高压电力电缆故障原因分析及防范措施研究

发表时间:2020/12/29   来源:《中国电业》2020年第·21期   作者:苏伟强
[导读] 在新经济常态下,城市和农村对用电的需求越来越大,因此高压电力电缆在城乡电网输变电中得到了广泛运用。
        苏伟强
        国网兰州供电公司电缆运检中心
        摘 要:
        在新经济常态下,城市和农村对用电的需求越来越大,因此高压电力电缆在城乡电网输变电中得到了广泛运用。如果高压电力电缆在试验、生产、施工等环节质量有问题,那么在投入使用中,受运行环境、化学、机械等因素的影响,将造成绝缘老化等问题,最终造成电缆运行发生故障。基于此,首先对高压电力电缆故障类型进行了分析,然后阐述了高压电力电缆故障原因和诊断方式,最后提出了几点高压电力电缆故障的防范措施,以供参考。
关键词:
高压电力电缆;?故障;?诊断;措施
        引言:随着社会的逐渐发展,在安全以及美观等相关方面拥有良好表现的高压电力电缆得到了广泛的运用。维护工作量少、占地面积小和送电可靠性强属于高压电力电缆的主要优势,但由于运行时间的逐渐增长以及各类因素的影响,高压电力电缆会出现许多的故障。
1高压电缆主要故障类型
        高压电力电缆故障类型多种多样,其中经常见到的故障有如下5种。第一,接地故障。导体和地面连接在一起,此过程中若电阻不存在统计意义,那么就属于安全接地。还有种情况为电阻不能被忽略,此时就可以产生低电阻或高电阻接地的情况。第二,断线故障。高压电力电缆在实际运行的过程中,在外力的作用下会出现各类突发状况,如被大风刮断等,电缆断开之后,电力输送也会中断,该区域中的电能供应就会出现瘫痪的情况。第三,绝缘故障。电缆绝缘在产生问题之后,会出现漏电事故。第四,短路。电力电缆短路后,可以会造成火灾,亦或是烧毁电力设备。第五,闪络故障。电流值异常升高,监控电力表针存在闪络摆动的情况,电压下降之后此情况会消失,但电缆绝缘阻值居高不下,表明高压电缆存在故障。
2电力电缆故障原因
        2.1 施工故障
        不科学的安装以及施工是引起高压电力电缆故障的主要原因。敷设电缆时,若施工人员不根据规范开展施工作业,就有可能会对高压电力电缆使用寿命造成影响[1]。此类故障的相关表现主要体现在如下4个方面。第一,电力电缆表面存在破损的情况。施工人员在操作过程中的失误与错误等,均会让电力电缆表面出现破损,水流入电缆中内,进而形成安全隐患。第二,连接管接触不良。就需要长距离施工的电力电缆而言,若施工人员未正确处理两个电缆间的导体连接管,除了会引起接触不良的故障外,还会引起毛刺以及尖角的情况。第三,未严格密封中间接头。施工人员在敷设电缆的过程中,若电缆中间接头存在密封性不强的情况,当电缆处在潮湿环境中时,水分就会由接头处进入,进而影响电缆绝缘性。第四,电缆接头设置不合理。导致此问题的原因主要在于施工人员未根据设计方面对电缆予以敷设,如电缆周围存在多个接头,导致电缆运行安全性与稳定性下降。
        2.2 超负荷运行
        现阶段,用电量越来越高,电缆长期处于超负荷运行状态。同时,电缆在正常运行时暴露在空气中,尤其是高温环境,超负荷运行会造成电缆温度较高,对电缆的使用寿命造成影响,加快电缆老化速度,影响绝缘性,同时也很容易发生击穿事故[2]。
        2.3 电缆质量问题
        电缆质量问题也是引起电缆故障的主要原因之一,其中较为常见的状况为质量问题导致的电缆进水,这是电缆本体质量问题造成绝缘事故的主要原因。要想对此问题予以有效的解决,需要在展开农网改造中,借助新型的交联电缆对油纸绝缘电缆进行更换。由于当前国内有很多生产电缆的厂家,同时质量各不相同,因此应大力控制电缆质量。在生产电缆中,针对绝缘屏蔽层表面和加工环境的处理,均应加大控制力度。
3高压电力电缆故障诊断处理方式
        3.1 测声法
        测声法指的是结合高压电力电缆出现故障时所形成的放电声音来对故障源予以查找的方式。此方式通常运用于查找电缆芯线出现的闪络放电故障[3]。

对测声法予以运用的过程中,需要借助直流耐压试验机设备对电缆中的电容器进行充电,当其电压值达到一定程度时,试验机放电位置会对电缆故障位置的芯线进行放电,此时故障位置的芯线又会对电缆绝缘层进行放电,同时伴随“滋滋”的声音,就处在地面的电力电缆而言,维修人员可通过听觉将故障位置找到;如果电缆被埋在地下,维修工人员则需明确电缆方向,可在较为安静的环境中,运用医用听诊器以及耳聋助听器等相关设备,即将设备贴近地面,随着电缆敷设方向仔细的进行查找,若听见“滋滋”的声音,那么此位置就属于电缆存在故障的位置。维修人员在运用测声法对高压电力电缆故障源予以查找的过程中,需注意人身安全,设置专人监视电缆末端以及设备末端。
        3.2 电容电流测定法
        电缆在运行中,不管电力对地或是相邻两电缆线间,电容均较大,并且均匀分布在电力电缆之中。同时,电容量和电缆长度之间呈正比例关系,对电容电流予以测量,能够有效的测出出现故障的位置。在运用电容电流测定法的过程中,涉及到的设备主要为交流毫安表、单相调压器以及交流电压表。开展故障诊断工作的过程中,应先借助交流毫安表测量高压电力电缆普段全部芯线的电容电流值,然后再对电力电缆末端芯线的电容电流值进行测量,进而把完好芯线和断线芯线的电容比算出,和计算结果相结合,对高压电力电缆芯线断线的大概位置作出判断。在实际测量时,要想降低测量的误差,并准确找到故障位置,需确保电流表读数的准确性以及精确测量电缆总长度。
4高压电力电缆故障防范措施
        4.1正确选用电缆
        选择电缆时,应充分考虑电缆应用环境的情况。首先,应当保证电缆的最高工作电压不超过电缆额定电压的15%。其次应当充分考虑电缆运行环境对电缆载流量的影响,电缆运行环境较为潮湿,应当选用防水等级较高的电缆;电缆需要经常移动或环境振动剧烈,应当选用带铠装或护套抗外力破坏强度较大的电缆;直埋电缆或电缆运行环境腐蚀性较大,应当选用耐腐蚀的电缆。此外,还应充分综合经济性与电缆所带用户的情况,适当增加电缆参数,确保电缆运行正常。
        4.2严控电缆附件安装质量
        电缆系统中最薄弱的环节就是电缆附件,即中间接头和终端接头。因此必须严格把控电缆附件的安装质量,从电缆附件的到货验收开始,运维单位应当全程跟踪监督;当施工人员开始安装前,应当审查施工人员资质;安装时,严格按照电缆相关规程标准进行监督,并根据现场情况对施工人员进行告知,如运行环境潮湿,需加强防水处理等;安装完成进行交接试验时,运维单位也应当到场参与,做好中间过程验收,并对试验报告进行留档保存,确保电缆附加安装的整个流程都可控在控。
        4.3 规范状态检修管理方法
        操作变压器的过程中,工作人员需结合电力电缆的状态检修管理规章制度,对具体操作予以落实,并注重电力电缆的空载变压,确保能够将电压偏差控制在科学的范围中,进而让变压器在空载的状态中,依然能够维持稳定的电压输出[4]。在直流回路操作方面,对电力电缆予以状态检修的过程中,由于安全风险较高,工作人员应严格按照有关规定开展各项操作,不能因为电力电缆系统中存在直流保护系统而随意的进行操作,同时还需增强自身责任意识,确保直流回路操作的规范性,进而让系统维持在安全、稳定的运行状态。倒闸属于较为常规的状态检修环节,在具体操作中,工作人员需对倒闸操作票予以正确的填写,并落实好设备状态检修管理工作,确保电网稳定、安全的运行。此外,需落实好对接电线装设管理工作。在使用电气设备时,普通设备中存在静电感应电压,应用正确的方式将设备中的电压负荷放掉,并且对电力电缆系统装设接地线时,需重视对绝缘棒的正确运用,佩戴好绝缘手套,准确连接接地端和导体端,进而确保接地效果,加强操作安全性。
5结论
        在整个电力系统中,电力电缆属于主要结构内容之一,其在长时间的工作状态中,会产生许多故障问题,对这些故障进行查找较为复杂与困难。根据电压故障原因进行查找,并通过正确方式对其予以处理,可促进电缆运行效率的全面提升,在强化电缆使用的可靠性方面发挥了重要作用。
参考文献
[1]王沐雪,王紫叶,陈语柔,等.高压电力电缆故障分析及相关技术[J].通信电源技术,2019,(5):67-68.
[2]陈许议.高压电缆常见故障的分析及预防措施[J].电力安全技术,2019,(5):23-26.
[3]顾晓璐.电力电缆的运行维护与故障探测[J].设备管理与维修,2017,(10):17-18.
[4]李雪松,姚孟.电力电缆线路检修危险点分析与防护[J].科技创新与应用,2017,(24):178-179.
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