110kV高压电缆常见故障及处理探讨 李灿辉

发表时间:2020/7/21   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:李灿辉
[导读] 摘要:高压电力电缆主要用于传输和分配电能,具有运行可靠性高、检修维护方便等优点,但当110kV线路发生过电压及短路故障时,在金属护套上会形成很高的感应电压,使电缆外护套绝缘发生击穿,直接影响供电的安全性和可靠性。
        (广东威恒输变电工程有限公司  广东佛山  528000)
        摘要:高压电力电缆主要用于传输和分配电能,具有运行可靠性高、检修维护方便等优点,但当110kV线路发生过电压及短路故障时,在金属护套上会形成很高的感应电压,使电缆外护套绝缘发生击穿,直接影响供电的安全性和可靠性。
        关键词:110kV高压电缆;常见故障;处理措施
        1.高压电缆故障危害
        1.1电缆接头故障
        电缆绝缘屏蔽断口处是电应力较为集中的部位,容易出现接头故障,如果电缆头制作安装技术不规范、质量不达标、应力锥处理不合格、绝缘填充剂处理不到位,在接头内部就会出现气泡间隙、杂质等问题,导致电场分布不均匀,潜在的缺陷和隐患,受电压的反复冲击,达到极限值就会造成绝缘体“树枝化放电”现象,使得绝缘内部出现局部放电越来越严重,极易产生用电事故。
        1.2高压电缆外绝缘护套破损故障
        高压电缆金属护套内部的接地回路容易产生接地短路环流,导致电缆金属护套产生热量,高压电缆的整体输送容量降低,绝缘性能下降,留下潜在安全隐患。当接地环流放电发热的时间过长,电化作用加快腐蚀高压电缆金属护套,特别是电缆绝缘部位出现破损进入空气和水分后,会加速电缆内绝缘的老化速度,增大电缆局部放电的几率,影响高压电缆的安全稳定高效运行,缩短高压电缆的使用寿命。
        2.110kV高压电缆的常见故障及其成因
        2.1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,因为生产工艺存在问题,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。为了保证110kV高压电缆能够正常的使用,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能够正常运行。
        2.2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高压电缆的安全事故。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。
        2.3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,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。
        2.4电缆敷设方法不科学
        高压电缆敷设时施工技术不规范,施工过程中划伤电缆绝缘表面,或在电缆敷设过程中对测压力和弯曲半径考虑不足,致使绝缘内部出现气隙,有的施工中牵引用力过大导致电缆变形,有的电缆敷设完成后没有按照规定要求覆土填埋,导致棱角的尖物划伤或损坏电缆外护套,增加安全事故发生的概率。


        3.110kV高压电缆故障预防措施
        3.1加强电缆生产制造质量监督检验力度
        需要根据工程的实际情况生产和制作电缆,要保证高压电缆以及相关零件的生产制造、设计方案、施工工序、监理流程、交接与验收等技术标准与规范都符合技术标准与规范,保证110kV高压电缆具有较高的施工安装品质。要想确保高压电缆的性能.建设单位应该指派专业人员深入制作厂家,对其制作流程进行全面的监督和指导,若在生产过程中发现问题,需要及时向厂家以及建设单位反馈相关情况,在双方协调一致情况下,对生产制作方案进行调整,重新投入生产。制作厂家需要定期地对产品进行性能检测,甚至需要将样品送至相关检测部门进行详细的质量检验。此外,高压电缆的生产质量不仅依靠日常的监督,还需要提高厂家的售后服务,这样才能保证其使用效果。
        3.2详尽的设计图纸内容
        在110kV高压电缆施工之前,一定要做好设计准备工作。对于新建的高压电力管道,在设计过程中,要注意其优化设计,尤其是转接以及接头部分,同时要对各影响因素进行综合考量,如排水防护问题的处理,这样就可以保证设计方案的合理性和适用性。
        3.3加强施工质量管理
        应该加强110kV高压电缆的安装质量,并且严格安装相关规定要求进行电缆的安装敷设以及其他相关工作,高压电缆终端一般都是在工程施工现场制作的,必须要按照国家的技术要求,进行安装调试工作在制作过程中,必须保证电缆头的密封性良好,如果电缆头由于各种施工要求被锯开,则必须在其储藏、堆放以及安装敷设的过程中,按照相关要求采取相应的防护措施,保证其性能的完好性。同时,防护措施的采取最主要的功能是能防止电缆头受潮,这样就可以保证其绝缘层的整体性,不会因为外力作用而变形受损。在电缆敷设阶段,如果遇到需要弯曲的情况时,应该顺着电缆的自然屈服幅度敷设,这样电缆的内部就不会出现机械损伤。作为施工人员,在剥削护套、绝缘屏蔽层以及半导体时,要谨慎细心,其绝缘层的表面应该要打磨。在电缆经过压接处理之后,需要去除其不必要的部分,如尖角、毛刺等等,确保没有杂质颗粒被遗留在电缆的内部,从而保障电缆的安全运行。
        3.4合理进行竣工试验
        采用科学合理的交流耐压试验具有多种功效,其主要体现在以下两个方面:①可以有效保护电缆;②对于正在运行的高压电缆而言,可以防止事故的发生。在对l10kV高压电缆进行竣工试验的过程中,不能使用直流耐压法,应该采用串联谐振或者是VLF,对于试验条件不够完备的工程来说,在缺乏相应试验设备的情况下,可以先采用24h空载运行校验方法,对电缆的各项性能进行检查,从而掌握其基本情况,再进行后续工作。
        3.5提高电缆运行监测力度
        在日常工作中,很多工作人员缺乏责任心.片面地认为高压电缆自身具备一定的保护功能。因此,无需对其进行详细的维护工作,但从大量的实践经验来看,虽然高压电缆具备完好的防护屏蔽层,但是由于其接头、分支等部分容易发生故障,如果没有及时发现和处理,会造成更大的影响。因此,需要安装温度在线动态监测系统,对于电缆的温度变化进行实时监测。除此之外,局部的放电技术应用也可以获得较好的效果,值得推广,但需要根据工程实际情况调整应用的方式方法。
        4.结束语
        高压电缆作为电网建设的重要组成部分,影响着高压输电线路的运行质量和效率。要保证电缆质量,正确的选择电缆接地方式和电缆的敷设方式,最大程度的降低感应电压。电缆铺设前要科学规划,加强对电缆施工质量的管控,加强对电缆故障的检测监督,用先进技术维护电缆的安全,提高高压电缆线路的输电的效率和质量,确保高压电缆线路安全稳定和高效运行。
        参考文献
        [1]何光华,张志坚,徐凯,杨静泊,袁启洪,郝海珍,袁钦成.110kV/220kV电缆线路故障仿真与在线检测方法的研究[J].电工文摘,2016(1).
        [2]蔡东军,郑瑜.110kV内桥接线变电站进线单相断线调度处理对策[J].电力与能源,2016(04):504-506.
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