放电现象,引出线紧固可靠、无松动、断股引线变形,带电距离符合规定.
发现电力电缆有下列情况之一,应立即汇报申请将电力电缆停运:
1 电缆或电缆终端冒烟起火。2 充油电缆终端发生漏油,变电运维人员不能控制、排除时。3 电缆终端及本体存在破损、局部损坏及放电现象,需要停运处理时。4 电缆终端及引出线、线夹温度异常,红外测温显示温度达到严重发热程度,需要停运处理时。5 其它被判定为危急缺陷的情况,需要停运处理时。
参考文献
[1]李凌。高压电力电缆故障分析及其探测技术[J]。电力机械,2005
[2]于景丰。电力电缆实用技术[M]。北京:中国水利水电出版社,1998
[3]史传卿。电力电缆安装运行技术问答[M]。北京:中国电力出版社,2002
作者简介
李燕(1984.01.09),性别:女;籍贯:山西太原;民族:汉;学历:硕士;职称:工程师;职务:变电站副值班员;研究方向:变电运行;
论文作者:李燕,李杨春
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/4
标签:电缆论文; 护套论文; 终端论文; 电力电缆论文; 情况论文; 异常论文; 间隔论文; 《电力设备》2018年第1期论文;