高压电力电缆试验的常见问题及策略分析

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月7期   作者:陈慧萍
[导读] 新形势下,应根据高压电力电缆试验工作中所存在的问题认真分析和研究,进而找出解决问题的策略分析。
        摘要:新形势下,应根据高压电力电缆试验工作中所存在的问题认真分析和研究,进而找出解决问题的策略分析。同时也要加强对高压电力电缆的管理,借助国外的经验,全面提高试验人员的专业素质,培养过硬的试验队伍。加速试验设备的研制开发,加强试验技术研究,以准确无误地检测电力电缆存在的隐蔽故障,确保电力系统安全、无误、稳定运行。
关键词:高压;电力电缆;试验;策略分析
1.高压电力电缆常见问题及危害性
1.1电缆本身质量问题
        电缆自身出现各种质量问题是导致高压电力电缆发生故障的主要原因。自身质量问题包括绝缘部件表面遭到损坏、受潮、电缆线过热、机械损伤等。在安装电缆的过程中,可能由于施工人员工作的疏忽导致电缆由于人为的拖拽这一因素导致电缆表面破损,这一问题在很大程度上会对电缆的使用寿命及它的绝缘性能造成恶劣的影响,从而产生不良的后果,导致高压电力电缆发生故障。由于高压电缆经常分布在露天的大环境下,非常容易受到天气的影响。因此在潮湿的环境下,电缆很容易进水从而导致电缆受潮,这会严重影响电缆的绝缘性能,而且如果电缆长期处于这样的环境下,不但它的绝缘性能会大大削弱,还极易造成击穿事故。另外,机械损伤、电缆故障都会导致电缆绝缘能力的降低。在电缆安装过程中,往往存在一些施工人员不按规范施工,导致出现机械损伤,在使用的过程中,因机械振动的原因造成电缆遭到一定程度的变形及扭曲,这导致电缆内部的绝缘部位被破坏。电缆绝缘内部气隙游离造成局部受热,从而使绝缘炭化,被安装在相对比较密集的区域的电缆由于散热不良而受到严重的破坏,使得绝缘加速被损坏,如果长期超负荷运行,过高的温度会加速绝缘的老化,以致绝缘被击穿。

1.2电缆接头故障问题
        电缆接头是电缆线路中最为薄弱的地方,在工厂制造时环境和核心工艺都要求很高。可在施工现场,各种条件都是不可控制的,尤其是现场施工环境较差,因此常出现由于电缆接头受损导致高压电力电缆出现故障的情况。

1.3高压电力电缆试验问题
        在现场的交接试验当中,橡塑绝缘电力电缆的试验是必须要执行的,但是,采用直流耐压的方法存在有很大的弊端,其主要体现在以下几个方面。在对电力电缆进行耐压试验时,橡塑绝缘电力电缆在交流电以及直流电的作用下,会在电力电缆的内部形成一定的电场,并且电场的分布情况是不同的。在交流电的作用和影响之下,橡塑绝缘电力电缆的绝缘内部也同样会存在着电场分布,并且在试验中电场是稳定的。在这样的情况进行电力电缆的试验工作,电力电缆存在有缺陷的部分并不会被直流电击穿。相反,在进行试验时在有交流工作电压存在的环境当中,被击穿的位置不会显现出任何问题。这使得进行试验的目标根本无法实现和完成,也无法及时发现电力电缆中的问题,在其使用后会给电网的安全运行带来极大的隐患。如果橡塑绝缘电力电缆的绝缘内部存在有很多水分,在进行试验的过程中直流试验就会出现累积效应。一旦出现这种现象,橡塑绝缘的老化现象就会加速发生,导致橡塑绝缘电力电缆的使用寿命会急剧缩短。因此,在电网建设选取电缆的过程中要对电缆的生产工艺以及其生产管理等工作进行考察,在了解电缆生产环节的基础上,才能买到质量好的电缆,这样能够为确保电网的安全、稳定运行奠定重要基础。针对目前电力电缆试验当中存在的诸多问题以及电力电缆行业的运行自己维护经验,当前对电力电缆进行处理其存在的主要问题表现在:通过直流电压进行试验,不能及时发现电力电缆中存在的缺陷,导致试验工作成效很低。

1.4高压电力电缆故障的危害性
        在整个供、输、配电过程中,高压电力电缆都发挥着非常重要的作用。随着电网企业和电力行业的不断发展与快速进步,高压电力电缆也受到了很多企业和用户的青睐,使用量和销售量不断增多。在使用过程中,由于高压电力电缆在整个电网中往往处在节点位置,一旦发生故障或者事故,很有可能造成长时、大面积停电。除此之外,在敷设方式上,高压电力电缆多采用直埋的形式,因此,当高压电缆发生故障或者事故时,发生的原因和具体位置都很难查找,增加巡检、抢修、恢复的难度,耗费不必要的大量人力、物力、财力以及时间。而有的企业使用劣质的电缆,结果造成电缆发生火灾等事故,给用户和企业都造成了巨大损失。

2.高压电力电缆的试验方法
2.1测试绝缘电阻
        绝缘电阻的测试是高压电力系统中电缆必要的安全测试,同时这种测试是一种最为简单的测量方法来检查电力电缆是否绝缘。通过测试可以检查出电缆绝缘受潮老化等缺陷,还可以判别出电缆在耐压实验时所暴露出来的绝缘缺陷。第一步,打开测试仪器,将测试按钮的开关调整到绝缘功能的部位,在电缆耐压前后测量绝缘电阻可以初步判断电缆是否存在受潮、老化等问题。在用兆欧表进行绝缘电阻测量时,要注意一定要把所有的电缆连线全部切断。除此之外,还要用干净干燥的布擦拭电缆头,然后逐个进行测量。测试完成后,用接地防线棒充分放电。在进行一切操作的过程中,务必都要使用绝缘的工具,以免在运行过程中发生危险事故。

2.2直流耐压及泄漏电流试验方法
        直流耐压及泄漏电流试验方法是检查电力电缆绝缘状况的一个主要方法。直流耐压对电缆线路进行实验时,所需试验设备容量小。在直流电压的影响下,介质损耗小,高电压下对良好绝缘的损伤程度低。在用这种方法对电缆进行实验时应该注意几个问题,首先,在试验前要对电缆进行验电,并接地充分放电。根据电缆类型的不同,微安表一般都有不同的接线方式,一般都是采用微安表接在高压侧,高压引线以及微安加屏蔽。在测量结束后,务必先降压,然后再切断电源,最后用接地放电棒充分放电。

2.3测声法
        一旦电缆出现故障,它会发出相应的放电声。测声法的工作原理就是根据放电声从而寻找故障所在的地方。测声法使用到的设备主要是直流耐压试验机设备。在进行诊断前,首先要用直流耐压试验机设备对电缆中的电容器进行充电,当达到一定的电压值时对其进行放电操作,电缆在放电过程中会发出放电的声音,这时相关维修人员可以根据放电的声音来判断故障发生的位置,这种方法操作起来比较简单,维修人员可以直接根据自己的听觉来判断,操作性强,适用性广。



2.4电容电流测定法
        电缆在运行过程中,无论是电缆对地还是相邻两电缆线之间都存在着很大的电容,并均匀分布于电力电缆中,电容量越大,电缆越长,通过测量电容电流能够准确判断故障所发生的位置。

3.高压电力电缆试验的策略分析
3.1预防性试验
3.1.1测试绝缘电阻
        对高压电力电缆来说,其绝缘电阻值参数可真实反映一些缺陷如绝缘是否有受潮情况或者是否有老化等现象。所以我们在高压电力电缆绝缘测试中测试高压电力电缆的绝缘电阻是非常必要的。一般使用仪表来测试绝缘电阻,绝缘电阻测试仪又名兆欧表,主要类型500V、2500V和5000V等几种。

3.1.2测试泄漏电流
        泄漏电流试验是测量电缆在直流电压作用下,流过被试电缆绝缘的持续电流,从而有效发现电缆线路的绝缘缺陷。通常,泄漏电流试验一般和直流耐压试验同时进行,在被试电缆的高压侧安装微安表指示泄漏电流。泄漏电流试验的原理与用兆欧表测量绝缘电阻完全相同,不过泄漏电流试验中所用的直流电源由高压整流装置供给,用微安表指示电流。根据泄漏电流的变化规律来判断绝缘的受损程度。

3.1.3交流耐压试验
        交流耐压试验是一种直接鉴定高压电力电缆绝缘强度的试验,可以充分表现高压电力电缆绝缘状况,给我们以启示和警醒。通过交流耐压试验的高压电力电缆,其绝缘经受了严格的考验,这使其绝缘中的比较危险的集中缺陷原形毕露,无处藏身。而在经历了严格的高压考验后,绝缘本身一些弱点则会变得更加严重,这是非常有风险的。所以我们在做交流耐压试验前须先进行绝缘电阻试验、泄漏电流试验及介质损耗数试验,待试验结果合格(如不合格,则需处理)再进行交流耐压试验。

3.1.4介质损耗因数tg§试验
        当电缆绝缘受潮,电缆油脏污或老化变质,绝缘中有气隙放电等现象时,在电压作用下,流过绝缘的电流中有功电流分量增大,即在绝缘中的损耗增大。但损耗的大小不仅与有功电流的大小有关,还与绝缘的体积大小有关,试验时一般测量绝缘介质的tg§。介质损耗角正切的测量方法很多,从原理上分,可分为平衡测量法和角差测量法两类。传统的测量方法为平衡测量法,即高压西林电桥法。随着技术的发展和检测手段的不断完善,可以通过直接测量电压和电流的角差来测量tg§,即角差法测量tg§。

3.1.5局部放电测试试验
        电缆绝缘中,各部位的电场强度往往是不相等的,当局部区域的电场强度达到电介质的击穿场强时,该区域就会出现放电,但这种放电并没有贯穿施加电压的两导体之间,即整个绝缘系统并没有击穿,仍然保持绝缘性能,这种现象称为局部放电。局部放电时产生电、光、热、声等现象,利用上述现象都可以检测局部放电,局部放电的检测内容如下:检测是否存在局部放电;测量起始放电电压值和熄灭电压值;确定放电量大小,这是主要的一个检测项目;确定放电部位,为处理提供方便。主要有以下检测方法:脉冲电流法、介质损耗法、DGA法、超声波法、RIV法、光测法和射频检测法等。目前应用得比较广泛和成功的是电气检测法。特别是测量绝缘内部气息发生局部放电时的电脉冲,它不仅可以灵敏地检出是否存在局部放电,还可以判定放电强弱程度。

3.2高压电力电缆高压试验的注意事项
3.2.1确保接地的可靠程度
        按照高压试验安全管理条例的具体要求,试验中所使用的接地线必须符合以下几点要求:①横截面积要大于4mm2。②外层必须包裹一层透明的铜质软绞线或多股裸铜线,且需要用绝缘层隔开。③与接地体必须直接接触,并保持良好的接触状态。这样做的目的主要是防止中性线的误接或接地体与电线缠绕。④所有需要接地仪器和接地设备的外壳都需要具备接地性。另外,在试验之前,还需要认真检查一遍接地线,防止接地失灵现象的出现。

3.2.2谨防感应电压和放电反击情况发生
        在进行高压电力电缆试验的过程中,距离较近的电力电缆之间通常会有感应电动势的产生,这也会对试验造成影响,然而为了将影响程度降到最低,我们对于高压电力电缆的连接,一定要用特定的短路连接线,而对于那些暂时用不到的高压电力电缆,要将其全部进行短路接地处理,而且在高压试验的过程中,我们还应努力将放电反击的影响程度降到最低。

3.2.3确保安全距离,做好绝缘隔离
        由于高压电力电缆的试验是一项比较危险的工作,所以在高压电力电缆试验场所要设置一个正确安全接地的遮栏,同时能够保证遮栏正确安全接地,如果条件允许,最好是要试验区域外再额外划分出一个安全区域,进而充分确保安全,而且在高压电力电缆试验过程中,实验人员一定要严格按照相关规定进行操作,而且其与高压电力电缆之间也要保证安全距离,确保安全。

结束语
        高压电力电缆的质量直接关系到电网的安全稳定运行。电力电缆在生产、运输、使用过程中可能受多种因素共同作用影响而出现质量问题,尤其是在施工过程中往往会因外部机械力作用出现扭曲、刮蹭等外部伤害,在投入使用后受雷击、系统故障等引起内部伤害。电力电缆在国家经济中扮演着重要的角色。同时,电缆的安全问题已经成为国民关注的焦点。为了使电力电缆更好的应用于工作中,要加强线路布置管理以及对电力电缆进行准确的故障处理及维护。只有这样才能有效推动电力事业的发展,益国益民。

参考文献
[1]高压电力电缆试验方法与检测技术分析[J].鲍伟.通信电源技术.2019(09)
[2]高压电力电缆试验方法与检测技术分析[J].黄子忠.电工技术.2019(08)
[3]电力电缆试验方法及检测技术分析[J].魏力强,齐锦涛,张学伟,谷丽娜,李雪松.河北电力技术.2018(04)
[4]信息化背景下高压电力电缆故障原因分析与试验方法[J].陈志豪.内燃机与配件.2018(03)
[5]高压电力电缆故障分析及试验方法[J].林锋.通讯世界.2017(24)
[6]高压电力电缆故障原因分析和试验方法的分析[J].黄俊锡.化工管理.2017(9)
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