电力电缆故障寻测分析(精选6篇)
电力电缆故障寻测分析 篇1
电能是当今社会的主要能源和动力, 电力电缆承担着输送电能的重任。一旦电缆发生故障后, 一般均无法通过巡视检查而发现。这时故障点主要是依靠电气测量来判断确定其位置, 而测量的准确度与电缆资料及长度的准确程度、故障性质、使用的仪器及测量的方法等有很大关系。正确的测试方法对排除电缆故障, 恢复供电, 有着重要的现实意义。
一、电缆故障产生的因素
1. 机械损伤:很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。
2. 长期过负荷运行:由于过负荷运行, 电缆的温度会随之升高, 尤其在炎热的夏季, 电缆的温升常导致电缆薄弱处和接头处首先被击穿。
3. 拙劣的接头制作:在潮湿的气候条件下做接头, 是接头封装物内混入水蒸气而达不到运行要求, 久而久之, 往往形成故障。
4. 不按技术要求施工:不按技术要求施工敷设电缆往往会留下隐患, 如临时改变设计走向、沟道结构及野蛮施工等, 都是形成电缆故障的重要原因。
二、电缆故障测试的一般步骤及性质判别
一般电缆的故障寻测包括两大步骤:粗测和精测。粗测的方法很多, 主要有电桥法、高压闪络测量法、低压脉冲法等, 测量故障点的大概范围。粗测主要是查清电缆的路径和埋深, 进而由精测找出故障点的精确位置。
1. 电缆故障的测试一般遵循以下几点。
a.了解电缆的基本情况。
b.了解故障电缆在运行或施工中的情况, 并查找安装图纸, 以及电缆的型号、长度、接头数目。
c.用适当的方法进行故障检测, 查找电缆的正确走向及深度。
2. 故障性质判别。
对故障性质的分析是选择测试方法的基本依据。因此, 首先要查清电缆的故障有哪些种类和特征。首先, 电缆故障按损伤部位可分为芯线损伤和不同相之间和相对地之间绝缘介质损伤产生的故障。前者表现为开跨及断线, 很少见。后者则经常碰到, 表现为低阻、泄露性高阻、闪络性高阻和开路等四种情况。
三、脉冲法原理及操作步骤
电缆的故障千奇百怪, 三相全坏的情况常有发生。为了解决诸多难题, 同时也为了方便各种故障的测试, 我们选用脉冲法。
1. 脉冲法的原理。
无论低压脉冲法还是高压脉冲法均是依据微波在“均匀长线 (电缆) ”传输中, 因其某处 (故障点) 特性阻抗发生变化对电波的影响来微观地分析电波相位、极性及幅度等物理量的变化, 通过测得电波传输到故障点的时间计算出故障点的距离。
2. 仪器设备。采用本单位KABELLUX4-T型仪器, 这是一种由微处理器控制的数字式电缆故障定位仪。
3. 具体操作步骤。
(1) 通过图纸了解被测电缆型号、大致路径、长度等原始资料。
(2) 根据资料对仪器进行合理设置。
a.传播速度V/2不是常数, 但有固定的数值, 它决定了测量精度。根据经验, 发现V/2的取值与电缆型号有关, 其列表如下:
b.选择检测模式及接线方式。
DIRECT:直接模式;故障线接于L1
COMPARISON:比较模式;故障线接于L1, 完好线接于L2
DIFFRENCE:差值模式;故障线接于L1, 完好线接于L2
COUPLING:耦合模式;第一对线接于L1, 完好线接于L2
c.测试范围选择要大于被测电缆长度, 粗测后再按显示的长度逐步缩小监测范围。如图4、图5、图6所示。
通过以上步骤完成了仪器测量模式的设置, 实际接线如图7所示。
(3) 通过波形判断故障类型及故障定位。针对各种不同的故障, 仪器显示的波形也各不相同, 这需要一丝不苟的细心和大量的实践经验来判断。
(4) 用声测法寻闪络性故障。如图11, 当放电球JS向故障芯子放电时, 直流高压通过球间隙施加高压给电缆, 使故障点击穿放电, 仔细监听放电的声音, 就能顺利地找到故障点的位置。
六、结论
在电缆故障测寻中, 借助现代化的仪器设备, 务必迅速准确地确定故障点的位置, 为故障的迅速处理, 尽快恢复供电赢得宝贵的时间。但是如果测寻不得法, 则可能导致设备的损坏和故障的扩大, 给公司带来不必要的损失。
电力电缆故障寻测分析 篇2
一、抢修施工介绍
本抢修施工主要是对5.21事故中银前原料1#底配室电缆进行重新鉴定、恢复。本抢修施工特点:工期紧、相关方交叉作业多、有高空作业。本次抢修施工主要以最快速度抢修1#底配室电缆,争取尽快恢复正常生产。
二、抢修小组:
项目负责人:李春雷、顾华杰 协调负责人:李 彬(现场协调)安全负责人:郑希桐、李吉武(现场安全)材料负责人:庄中晓(备件材料准备)施工负责人:李永迪、刘 勇
施工人员 :电工、建安公司、外委民工
三、抢修准备:
1、备件准备:
电 缆:动力电缆、控制电缆、照明电缆
连接管:16mm2、25mm2、35mm2、50mm2、70 mm2、95 mm2、120 mm2、150 mm2 线鼻子:35mm2、50mm2、70 mm2、95 mm2、120 mm2、150 mm2 灯 具:探照灯、三通防水灯头
材 料:高压绝缘自粘胶带、普通防水胶布
2、工具准备:
压线钳 2个 摇 表 2个 万用表 2个 套 筒 1套 锯 2只
电工工具 扳手、割刀等
四、安全确认:
1、提前学习进入施工现场注意事项,人员劳保护品穿戴整齐到达现场。
2、辨别、学习、预防现场危险源(触电、工具割伤、高空作业、高空落物等),班组安全员进行全程监护。
3、联系低配室停电,进行停电、测电、挂牌、监护等安全工作
3、拆除、敷设电缆装过程中,注意工具碰伤、割伤、高空作业、高空落物、交叉作业等安全隐患。
4、试车时、检查电气器件、线路、测量有无电,无关人员撤离现场,确保安全送电、生产工安全试车。
五、施工步骤:
1、对低配室进行停电、验电、挂牌、监护等工作。
2、现场检测、记录,需要备件型号、备件数量,准备备件。
3、备件运输到位、人员到位,做好安全检查、穿戴好安全带等
4、进行旧电缆辨识、绝缘测量;更换新电缆;找好电缆接头顺序(电缆有数字标号的根据数字标号顺序连接;没有数字标号的,对电缆进行测量校对连接)
5、处理电缆头—》连接电缆头—》测量电缆绝缘—》包扎防水处理电缆接头(先用高压防水绝缘胶带,再用绝缘胶带)。
6、对轻微破损电缆进行防水抱扎处理。
7、对电机进行绝缘测量,、记录;对损害操作箱进行器件更换。
8、送电试运行:检查电缆接头—》检查人员、设备安全事项—》检查电机情况—》通知送电试运行—》检测运行状态。
六、危险源辨识:
1、电缆的拆除、敷设、接线——触电伤害;危险等级 D级
2、电工工具应用——触电、工具划伤;
危险等级 D级
3、废旧件伤害——机械伤害;
危险等级 D级
4、粉尘——尘肺伤害;
危险等级 D级
5、高空作业—落物、跌落伤害
电力电缆故障原因及诊断分析 篇3
摘要:电力电缆是电力系统中的重要组成部分,对于电力系统的安全、稳定可靠运行,具有举足轻重的意义。由于电缆一般都采用穿管或电缆沟敷设,外部运行环境相当复杂,随着城市电缆数量的不断增多及运行年限的延长,电缆的出现故障的情况也越来越多。因此,对电力电缆的故障进行分析,找出故障点并制定故障处理对策,保证电缆线路安全稳定运行,已成为当前电力系统的一项重要而紧迫的工作。
关键词:电力电缆;故障;原因;诊断
1 ; ; ;电缆的常见故障
电缆故障按故障发生在电缆内部结构部位可分为主绝缘故障和金属护套故障;按故障发生在电缆线路位置不同则有本体故障和接头故障;按故障性质分类则包括短路和开路故障,高压电缆的绝大多数故障都是绝缘损伤和缺陷导致,且以短路故障最为常见,短路故障按故障电阻值大小可分为低阻故障、高阻故障和闪络性故障。
低阻故障:电缆相对地绝缘损坏,其绝缘电阻不到特性阻抗值,可以利用低压脉冲法测量。发生低阻故障时,绝缘电阻小于10Z0(Z0电缆波阻抗,一般小于40)。短路故障是低阻故障的特例。
高阻故障:与低阻故障相比,它的绝缘电阻较大,一般大于10Z0,不能使用低压脉冲法测量。
闪络性故障:故障点没有形成电阻通道,只有放电间隙或闪络性表面,此时故障即为闪络性故障。闪络性故障的阻值为无穷大,降压后绝缘可自行恢复。
据统计,电力电缆有60%以上的故障是高阻故障及闪络性故障,而在预防性试验中发生电缆击穿的故障90%以上是高阻故障及闪络性故障。
2 ; ; ;故障原因分析
电缆的绝缘层、保护层和附件等各部位都会发生损坏,而各部位的故障绝大部分都会最终作用于绝缘层,导致绝缘出现损坏、老化等问题,从而造成绝缘泄漏或击穿。导致绝缘出现问题的环节主要有:(1)生产环节目前,我国各地生产电缆的企业数不胜数,但并不是每一个企业都能生产出质量可靠的电缆。在生产环节容易出现隐患的原因主要有:金属保护层不严密,介质不均匀,有孔隙和裂纹:绝缘部位材质不达标、局部孔洞超标:中间接头和终端接头制作没有达到国家标准和规范要求,接头封装物填充不当导致在安装时不能完个密封:交联聚乙烯绝缘层不纯净、杂质含量过多,使其性能不稳定等。(2)敷设安装环节在这一环节出现问题主要是由于人为因素,安装人员的责任心缺失和工作技能欠佳是绝缘出现问题的主要原因。近年来,地下施工有许多种,热力管线、自来水管线、网络光纤通道、煤气、排污等等都会与电缆的敷设形成交叉,如果敷设人员不能在事前取得相关许可和资质,不了解所经过地段的地下情况,就会给施工带来困难,比如过度拉仲或者过度弯曲使绝缘受损。另外,施工人员也可能在削剥屏蔽层和保护套时没有完好地打磨而留下毛刺,或没有清除绝缘部位的尘粒,这此都是日后绝缘受损的原因。(3)使用环节在电缆氏期使用运行阶段,电缆的绝缘部位可能受到各种各样的破坏。其中最主要的原因是外力作用,其占到50%以上,具体包括:电缆埋设没有达到规定深度,路面上往来车辆挤压造成损伤:其他地下管线施工造成误伤;铁路、公路、桥梁使地面下沉损坏电缆;长期超负荷输配电使电缆过热及电缆内部孔隙产生电游离造成局部过热:自然界中的水、酸、碱等长期腐蚀侵害:自蚁、虫、鼠等对电缆的啃食与破坏。
3 ; ; ;电缆故障排查步骤
3. ;1电缆故障类型诊断
电缆故障排查过程中,首先需要通过试验确定故障类型与性质一般来说,试验结果与故障之间的关系如表1所示。
表1 ; ; ;试验结果与电缆故障诊断的关系
试验内容
试验结果
诊断结论
各相对地域相间电阻
小于100
低阻接地或短路故障
各相对地域相间电阻
大于100,小于正常值
高阻接地故障
导体连续性
不连续
断线故障
导体连续性
不连续且经电阻接地
断线并接地
解压试验
电压升高,电缆闪络;电压降低,绝缘恢复
高阻闪络性故障
耐压试验
泄漏电流随试验电压升高而增加,超过允许值
高阻泄露性故障
3. ;2 ;电缆故障预定位
(1)电桥法该方法包含电阻电桥法、电容电桥法和高压电桥法。其中,电阻电桥法是一个使用了几十年的传统方法,针对短路故障及低阻故障的检测十分有效。电容电桥法适用于电缆开(断)路故障。针对前两者不适用于高阻定位的局限,高压电桥法可适用于高阻电缆击穿事故的检测。(2)低压脉冲法。此种方法适用于低阻故障,包括开路和短路。应用需达测距原理观察故障点反射脉冲与发射脉冲,依据测出的电波传输时间差来计算故障点的距离。如果发射脉冲和反射脉冲相同,表明故障为断路,如果相反,表明故障属于短路接地或低阻故障。此种方法可弥补电桥法不适用于三相个坏的情况,但不能检测高阻和闪络性故障。(3)高压闪络法。高压闪络法可检测出高阻故障,弥补低压脉冲法的不足其中,直流高压闪络法适合于闪络性故障的击穿检测,当电缆上电压较小、故障点不能形成闪络时,则运用冲击高压闪络法。二(多)次脉冲法也叫-归纳为高压闪络法,即在电缆上同时施加高压脉冲和低压脉冲,比较脉冲在故障点闪络处和电缆末端发生的开路反射的波形以确定故障点,这种方法广泛应用于高阻故障的测试。
3.3 ; ;电缆故障精确定位法
目前常用的方法主要有跨步电压法、直流冲击法和音频法等,它们的定位原理相似,都是在故障电缆测试端的金属护套通过测试信号,然后通过采集放电信号来对故障点进行精确定位。直流冲击法由于冲击能量较高,对电缆金属护套长时间放电具有破坏性,目前已不提倡使用该方法。下面就工程实践中较常用的跨步电压法和音频法作简单介绍。
3.3.1 ;跨步电压法
跨步电压法是目前工程实践中应用最广和精度最准的定位方法,其原理如图1。
图1 ; ;跨步电压法原理图
跨步电压法具有抗干扰性强、定点准确和操作简单等优点,特别适用于电缆敷设在泥土地面。
3.3.2 ;音频定位法
电力电缆故障寻测分析 篇4
电力变压器的正常运行能够为电力系统提供稳定可靠电压转换,满足不同用户对不同电压的需求。为了能够实现电力变压器的这一功能,必须在电力变压器运行,选择科学合理的维护方法,才能既提高电力变压器的使用寿命,又能同时保证电力变压器安全可靠的工作,为用户提供优质的电力资源。本文从电力变压器运行维护的必要性出发,论述了电力变压器运行维护的内容,对电力变压器的日常运行维护方法进行具体的介绍,并对电力变压器有可能出现的故障问题及处理措施进行深入分析。
前言:
近年来,随着工业领域各行业的快速发展,对于电力的需求日益膨涨,为电力变压器的稳定运行带来了前所未有的压力。电力变压器是一种静止的电力设备,它在电力系统中起到了对不同电压的转换作用,电压可通过变压器来实现其升高或者降低的目的,进而来满足不同用户的不同电压要求。而对电力变压器存在的故障采取有效措施及时、科学的处理,不仅是保证电力系统正常运行的关键,也是保障人们生命、财产安全和降低经济损失的关键。
一、电力变压器运行维护的必要性
电力变压器是电力企业发供电的核心设备之一,是电网传输电力的枢纽,变压器的持续、稳定、可靠运行对电力系统安全起到非常重要的作用。通过电力变压器,才能实现电压的升高或降低,才能为用户提供安全优质的电力资源,而电力变压器的运行中不可避免地会出现各种故障,如绝缘质损坏、接触不良、无功损耗等,这些故障必须要及时有效的排除,才能保证电力变压器的正常运行。因此,电力变压器运行维护十分重要,不但关系到电力企业的供电质量,还关系到用户的用电质量,为了能够科学的维护运行中的电力变压器,选择适当的方法尤为重要,能够起到事半功倍的效果。
二、电力变压器运行维护的内容
电力变压器运行维护的目的就是预防和快速解决事故故障,快速恢复电力变压器的正常运行,保证电力供应的优质。因此,电力变压器运行维护的内容也是围绕这一目的进行,即 1)防止电力变压器过载运行;2)防止电力变压器绝缘部分老化或损坏;3)保证电力变压器导线接触良好;4)防止电力变压器遭受雷击;5)对电力变压器实行短路保护;6)防止电力变压器超温工作;7)必要时对电力变压器进行无功补偿;8)防止静电干扰。这些电力变压器运行维护的内容都是为了保证其安全可靠的运行,为了给用户提供优质、安全、高效的电压,必须围绕这些维护内容选择适当的维护方法,才能实现上述目的。
三、电力变压器的故障分析及处理
1、运转声音异常
电力变压器在正常运转时,交流电在通过变压器的绕组时,在铁芯产生周期性的交变磁通变化,而磁通变化时,会引起铁芯的规率性振动,便会发出“嗡嗡”的均匀声音。在对电力变压器进行维护检查时,如果发现变压器的声音不均匀或者异常,则应该根据声音判断其可能存在的故障。如果这种异常声音持续的时间不长,则可能是因为有大动力的设备启动或者发生系统短路,导致变压器经过的电流过大,产生声音的短暂异常,但仍然需要对变压器进行详细的检查;如果变压器内部连续不断的发出异常声音,则可能是由于铁芯的硅钢片端
部发生了振动,此时应该严密观察变压器的运行情况及异常声音的变化情况,如果杂音不断的增加,应该立即停止变压器工作,对内部进行仔细检查;如果变压器内部的声音较为强烈且不均匀,甚至存在内部放电和爆裂的声音,有可能是铁芯的穿心螺丝松动,使铁芯由于过松而造成的硅钢片振动,长时间的振动会破坏硅钢片的绝缘层,使铁芯温度过高;如果存在内部放电和爆裂的声音,多数是由于绕组或者引线对外壳闪络放电,或者是铁芯的接地线断线,使铁芯感应到高压电对外壳放电,导致声音异常。内部放电很容易造成变压器的绝缘严重受损,甚至发生火灾。发生此类情况应该立即停止变压器运转,检查其故障的具体原因,根据情况进行处理。
2、油温异常分析及处理
为了保证电力变压器的绝缘不会过早老化,应该将变压器的温度控制在85℃以下。如果变压器的油温比平时高出10℃以上,或者在负荷不变的情况下油温持续上升,便可确定变压器已经发生故障。而导致变压器温度上升的原因可能是散热器发生堵塞、冷却系统发生故障、线圈匝间短路或者是其它内部故障,应该停止变压器运行,根据情况进行具体分析和故障排除。
3、油位异常分析及处理
电力变压器的油位应该在规定范围内,如果短时间内油位的波动较大,则可认为油位异常。如果温度正常而油位异常时,可能是由于呼吸器堵塞、防爆管的通气孔堵塞、严重漏油、油枕中的油过少或者是检修后缺油等原因,维修时应该先检明油位异常的原因,然后再采取相应措施进行处理。
4、渗漏油分析及处理
油漏属于电力变压器的常见故障,渗漏油常见的部位是各阀门系统和胶垫接线的桩头位置。导致渗漏油的原因可能是蝶阀胶的材料不好、安装不良、放油阀的精度不高、在螺纹处渗漏;也可能是胶垫的密封性不好或者失去弹性,小瓷瓶破裂导致渗漏等。检修时,应该首先检查各环节的密封情况,然后再检查胶垫等部件的材质情况。为了避免渗漏油问题的产生,安装时尽量选择材质良好的部件。
5、高压熔断器熔断处理
高压熔断器熔断时,应该首先判断是变压器内部的故障还是外部的故障所引起的。如果是变压器内部故障引起,应该马上停止变压器的运行,然后进行处理,如果是变压器外部的故障,可先对故障进行排除,然后更换熔丝。
四、电力变压器的检修方法
1、铁芯的检修
对变压器的铁芯进行检修时,应该先将铁芯及油道的油泥清除干净,检查铁芯的接地是否完好和可靠;对穿心夹紧螺杆和螺帽的松紧情况进行检查;然后检查其绝缘性,采用2500v
兆欧的仪表对穿心夹件螺杆的对地绝缘电阻进行测量,并测量铁芯对地的绝缘电阻,确定其值是否在500Mn以上。、绕组的检修
先将绕组线上的油泥进行清除,检查绕组的外观是否良好,其绝缘是否存在损坏和老化问题,引线的夹板是否牢固;隔开相间的绝缘板牢固情况及两侧的间隔是否均匀,对绕组的绝缘电阻进行测量;检查夹件和胶垫是否松动,并对所有引线的绝缘捆扎情况进行检查,查看捆扎线是否牢靠。
3、分接开关的检修
对分接开关检修时,主要是检查其静触头间的接触情况,检测其触头压力能否满足要求;还需要检查其固定部分的导电情况是否良好,分接开关的固定情况,以及分接开关的绝缘情况和触头间的电阻值等。如果分接开关的接触不良,在受到短路电流的冲击时,就容易烧坏。
4、气体继电器的检修
电力变压器使用较多的是挡板型气体继电器。对于此类气体继电器的检修应该主要检查其上油、下油的情况是否灵活;采用干簧接点通断灯泡电流,并观察其产生的火花,看看不否存在粘住情况;对接线板和接线柱的绝缘情况进行祥细检查;检查接线板、放油口及试验顶杆和两端的法兰处是否渗漏油;对断电器进行装复时,应该注意其外壳的箭头指向,避免装反,保证其油箱指向储油柜。安装完成后采用试验顶杆检测上下油的灵活性。
五、结论
电力电缆故障寻测分析 篇5
关键词:高压;电缆;故障;原因;试验
中图分类号:TM247 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)33-0111-02
1 引 言
近年来,随着我国现代化建设的飞速发展,国民用电量也在急剧上升,推动了电力建设的不断进步,加大了高压电力电缆在电网输变电系统中的应用。高压电力电缆是十分重要的电力传输设备,是电力系统稳定安全运行重要前提和保障。高压电力电缆在投入运行之前必定要经历生产、施工和试验等诸多环节,如果其中任何一个环节中存在质量问题,则必将导致其在运行过程中容易受到环境因素影响,从而造成绝缘老化,最终导致电力电缆运行故障的出现。
因此,为了保障电力电缆的安全稳定运行,电力企业需要正确掌握电缆的运行状态,提前发现电缆故障,最重要的是要对高压电力电缆的施工工艺、故障原因以及试验对策进行深入研究。
2 高压电力电缆故障概述
对于高压电力电缆而言,在其投入运行之后将受到环境因素的影响而产生绝缘老化,从而影响其运行寿命,这些环境因素包括光、热、电、化学、机械等。
为了保证电力电缆的长期安全稳定运行,除了其本身的优良绝缘性能之外,还要求电力企业掌握正确的电缆敷设方法,并充分了解电缆运行时的热性能。据统计,2015年全国主要城市的电缆故障原因如下,外力破坏占55%,附件质量问题占29%,施工隐患占13%,电缆本身质量问题占3%。
3 高压电揽故障原因分析
3.1 外力破坏
通常电力电缆都铺设于城市道路之中,经常受到绿化、房地产、自来水、通信、煤气和市政等施工影响,从而导致电力电缆易被破坏,这种外力破坏造成的电缆故障占55%,主要包括以下几种:
①大多数的电缆短路和破坏都是由于一些未经审查的机械开挖造成的;
②如果电缆安装不够牢靠,在外力作用下容易出现绝缘故障;
③对于直埋电缆而言,很可能由于车辆碾压、地面下沉等原因而出现变形。
总结外力破坏造成的电缆故障原因为:第一,工程管理部门缺乏责任感,监管不力;第二,市政工程的相关施工人员为了赶工期而违规进行机械开挖;第三,由于边设计边施工造成的施工信息不能及时共享。综上所述,电力电缆的保护套会外力作用下发生破损,导致水分侵入到电缆之中,从而造成电缆运行故障。
3.2 电缆安装及施工质量问题
相关统计数据表明由于电缆安装和施工不当造成的电缆故障约占13%以上。如果电缆铺设没有按照合理的施工条件和规定来进行,会导致电缆寿命大大缩短,原因有以下几点:
①电缆接头设置不合理,比如在很近的距离内安装两个接头就是违规的;
②导体连接管之间接触不好,主要原因是两段电缆的连接处处理不当而存在的一些毛刺和尖角等;
③中间接头密封不良,从而导致水分入侵,出现水树,绝缘老化;
④电缆安装环境的湿度比较大,容易导致局部潮湿,从而使绝缘性能变差;
⑤电缆保护壳发生破损,由于施工操作不合理造成的电缆保护外壳破损,会导致电缆内部进水而出现故障。事实上,如果在电缆铺设施工过程中能够严格按照相关规范来进行,并注意电缆铺设环境,上述由于施工不当而造成的电缆故障是完全能够避免的。
3.3 电缆本身的质量影响
由于电缆本身的质量问题所导致的电缆事故是比较少见的,但确实存在且不容忽视。由于电缆质量问题导致的电缆受潮使得电缆绝缘性能严重变差,以至于击穿事故时有发生。长期运行实践表明电缆本身的质量问题也是造成电缆故障的原因之一,最常见的结果就是因质量问题造成的电缆进水,从而导致电缆事故的发生。
在电网建设中基于这一问题的改造方法是采用新型交联电缆取代过去的油纸绝缘电缆。由于国内电缆生产厂家众多,生产出来的电缆质量也是参差不齐,因此厂家要严格控制电缆的生产过程,包括绝缘屏蔽层的表面处理、加工环境等问题,从而对电缆质量进行严格把关。但是目前有不少生产厂家为了减少成本,生产的电缆存在诸多严重的质量问题,包括绝缘层中存在区域微孔和杂质超标等。
3.4 过负荷运行
根据高压电力电缆长期以来的实际运行情况可以看出,高压电力电缆多数情况下都处于过负荷的运行状态,而且大多数电缆在投入运行后就缺乏维护,尤其在夏季高负荷运行时,散热条件恶劣,运行条件又很差,产生的大量热量又不能及时散热,从而导致电缆温度过高,加速了电缆老化,造成了安全隐患。
4 高压电力电缆试验方法
4.1 绝缘电阻测试
电缆的绝缘电阻测试可以对其受潮、老化情况进行有效判断,从而正确地掌握电缆的绝缘性能。通过耐压试验比较耐压前后的电阻变化可以对电缆内部缺陷进行检查。对于额定电压为1.0 kV及以上的电缆,在测量时必须要使用2 500 V兆欧表来进行,电缆运行后要进行充分放电,将所有的对外联接线全部拆除,并使用干燥清洁的布将电缆头擦拭干净,接着将铅皮和非测试相的电缆芯一起接地,然后逐相进行测量。由于电缆的电容非常大,使用兆欧表进行测量操作时一定要匀速摇动。测量完成后,要先把火线断开在停止摇动,防止电容电流对兆欧表进行反充电而导致摇表被击穿;每次测量完成后需要对电缆进行充分放电,而且操作过程中工作人员要必须使用绝缘工具,避免残余电荷电击事件的发生。
另外,为了提高测量的准确性可以通过在电缆芯端添加屏蔽层来实现。还有,如果电缆经过长时间的大电流充电,通常开始时的兆欧表读数不大,此时应该继续摇动兆欧表,数值将逐渐增大直至稳定不变。
4.2 电缆相位检查
在电缆绝缘测试后即可开展电缆相位检查工作。相位检查主要是保证电缆两端A、B、C相位一致,电缆头的“黄”、“绿”、“红”标示完全对应。电缆相位检查的试验方法基本上和绝缘电阻测试是一致的。首先把电缆尾端A相接地,分别测试A、B、C相对地绝缘电阻,测试结果A相对地绝缘0 MΩ,B、C两相对地绝缘为55 000 MΩ。由此可判断处本侧为0 MΩ的相就是对侧的接地相,即两侧均是A相。B、C相的相位检查方法同A相。
由试验数据分析可以看出,电缆两侧相位一致,见表1。
4.3 直流耐压试验与泄露电流试验
直流耐压试验和泄露电流试验是同时进行的,试验方法也相同,两者的测量重点不同,前者是测量耐受强度,一般会采用较大的实验电压;而测量泄漏电流是为了检测绝缘状况,不需较高的电压。
直流耐压试验可以检查电缆的抗电强度,是运行部门和施工单位常用的试验方法之一。直流耐压试验电压高、设备容量小,直流电场中电场是按照电阻分布的,而且分布比较均匀,如果电缆存在缺陷,那么电压和缺陷部分是一种串联在一些完好的部分上,从而使缺陷更加容易被发现。通常通过直流耐压实验可以发现电缆中的一些气泡、机械损伤等局部缺陷。
测量电缆的泄漏电流是为了观测不同电压等级下的电流的变化情况,以及得到电流与电压之间的关系。电缆缺陷主要表现为泄漏电流在分阶段停留时几乎不随时间而下降,甚至增大;或者是在电压上升时,电流不成比例的急剧上升。通常泄漏电流测量结果可以反映出电缆的老化和受潮情况。
5 结 语
随着高压电力电缆的性能被挖掘,其应用也越来越广泛。因此,国内电力企业必须加强电力电缆故障原因分析的研究,优化试验方法,在今后的高压电力电缆在生产过程和现场施工中,减少电缆质量问题,减少故障发生率,保证高压电力电缆持续、稳定的运行。
参考文献:
[1] 卞佳音.高压电力电缆故障监测技术的研究[J].电子测试,
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[3] 刘欣.高压电力电缆故障原因分析和试验方法研究[J].低碳技术,2016
一起电缆故障的分析与处理 篇6
关键词:电缆 故障 处理
0 引言
电缆一般是由几根或几组导线绞合而成的像绳索一样的电缆,各组导线围绕一根中心扭成,但相互绝缘,外层包裹着绝缘性能良好的覆盖层。在电缆的运行过程中,因制造原因、施工质量、设计原因、外力破坏等因素,不可避免的会发生一些故障,掌握电缆的有关知识和处理方法,对及时排除故障、保证供电可靠性起到重要作用。
1 故障简述
2012年1月3日10时56分本公司巡线人员发现110kV峙峪变电站35kV峙西线3017断路器靠线路侧出线端B相高压电缆头烧毁,B相避雷器计数器烧毁,35kV站用变侧C相高压电缆头烧毁。该线路出线高压电缆型号为YJV-26/35、敷设方式为穿管直埋、长度从3017-3隔离开关到站变为20m,3017-3隔离开关到线路为50m。故障前所带负荷为8920kW,故障前最近一次试验时间是2010年5月9日。该故障发生后,专业人员对其原因进行了分析,并于次日由检修专业人员配合厂家对该高压电缆进行了从新包头处理,处理后交流耐压试验合格、其它相高压电缆绝缘电阻均为15000MΩ,处于合格范围。经过及时分析与处理,该线路恢复了送电,保证了供电质量的可靠性。
2 故障分析
检修专业人员到现场发现35kV峙西线3017断路器靠线路侧出线端B相高压电缆头烧毁,如图1。
电力电缆产生故障的原因大致有以下几类:
2.1 机械损伤。在各类电缆事故中,机械损伤引发的事故发生的机率相当高。比如,①外力造成的损伤,主要是交通运输、施工引起的损伤;②安装过程中的磕碰或拉伤,或因过度弯曲使电缆损伤;③因不可抗力导致的损坏,中间或终端的接头因内部绝缘胶膨胀或受自然拉力的影响造成电缆护套裂损。
2.2 绝缘受潮。中间或终端的接头结构密封效果差,安装时技术措施不到位使得绝缘受潮。电缆金属护套被外物刺伤,或者电缆制造过程中质量控制不到位,使得金属护套上残留裂缝、小孔等缺陷,造成电缆受潮。
2.3 过热。电缆绝缘内部气隙游离致使局部过热,使得电缆负荷过大或绝缘炭化。安装位置通风条件差,比如电缆隧道、电缆密集处或电缆沟,有的电缆靠近热力管道或从干燥管中穿过,都会导致电缆过热缩减绝缘的使用寿命。
2.4 过电压。过电压,即大气过电压(雷击)和电缆内部过电压。大气过电压通常会造成户外终端头故障,不利于电力系统稳定运行。
2.5 长期超负荷运行。超负荷运行,由于电流热效应,电缆中有负载电流通过时导体会发热,电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗同样会产生附加热量,造成电缆温度升高。
2.6 电缆接头故障。缆线中最容易出故障的部位就是电缆接头,人为误操作造成的接头故障较为常见。比如接头压接质量差、未充分加热等,都可能影响电缆头的绝缘效果,严重时引发线路故障。
2.7 设计和安装的问题。设计和安装问题集中体现在:中间接头或终端头防水设计所用材料与设计要求不符,工艺流程不严谨,电场布局不合理,机械强度的裕度不够等。接头拙劣,缆线敷设技术措施不达标,有的单位在潮湿的气候环境中作接头,接头混入水气,最终引发了电缆故障。
本次35kV峙西线出线电缆故障,外观检查没有发现任何机械伤害痕迹,并且绝缘电阻较高,不可能是绝缘受潮。其故障的原因怀疑是系统过电压造成电缆绝缘受伤,加上长期带负荷运行的积累效应使电缆击穿;当然也不排除产品质量问题,如:电缆主绝缘层内含气泡、杂质,电缆头制作工艺不良,绝缘层绕包不紧不洁、密封不严等造成电缆故障。
3 故障处理
经过分析之后决定对该高压电缆进行重新包头处理,过程如下:
3.1 电缆外护套切割。
3.2 钢铠切割:比外护套长30mm,如图2。
3.3 内护套切割:比钢铠长10mm,下刀不能伤到铜屏蔽层。
3.4 铜屏蔽层切割:按说明书测量好铜屏蔽层切断处位置,顺铜带扎紧方向用刀划一浅痕,慢慢将铜屏蔽带撕下。
3.5 剥外半导电层:在离铜带断口10mm处用刀划痕时一定要保证绝缘层完好无损,半导电层断口要整齐。查看主绝缘层表面是否有刀痕或有半导电材料残留,如有残留必须及时清理。
3.6 外半导电层处理方法:从芯线末端开始用玻璃刮掉半导电层,在断口处刮一斜坡,断口要整齐,主绝缘层表面不应留半导电材料,且表面应采用砂带打磨光滑。
3.7 接线端子:测量好电缆固定位置和各相引线所需长度,锯掉多余的引线。测量接线端子压接芯线的长度,按尺寸剥去主绝缘层,将绝缘层和外导电层削成45度角。
3.8 清洗绝缘层:用无水乙醇等有关化学试剂清洗。
3.9 缠填充胶:自断口以下50mm至整个恒力弹簧、钢铠及内护层,用填充胶缠绕两层,三岔口处多缠一层,这样做出的冷缩指套饱满充实。
3.10 压接接线端子:解掉电缆芯包绕,压接电缆接线端子,锉除接线端子压接毛刺、棱角,并清洗干净。(图3)
4 总结
4.1 电缆使用前,应做好产品选型工作,确保产品质量。制造厂在制造过程中应加强工艺流程监控,注意电缆接地等问题,将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地。确保电缆正常投入使用。
4.2 做好对电缆的交接试验与验收工作,对高压电缆均进行交流耐压试验,不得采用直流耐压试验,耐压值一定要按试验规程的规定值进行,不得随意改变试验耐压值。
4.3 加强电缆的管理监督工作,避免机械牵引力过大而拉损电缆;电缆弯曲过度而损伤绝缘层或屏蔽层;野蛮施工致使绝缘层和保护层损伤;电缆剥切尺寸过大、刀痕过深等损伤;在运行中及时掌握电缆的变化规律,及时发现和消除绝缘缺陷,不断提高电缆运行的安全可靠性。
参考文献:
[1]陈宝怡.浅谈电缆线路的故障原因与提高电缆运行可靠性的途径[J].制造业自动化,2010(09).
[2]齐勇智.10kV电缆单相故障快速修复研究[J].价值工程,2013(26).
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