摘要:社会经济发展与电网规模的发展,电缆线路可靠性也愈发受到社会的关注。对此,本文将浅要分析11kv及以上高压交联电缆的应用现状,继而探讨其在运行中容易出现的故障并分析相关故障原因,最后探讨相关性的防治对策。
关键词:高压交联电缆;故障分析;故障原因;故障防治
社会发展提高居民生活质量的同时,也使得社会用电量急剧增加,智能电器及相关智能设备的使用对增大了电缆的输电压力。其在运行过程中,受多方面因素的影响会出现一些故障,这些故障会相应的影响供电质量,严重情况下,可能会引发电力系统的瘫痪。对此,相关人员应当加强对高压交联电缆故障的研究,从而全面提升电网的工作质量。
1高压交联电缆应用现状
相对于西方先进国家,我国电缆线路运行可靠性处于较为落后的状态,一方面,我国人口基数大,供电压力也相对较大[1]。另一方面,随着高压交联电缆应用范围的推广,地下线路也随之增大,电缆维护难度有所提高,因而更易出现电路故障。据相关数据分析,我国简练电缆击穿故障率达到了0.5次/年-100km。在此过程中,高压交联电缆的应用效果也大打折扣,电网结构也受到了相应的影响。同时,电缆维修点较为分散,高压交联电缆故障维护系统应急能力也较大。其在运行前期、中期及后期受不同因素影响会出现一系列故障,其故障部位主要分布在电缆本体、接头及终端。
2高压交联电缆故障分析
2.1生产制造
电缆生产制造过程中,受生产环境影响,其本体质量会受到影响,其应用性能也会受到相应的影响。例如,在某高压交联电缆施工完成后,在投入运行1d后发生了击穿事故,其在施工完成后已经过交流耐压试验,证明其可以正常运行,但在1d后便出现故障,据分析,其故障原因为电缆内外屏中含有杂物,损坏了电缆绝缘性能。在生产过程中,生产环境难以优化极大程度的减低了电缆的质量,技术人员在进行质检时,如不进行细节分析则会导致质量不达标的电缆进入施工现场,如绝缘偏心或者交联度不均匀等问题都会引发相应的故障。此外,在保证机械设备、生产环境及原材料等质量过关的前提下,生产工艺水平也会影响电缆质量,例如,在接头的生产过程中,如生产工艺不达标,则会导致绝缘带层出现气隙,从而增大故障风险。
2.2电缆安装
电缆安装质量不达标也会引发电缆故障,例如,在高压交联电缆线路投入正常运行后,经过一段时间的使用,未出现相关故障,后绝缘屏蔽末端上部突然发生击穿事故。其故障原因可能是电缆线路在安装时未锁死应力锥弹簧机构,导致电缆绝缘与应力锥接触不良,影响了结合界面的强度,从而引起了界面放电,从而导致了击穿事故的发生。此外,在安装过程中,附件等小零件的安装或者安装过程中外护套受到损坏也会引发电缆运行故障。例如,在安装时,电缆外护套被划伤,则有可能会导致电缆受潮,从而引发运行故障。
2.3外力破坏
在电缆运行过程中,运行外部环境也会相应的影响其运行安全,当电缆遭到外力破坏时,其便容易发生故障。并且据相关数据分析,外力破坏时引发电缆故障的主要原因。第一,由于电缆运行环境主要是在地下,地下敷设了各种管道,当线路变动时,则会对电缆造成损害。近几年,城市建设步伐加快,进一步增大了电缆外力破坏的风险。第二,敷设方式的不合理,如直埋式的敷设,也会增大电缆故障风险。如在电缆运行过程中遭遇工厂施工,其在进行地基施工时,使用的相关设备可能会打穿电缆隧道侧壁,从而破坏电网结构,会引发大面积的停电,影响居民生活。
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2.4设计
在电缆设计过程中,可能受设计人员综合素质影响,导致其实际应用效果不强。例如,在设计过程中,设计人员缺乏对电缆的专业研究,则可能为电缆运行埋下安全隐患。此外,在电缆敷设时,对现场环境考虑不周,如地质、气候等外界因素对电缆运行会产生一定的影响,如不加强对这一方面的研究则会极大程度的影响电缆运行的可靠性。例如,在110kv高压交联电缆运行中,需要设计接地点保护电缆运行安全,而设计人员缺乏对这方面的考虑,使得电缆被当做母线,经过一段时间的使用,设备绝缘将会被烧穿。这一现象产生的原因在于,金属护套为得到正确使用,导致在使用过程中对地放电[2]。
3 110kv及以上高压交联电缆故障防治措施
3.1优化电缆生产过程
电缆生产质量是电缆安全运行的重要保障,因此,为全面防治电缆故障,应当加强对电缆生产过程的监管。例如,可定期对电缆进行抽样检查。同时,相关人员应当加强对生产环境的研究,避免环境杂质进入生产过程。
3.2提高安装质量
电缆运行具有一定的逻辑性,因此,应当加强对安装质量的研究,避免安装不当引发电路故障。在此过程中,应当加强对安装细节的检测,并强化施工人员的安全意识。例如,在电缆敷设中,可采用牵引的施工方式,最大程度的保护电缆外护套,此外,为确保接头安装质量,应当提升施工人员的安装水平。
3.3提升竣工检验可靠性
在电缆安装完成后,需要对其进行运行可靠性的检验,但在目前检验方式中,对电缆相关性能的检测并不完善。因此,应当优化检验方法,提升竣工检验的可靠性。例如,可采用串联谐振进行检验,从而避免直流耐压性对检验结构的影响。在此过程中,应当加强对检验设备的研究,从而全面优化检验流程。与此同时,应该做好竣工记录,避免后期施工影响电缆运行[3]。
3.4优化设计过程
在进行电缆敷设设计时,应当加强对周围环境的研究,从而提升电缆工程水平。在此过程中,相关人员应当做好地质勘探工作,并加强对电缆运行场景的研究。与此同时,应该从长远角度进行电缆运行的分析。
3.5优化运行监测过程
为实时跟踪电缆运行状况,避免故障范围扩大,应当加强对电缆运行的监测。随着现代科技的发展,各种新型技术也投入电网运行中。例如,可在电缆接头处安装测温仪,监测其工作温度,从而全面保证电路安全。
结语
电缆作为电网结构重要组成部分,相关人员应当加强对其故障的分析,从而全面提升电缆工程质量。在此过程中,应当从生产过程、设计过程、安装过程及运行过程等各个环节进行故障分析,并加强施工队伍的建设,为电缆系统运行的可靠性提供有效保证。
参考文献:
[1]朱涛,杨斌,孙长群,何剑锋,李明贞,周承科.基于OWTS的高压交联电缆短路故障定位方法[J].广东电力,2019,32(04):85-91.
[2]段利军.交联电缆故障浅析[J].机电信息,2018(21):86-87.
[3]袁野. 高压交联电缆劣化特性及可靠性研究[D].大连理工大学,2017.
论文作者:王礼伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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