10kV电缆故障探测论文_翟虎成1,安晓亮2

10kV电缆故障探测论文_翟虎成1,安晓亮2

国网宁夏电力有限公司宁东供电公司 宁夏银川 750411

摘要:目前,城市建设快速发展,对环境要求也不断提升,这在一定程度上限制了我们平时的用电量。现代科学家研究得到,10千伏电缆是用电上线。但是,如今很多单位包括部分企业的用电量已经超过了这个范围,从而带来一定的故障。本篇文章就10千伏电缆故障进行了分析和处理。

关键词:故障;情况;查线;设备;运险

引言:由于城市建设快速发展,城市道路边的绿化带和绿化公园的新建,居民小区的形成,对环境要求也不断提升,限制了架空线路的建设。为适应这一新形势,在城市电网建设中加快配电网电缆化进程,电力电缆正以其特有的占地小、相对安全、供电可靠、环境美化等诸多优点飞速发展,高压电缆分支箱因解决了电缆分接问题及全绝缘、全密封、耐腐蚀、免维护、体积小、结构紧凑、安装组合灵活多变的特点而被广泛使用。

高压电缆分支箱作为配电的重要配套设备,优化了电缆线路网络,实现了多回路电缆线路供电。高压分支箱连接电缆终端的施工工艺、连接点接触质量,分支箱本体连接套管的绝缘等因素,直接关系到线路的安全运行。

一、故障经过及查线情况

2015年3月14日11点42分,110千伏大厂变电站10千伏Ⅰ段母线三相电压不平衡,此时显示电压如下:UA=10.74kV、UB=9.09kV、UC=1.73kV,零序电压3UO=96.63kV,A、B两相线电压UAB=10.38kV。

11点51分,拉开大厂变电站10千伏杨庄线174开关,Ⅰ段母线三相电压恢复正常。

初步确定故障发生在10千伏杨庄线,故障为C相,故障性质为单相接地,10千伏杨庄线沿布图及柱开线路运行人员对10千伏杨庄线及大厂变电站到R9119柱开的线路进行故障巡视,未见异常。14点02分向值班调度员汇报,请求拉开R9119柱开试送前段线路,试送成功,前段线路运行正常。

15点23分,大厂变电站10千伏Ⅰ段母线再次出现三相电压不平衡,此时显示电压如下:UA=10.66kV、UB=8.9kV、UC=1.85kV。线路运行人员对10千伏杨庄线及R9119柱开的前段线路重新进行故障巡视,发现10千伏杨庄线#1电缆分支箱箱盖右角处表面变色,形成大块烧过黄色斑块,空气中夹着绝缘皮烧过的气味,打开箱盖后,发现C相一只未安装电缆的母排套管烧毁。

二、设备概况及运险情况

10千伏杨庄线#1电缆分支箱是四回路美式分支箱,于2002年4月投入运行,生产厂家是浙江宁安分支箱制造厂。2006年10月9日,对分支箱进行检修和清扫,设备情况良好。2008年1月15日,对分支箱进行周期性巡视,没有发现异常。

三、故障分析

因为故障点发生在高压电缆分支箱内部,且线路在第一次故障巡视后未能发现故障点的情况下,线路试送成功,并运行了1小时20分钟,当时天气为多云良好天气,此类故障是我们第一次经历,对故障原因查阅相关资料,走访南京供电公司有关配电运行人员和专家,得到的第一手资料很少,所以我们从设备绝缘、安装质量、运行方面、外界因素等进行了多方面的分析。

3.1 设备绝缘

高压分支箱组合方式是美式组合母排,预留接口的绝缘保护帽以及母排上的套管是硅橡胶制成绝缘设备,因故障为C相母排,该相在出厂时本体可能存在缺陷,主要导体的绝缘层存在问题,通过一定时间运行后,硅橡胶绝缘水平下降,硅橡胶表面出现龟裂,由于箱底地下水较多,水汽的浸透造成母排对分支箱放电,最终导致绝缘击穿及母排套管烧毁。

3.2 安装质量

根据分支箱内的电缆头安装位置分析,现B、C两相电缆分别安装在母排的左侧,而A相电缆则安装在母排的右侧,从施工工艺方面来说,属于施工工艺不规范。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分析认为有可能现场安装电缆时,先安装C相后,发现A相安装时,电缆头长度不够,临时调整C相电缆头安装位置,从而有可能发生:①导致C相母排右侧第一桩头绝缘损坏;②绝缘保护帽插入不到位存在缝隙;③导电封帽安装时未拧紧存在缝隙或脱落。如果长期遇到水汽渗入,套管的爬电距离变小,如果套管表面湿度过大将构成导电通路,发生接地故障,也会造成母排桩头对分支箱间隙性放电,形成母排桩头长期发热,使套管烧毁。

3.3 运行方面

第一、虽然我们已按周期对分支箱进行巡视和检修,由于对分支箱管理的时间较短,运行经验上存在不足,对设备出现的异常可能没有及时发现。

第二、在现场通过对箱内设备及母排察看,发现分支箱的底部和母排绝缘表面有轻度的污染和潮湿,对线路的运行起到外在的影响。

第三、针对线路第一次接地故障,在故障点未发现前,线路能继续运行1个多小时再次出现了接地故障,分析认为主要是C相母排绝缘或设备紧固不到位存在缝隙,由于受到水汽渗透,所以发生了第一次线路接地故障,故障时的大电流使得绝缘表面水汽蒸发,硅橡胶绝缘又能恢复原绝缘状态,当线路运行后,箱内的水汽慢慢渗入到C相母排薄弱的绝缘处,行成了间隙性接地、设备发热直到烧毁过程,最终造成线路永久性接地故障。

3.4 外界因素

由于2008年1月下旬连续数天大雪,箱盖上的积雪化成水后从箱盖缝隙处漫漫渗透到箱内,同时雨雪又使地下水位增高,地下水汽通过电缆孔洞渗入到分支箱内,箱内处于相对封闭状况,空气湿度较大,对电气绝缘有较大的影响,特别是对绝缘连接处的密封不好的设备,往往造成绝缘设备爬电距离过小,容易发生接地故障。

四、防范对策研究

4.1 按安装要求和工艺施工

美式T型分支箱电缆接头制作,应由专业人员进行操作,并根据分支箱、电缆型号认真阅读安装制作图,使施工人员了解电缆的结构、特性和用途,以便安装时按安装工艺及注意事项进行操作,因为电缆的制作和安装是一项隐蔽、精细工程,质量管理必须贯穿全过程。

因为电缆分支箱与T型电缆接头安装的相间距离狭小,从电缆分支箱出线套管至三芯电缆分相后长度不足1.2m,应确保在距离电缆终端大于1.2m处进行分相处理,电缆分相处理时,将三相电缆分别与电缆分支箱套管端口端子对齐,中间相电缆应锯短,保证三相电缆长短合适、平齐,防止因过长或过短相电缆产生较大的推力或拉力,导致固定的T型电缆接头与电缆或电缆分接箱出线套管接触不良,避免电缆分接箱出线套管因受力导致漏气。

4.2 提高运行和检修水平

加强对配电线路运行及检修人员技能培训,掌握高压分支箱、电缆等设备运行规律和操作技能,并经考试合格后方能上岗。对新设备使用和新工艺的推广,邀请厂家技术人员介绍安装工艺及注意事项,不断地提高运行维护和管理水平。

4.3 解决箱内潮湿问题

在高压分支箱验收时,要求分支箱的底盖盖好,对电缆孔洞过大应采用防火胶泥进行封堵,同时对箱门交联处的缝隙增设软绝缘皮,第一防止箱体的地下和箱盖上的水汽及污秽物进入箱内,对电气绝缘设备的危害。第二防止小动物进入箱内咬坏电缆和分支箱母排绝缘层。对已投运的分支箱的电缆孔洞全部进行封堵工作。

[结束语] 随着配电线路网络不断扩大,配电网电缆化进程加快,电缆、分支箱、环网柜等设备不断增加,对电缆、分支箱、环网柜运行维护和管理水平也提出了更高的要求,新设备、新工艺和新的运行要求需要线路人员不断地学习,这便需要我们这新一代人的努力,逐渐掌握相关理念进行处理。

参考文献:

[1]郑秀玉,李晓明,丁坚勇.电力电缆故障定位综述[J].电气应用.2016(22)

[2]卢山.10KV电缆故障点测寻方法和现场应用实例[J].湖北电力.2017(1)

[3]李键伟.论压力容器无损检测技术的选择与应用[J].中国科技财富.2016(3)

论文作者:翟虎成1,安晓亮2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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