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10kV電力電纜常見故障及原因分析

貴州仁核配電有限責任公司2019-12-08 15:04:39

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10kV電力電纜常見故障及原因分析

故障類型

電纜故障可概括為接地、短路、斷線三大類,其故障類型主要有以下幾方面:


(1)閃絡故障。電纜在低壓電時處于良好的絕緣狀態,不會存在故障。可只要電壓值升高到一定范圍,或者一段時間后某一電壓持續升高,那么就會瞬間擊穿絕緣體,造成閃絡故障。


(2)一相芯線斷線或多相斷線。在電纜導體連續試驗中,電纜的各個導體的絕緣電阻與相關規定相符,但是在檢查中發現有一相或者多相不能連續,那么就說明一相芯線斷線或者多相斷線。


(3)三芯電纜一芯或兩芯接地。三芯電纜的一芯或者兩芯導體用絕緣搖表測試出不連續,然后又進行一芯或者兩芯對地絕緣電阻遙測。如果芯和芯之間存在著比正常值低許多的絕緣電阻,這種絕緣電阻值高于1000歐姆就被稱之為高電阻接地故障;反之,就是低電阻接地故障。這兩張故障都稱為斷線并接地故障。
(4)三相芯線短路。短路時接地電阻大小是電纜的三相芯線短路故障判斷的依據。短路故障有兩種:低阻短路故障、高阻短路故障。當三相芯線短路時,低于1000歐姆的接地電阻是低阻短路故障,相反則是高阻短路故障。


原因分析

電纜故障的最直接原因就是絕緣降低而被擊穿,歸納起來主要有以下幾種情況:

(1)外力損壞。電纜故障中外力損壞是最為常見的故障原因。電纜遭外力損壞以后會出現大面積的停電事故。例如地下管線施工過程中,電纜因為施工機械牽引力太大而被拉斷;電纜絕緣層、屏蔽層因電纜過度彎曲而損壞;電纜切剝時過度切割和刀痕太深。這些直接的外力因素都會對電纜造成一定的損壞。
(2)絕緣受潮。電纜制造生產工藝不精會導致電纜的保護層破裂;電纜終端接頭密封性不夠;電纜保護套在電纜使用中被物體刺穿或者遭受腐蝕。這些是電纜絕緣受潮的主要原因。此時,絕緣電阻降低,電流增大,引發電力故障問題。
(3)化學腐蝕。長期的電流作用會讓電纜絕緣產生大量的熱量。如果電纜絕緣工作長期處于不良化學環境中就會改變它的物理性能,使電纜絕緣老化甚至失去效果,電力故障會由此產生。
(4)長期過負荷運行。電力電纜長時間處于高電流運行環境中,如果線路絕緣層里有雜質或者老化,加上諸如雷電之類的外因對過電壓的沖擊,超負荷運作產生大量的熱量,極易出現電力電纜故障。
(5)電纜及電纜附件質量。電纜及相關附件是兩種重要的電纜材料,其質量問題對電力電纜的安全運行有直接影響。電纜及其附件、電纜三頭的制作很容易出現質量問題,例如電纜會因為運輸、貯藏時封閉不嚴而受潮;絕緣管制造粗糙,厚度不均,管內有氣泡;不能準確剝切預制電纜的三頭;設計制作者沒有根據要求制造電纜接頭。另外,電纜產品設計時材料選用不恰當、防水性差也會造成電纜質量問題。


10kV電力電纜常見故障的判斷方法

要想判斷10kV電力電纜的故障問題就需要根據故障情況來做簡單的試驗,并判斷故障性質。故障的判斷方法主要有以下幾種:

基本方法


(1)電橋法。電橋法應用歷史較長,不過在新技術不斷出現的今天,電橋法依然有它的優勢。這樣的方法在檢測電力電纜單相接地、相間短路等問題上運用起來比較方便,而且誤差也小。傳統上是通過計算橋壁平衡調節所得數據和電纜總長度之間的距離測點來尋找故障。但電橋法的不足就是要準確知道電纜的長度等一些原始資料,電纜的相要有良好的絕緣性。而現實中的電纜故障基本上是高阻和閃絡故障,用該方法測量的時間比較長。


(2)低壓脈沖反射法。在電力電纜故障檢測中,所謂低壓脈沖反射法就是將高頻率的低壓脈沖發射到電纜中,脈沖在傳播遇到故障點或者不匹配點就會反射電磁波,測量儀器會接收到反射脈沖。


(3)直流閃絡法與高壓閃絡法。直流閃絡法是用來查詢閃絡故障中的故障點。將直流電壓施加在電力電纜故障點中,并將其立刻擊穿,此時故障點會出現閃絡,測量點和故障點之間的距離通過測量波來獲取。如果閃絡故障在高電壓下被立刻擊穿,可以使用此方法。直流閃絡法的測量波波形比較簡單,而且易于理解,有著高精度的讀數。要是電纜故障點的電阻不高,這種方法就不適用了。因為這樣會讓直流泄漏較大的電流量,造成電纜線的電壓變小。此時就應該運用高壓閃絡法(沖閃法)。可以利用這種方法判斷故障點有沒有擊放電,但是不能說明產生了間隙放電就是故障點被擊穿了。

精確確定點測量法:

上述測量故障點的方法適用于大范圍的故障點,而不適用于施工處理。電纜路徑和深埋查找可以運用精確查找的方式找出確切的故障點位置。而在這種情況下使用的方法就是聲測法和聲磁同步法。

(1)聲測法。運用靈敏度高的聲電轉換器放大故障點電放時產生的聲音,使其轉換成聲音信號與電流信號,然后利用耳機和儀表等工具確定電纜線路上的故障點。不過這種方法的缺點就是急速測量結果有著較大的隨意性,誤差也大。如果電纜埋在地下太深就很難測量,優點就是對設備的要求不高。
(2)聲磁同步法。電磁場信號的傳播速度接近光速,但是聲音的傳播速度卻相對較慢。如此一來電磁信號速度與聲速之間有著較大的差別,接收儀器在接收聲、磁信號時會把兩張信號看做是同時從故障點發出來的,因而探測位置接近故障點,信號的接收時間差就會變得更小,反之亦然。


10kV電力電纜常見故障處理方法

針對10kV電力電纜出現的常見故障,要及時采取有效的方法,以便電力能夠安全持久地運行。

1、認真管理電力電纜運行環境和自身質量

在鋪設電纜管線時要先考察周圍的環境。如果環境中存在腐蝕因素或者其他容易造成故障的因素,就應該盡量避開。另外,還要詳細勘察環境中的地質污染情況,在不同條件的地質環境中需做好相應的防污染準備措施。例如要慎重選擇在化工廠、地下水污染區的通道建設。電纜的類型也要參照電網運行環境來選擇,重視電纜的質量,不能讓電纜被環境破壞腐蝕。電纜的主芯橫截面需承載得了線路的運行負荷,不能讓電纜超負荷或者過電壓運行。要大力宣傳電網保護知識,在電力電纜運行的周圍設置電纜標識,防止電纜被人為破壞,如在醒目位置設置警示牌,警告不要觸碰、攀爬變壓力;禁止損壞電纜;嚴厲打擊盜賣和破壞電纜設施的行為,營造良好的電纜安全運行環境。


2、注重電力電纜施工運行管理

應該通過明確的電纜施工運行管理措施來明確電力施工、運行的責任。根據《電力法》等國家相關的電力設施保護的法律法規,促進電纜施工、運行、管理能正常進行下去。對施工人員進行技術培訓,保障電力電纜的施工運行質量。電纜線路的安全運行和電力工程質量、正常運行關系密切。因而嚴格培訓電纜施工、運行人員的技術能力,并加強考核,既是對自身負責,也是對電力電纜的正常施工、運行負責。電纜施工中的電纜鋪設安裝需要設計合理的線路,根據地形環境采用相應的鋪設方法,如用電用戶距離比較遠,可以利用架空或者防水型的電纜,用戶相對集中的地區可以利用電纜隧道、電纜井保護電纜,減少電纜損壞。對于新運行的電力是施工項目,則應該根據國家的技術要求來嚴格施工、驗收。應該在進購電纜時需根據情況選擇型號及數量,必須符合供電線路的符合標準,不能超負荷運行。將施工中的人為故障、機械磨損減小到最小范圍,電纜的安裝路徑也應該要合理的安排和考慮。盡量選用支架、管道、電纜溝的方式去鋪設電纜,對電纜溝、電纜架等輔助設施應科學設計。尤其要注意的是,一定要重視電纜中間頭、終端頭的制作質量,多選用新型硅橡膠預制接頭,并根據國家技術要求來施工和驗收電纜工程。


3、加強電力電纜的監管和日常維護

根據國家部委規定制定相關的監管檢查制度,對線路的負荷電流進行密切監視,不能讓過負荷擊穿結緣,長時間過負荷運行的電纜會造成電纜故障。成立專門的維護部門,建立配電設備定期巡檢制度,讓經過專業技能培訓、具有一定運行管理經驗的員工定期巡視電力電纜等設備,如果發現有線路出現故障,要及時上報并提出檢修計劃。重視存在安全隱患的電纜線路的特殊巡視檢查,并根據規定做好巡視記錄,如實填寫線路的運行情況。巡視線路時,一定要注意電纜線路周圍的運行情況,例如有沒有施工在線路周圍、線路的正常運行有沒有被破壞。



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