探讨110kV高压电缆常见故障及处理

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年第2期   作者:石新慧
[导读] 由于110kV高压电缆在埋地环境中,受到各种因素的影响故障时有发生

         摘要:由于110kV高压电缆在埋地环境中,受到各种因素的影响故障时有发生,直接影响到供电安全和节能经济性。因此加强110kV 高压电缆的维护十分重要,本文将立足于110kV 高压电缆的常见故障,结合实际情况,探讨110kV 高压电缆故障的防治对策。
         关键词:110kV 高压电缆;击穿故障;短路故障;防止对策

1 高压电缆故障危害
         高压电缆其外绝缘护套由于各种原因一旦发生破损等不利现象,一方面会在电缆金属护套内部形成对应的接地回路,进而产生接地短路环流,使电缆金属护套不断发热,从而降低高压电缆的整体输送容量和绝缘性能,给电缆埋下巨大的安全隐患;另一方面接地换流持续放电发热,会使高压电缆金属护套受到电化作用不断腐蚀,尤其在破损部位空气及水分进入到电缆内绝缘后,进而使电缆主绝缘发生水树老化的几率大大增加,相应电缆产生局部放电的几率大大增大,对高压电缆长期安全稳定、节能经济的高效运行造成巨大安全威胁,严重影响到高压电缆的综合使用寿命。在高压电缆的交接及预防性试验相关技术规范规程中,明确要求单芯高压电缆外护套必须做相应的电气试验且必须满足相关技术指标要求,因此对高压电缆产生故障的原因进行归纳总结,并采取有针对性的技术措施提高高压电缆综合性能水平就显得尤为重要。
2 电缆故障的分类
         电力电缆的故障根据不同的分类有不同的故障原因。按照电缆故障的缺陷来分可以将电力电缆故障分为四种。第一,由于生产制造的原因,造成高压电缆的绝缘出现偏心、屏蔽厚度不均匀、电缆中绝缘出现杂质金属护套密封性不好等原因,可能是由于生产工艺不完善或者人为技能存在差异,造成的电缆存在很大的缺陷,给电缆的安全运行带来一定的安全隐患,加剧了电缆故障的发生。第二,电缆在规划设计时,不能选择合理的参数、性能和结构,造成在实际使用时出现故障。第三,高压电缆由于在施工过程中地质条件差、施工技术不高、竣工验收操作不当等,造成电缆施工调试中出现问题。按照电缆发生故障的部位不同,可以分为电缆本体故障、电缆中间接头故障、电缆接地系统故障和电缆终端头故障。
3 110kV高压电缆的常见故障及其成因
           3.1绝缘偏心
           造成110kV高压电缆出现绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀,通常是生产制造过程中造成的,许多110kV高压电缆的制造商,引起生产工艺存在问题,相关工作人员的水平不够等原因,导致生产出的110kV高压电缆产品不达标,使110kV高压电缆绝缘内层的存在杂质、内外屏蔽间出现凸起,这些问题都会影响110kV高压电缆的使用性能,从而造成110kV高压电缆绝缘偏心故障。此外,许多细小的不易察觉的问题,会在使用中被放大,因此很多时候,110kV高压电缆的故障是不易察觉的,为了保证110kV高压电缆的正常使用,相关工作人员要对110kV高压电缆进行性能的检验,从而确保电力系统的正常运行。
           3.2受潮腐蚀
           受潮、腐蚀是110kV高压电缆在使用当中常见的问题,造成这种现象的成因时因为施工单位的规划设计不合理,110kV高压电缆容易受到外界影响,因此必须按照项目工程的要求以及当地的环境因素,对110kV高压电缆进行选型。但在实际的工作中,施工单位都忽略了规划设计的重要性,这导致110kV高压电缆设计深度和精细度不足,从而导致110kV高压电缆在使用当中受潮腐蚀,甚至造成110kV高壓电缆的安全事故,因此可以说我国在110kV高压电缆规划设计上,还需要加深认识,要根据高压输配电工程的要求,结合当地的地质、气象等条件,对110kV高压电缆设计进一步优化。


           3.3击穿故障
           除了生产制造、规划设计、安装方法产生的故障问题,110kV高压电缆还会因为外力的因素被破坏,从而发生击穿故障。110kV高压电缆的工作环境比较恶劣,容易受到当地气候、地质条件的影响,尤其在较为偏远的地区,缺少防范的措施,因此110kV高压电缆击穿故障时有发生。即使在在市中心,破坏110kV高压电缆的情况也是有发生,随着城市化的进程加深,工程项目的数量与规模都在增加,因此在动工时,容易破坏隧道内的110kV高压电缆,从而影响电力系统的正常工作。
4 110kV高压电缆故障的处理措施
         4.1 加强110kV高压电缆故障的防治
         110kV 高压电缆的使用情况,直接决定了电力系统的运行质量,因此针对110kV高压电缆故障问题,要以防治为主。首先,要加强110kV高压电缆生产制造的监督检验工作,挑选口碑较好的生产商,并结合输配电工程的实际要求,对110kV高压电缆的型号、长度方面加以控制。施工单位可以指派专人到制造厂家进行监督,一定程度上可以减少进场检验的工作量,避免110kV高压电缆故障的发生。
         4.2 110kV高压电缆端故障的精确定位
         根据故障测距只是确定了电缆故障的模糊位置,还需要对故障的位置进行进一步的精确定位。在对电缆故障进行精确定位前,需要熟悉电缆的敷设位置、方向、接头等,这样才能为精确位置的查找打下基础。可以利用特定的路径安装检测器来确定电缆安装的路径。确定高阻闪络故障的具体位置时可以利用磁声同步法,在电缆的一端注入高压脉冲,故障点会发出放电现象,击穿的声音就会填充在电缆中,在安静的环境下,就能就收一个相对明确的磁场,从而确定故障的具体位置。
         4.3加强施工质量管理
         加强施工质量管理,能够有效的防治110kV高压电缆故障的发生,施工单位要做好110kV高压电缆线路的设计工作,并在沿途做好标记,提高 110kV 高压电缆的安全水平。此外,为了防止110kV高压电缆受潮腐蚀,在110kV高压电缆铺设的过程中,应该做好排水工作,提高110kV高压电缆使用的可靠性。对于已经被锯开的电缆头,应该用绝缘材料包好,避免触电事故的发生,威胁到相关工作人员的生命安全。
         4.4防范措施
         要充分考虑安装电缆头时的天气情况,避免在雨、雾、大风等天气条件下施工。提前准备好各类制作工具,对所有的电缆附件进行规格检查,并试装,避免电缆头剥切时出现误差。在制作过程中,应严格按照规范执行,按照规定的尺寸对保护层、铠装层等剥切。冷收缩绝缘件安装完毕后,还应对电缆进行耐压试验和核相试验,确保电缆头与设备的连接牢固、正确。对于运行中的电缆头终端,还可以安装电缆护层环流在线监测装置,加强运行监测,及时发现缺陷和隐患,进一步提高电缆运行的可靠性。
5 结论
         随着地方经济的快速发展和城市规模的不断扩大,将有更多的架空线路转为电缆线路,而电缆的敷设和电缆头的制作则是影响电缆运行质量的关键。高压电缆头制作的任何一个细节出现问题,都可能带来严重的后果。在实际的生产运行工作中,我们还要不断加强学习和实践,提高电缆头制作和管理的能力,以降低安全风险,提高供电可靠性。

参考文献
         [1]吴湘.110kV电力电缆故障查找方法及问题探讨[J].城市建设理论研究,2012(16).
         [2]翟胜利,霍建伟,余立平,等.浅议城市电网110kV及以上电缆线路的运行与维护[J].低碳世界,2014(17).
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