淺談高壓電纜故障原因及防范對策

1、    淺談高壓電纜故障原因及防范對策    焦宏所 常軍 李影 馬龍【摘  要】隨著國家的經(jīng)濟高速發(fā)展，所需求的電力也相應(yīng)的提升，在電力的傳輸及電網(wǎng)的布局過程中高壓電纜的處理顯得尤為重要。在電力傳輸過程中高壓電纜是電力系統(tǒng)輸變電網(wǎng)絡(luò)中的核心裝備，具有無可比擬的優(yōu)點，所以在電力傳輸系統(tǒng)中有著比較高的地位。電纜的故障會導(dǎo)致整條線路甚至整個電網(wǎng)區(qū)域的癱瘓，所以高壓電力電纜的故障排查與防護是目前的主要任務(wù)，本文主要探討高壓電纜故障產(chǎn)生的原因以及電纜故障的防護工作?！娟P(guān)鍵詞】電網(wǎng);高壓電纜;故障排查;日常防范1.引言我國充分利用地理優(yōu)勢，將能源最大化的

2、利用。由于煤礦資源主要集中在西部和北部，而經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)主要在東部南部，所以進行西電東送計劃。電力電纜是電氣工程最主要的部分，高壓電力電纜優(yōu)點有占地空間少，可靠性高具有高壓穩(wěn)定性，不易被電擊，電容高以及日常維護工作量較少。所以在電網(wǎng)中得到廣泛普及，大量的運用下不可避免的產(chǎn)生故障，這就需要我們對故障的及時排查以及對可能會產(chǎn)生故障的源頭進行防范，減少對電力電纜正常運行的影響。2.高壓電力電纜故障的分析2.1高壓電纜中問題的概括電力工程中常見的問題是輸電線路老化，由于高壓電纜一部分埋藏于土中，不可避免土壤中的微生物對其分解或者腐蝕，又或者一些動物或者人為因素導(dǎo)致電纜的破壞，導(dǎo)致護層破壞而暴露出內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3、，久而久之介質(zhì)的損耗增大。又有一部分高壓電力電纜在高空中，有時候可能會遭到電擊，電壓過高產(chǎn)生諧波振動或者輸出電壓超出標準額定范圍，也會對電纜有所影響。其中大部分電纜終端的損壞都是由諧振運動導(dǎo)致的1。高壓電力電纜的接頭作業(yè)出現(xiàn)問題。交聯(lián)線芯未在絕對密封的空間內(nèi)進行切削、刮磨等一系列的操作使其表面覆蓋灰塵。制作終端接頭時環(huán)境不密封，工藝不標準，由于操作原因使其放電。在高壓電纜接頭制作的操作環(huán)境中濕度過高，引起絕緣層的保護作用下降。電氣工程中不可避免的散熱問題。溫度升高導(dǎo)致導(dǎo)體的阻值升高，電力傳輸?shù)男蚀蟠蠼档?。因此造成絕緣層破壞，加劇了電纜的損壞。導(dǎo)致高壓電纜的溫度升高的原因有很多，電力電纜過熱會

4、極大地影響電力的傳輸能力。有些電纜敷設(shè)密集的地方導(dǎo)致電路過載，局部表面難以散熱，對于穿管敷設(shè)的電纜也容易導(dǎo)致局部過熱的問題，從而導(dǎo)致絕緣層的破壞。此外由于在電纜周圍的空氣流通性不好，局部滯留的空氣受電壓過高而溫度不斷升高，導(dǎo)致絕緣層的老化，甚至碳化?？偨Y(jié)來說電纜電壓要嚴格遵守規(guī)定，超負荷運行并不能使得電力高效傳輸，只會導(dǎo)致熱量無法散失，引起絕緣層的損壞。因為在電纜設(shè)計過程中早已經(jīng)考慮到熱量的問題，所以在電纜周圍已經(jīng)設(shè)計好熱量散失的途徑，只要不超所定規(guī)格就不會出現(xiàn)這些問題。如果電壓長期滿負荷也會導(dǎo)致電纜出現(xiàn)絕緣層的老化、碳化等問題，經(jīng)過長期的溫度積累會產(chǎn)生惡性循環(huán)，然后在高溫高壓條件會導(dǎo)致電壓擊

5、穿空氣、形成火災(zāi)。2.2高壓電纜中問題具體分析高壓電力電纜是電壓在110千伏以上的電纜，我國高壓電力電纜的導(dǎo)體一般是銅芯，在導(dǎo)電以及導(dǎo)熱性能方面都有不錯的體現(xiàn)，但是長期在滿負荷條件下也會有散熱不及時的情況，可能會導(dǎo)致絕緣老化及鉛包鼓脹等問題，從而發(fā)生惡性循環(huán)使熱量的無法散失，致使電纜發(fā)生擊穿。諧波振動的產(chǎn)生導(dǎo)致?lián)舸?，因為諧波振動會帶動弧光的接地現(xiàn)象的產(chǎn)生，頻繁的弧光現(xiàn)象導(dǎo)致電壓的反復(fù)增幅變化使得絕緣層不同程度的損傷，最后擊穿絕緣層損壞電纜終端或者中間接頭2。高壓電纜終端頭以及導(dǎo)體的制作工藝也影響著電纜的性能，電纜導(dǎo)體由若干條導(dǎo)體纏繞形成，如果工藝設(shè)計或者在安裝環(huán)境中出現(xiàn)差錯就會導(dǎo)致導(dǎo)體之間形成

6、空隙，空隙的產(chǎn)生意味著兩條導(dǎo)電的導(dǎo)體之間產(chǎn)生磁場并進而形成電容，導(dǎo)體之間的氣隙在高壓情況會被電離。并且長期的電離會導(dǎo)致終端的損壞，還有長期的對地放電也會影響終端的壽命。3.高壓電纜故障防范對策3.1加強高壓電纜的日常監(jiān)測現(xiàn)在高壓電力電纜的數(shù)據(jù)已經(jīng)可以數(shù)字化，輸出的一端需要時刻的關(guān)注監(jiān)視電壓的數(shù)據(jù)，以及異常電流的反饋，以避免電壓的超負荷運轉(zhuǎn)。變壓器站的觀測人員也要經(jīng)常檢查對異常電流、電壓的反饋，避免電壓長期的滿負荷運行。除此之外要保證電纜頭終端的質(zhì)量，保證工藝設(shè)計以及密封處理，特別是對電纜附件接頭的出廠檢測。對于電纜接頭通常有vhf，ufh局部放電檢測方法，還有tev暫離地電壓測試方法。其中最好

7、使用tev暫離地電壓測試，可以準確的判斷其終端是否精準。對整條線路物理干擾因素一定要排清，電纜的附近一定要通風、排水、干燥，保證電纜不因為這些外在的不必要物理因素所影響。由于電氣工程自動化的實現(xiàn)，可以實現(xiàn)自動化監(jiān)視整條線路的溫度及電壓的變化。數(shù)據(jù)通常在儀器中會體現(xiàn)，并且遇到封頂數(shù)據(jù)會出現(xiàn)警告，只要操作人員不疏忽對儀器的正常操作就不會出現(xiàn)巨大安全事故。3.2做好諧波的管理諧波的管理與控制也要加強，對每個區(qū)域的諧波數(shù)據(jù)要進行記錄，計算出每個地區(qū)諧波電壓的數(shù)據(jù)，對每個電纜頭終端的各個參數(shù)分析得出諧波的閥值。并且建立多種方案來面對將來可能會產(chǎn)生的諧波過電壓，當發(fā)現(xiàn)電壓或者連接點的電壓出現(xiàn)超出規(guī)定值的時

8、候，要立馬做出抉擇防止因為諧波的影響導(dǎo)致對整條線路的影響，對電網(wǎng)中可能會有諧波位置定期檢測，保證電網(wǎng)的正常運行。3.3做好高壓電纜的安裝維護工作一般高壓電纜的覆蓋是通過溝槽或者掩埋的方式進行，因此其隱蔽性和被檢測的手段決定了電纜發(fā)生故障時被偵測的時間長短，直接決定發(fā)生故障時再次供電時間長短，所以在每次巡視時對每個關(guān)鍵點做好標記，以便于故障的排查減少偵測時間。隱蔽性處理也需要保障電纜的安全性，防止因為一些施工單位利用一些機械對其造成損壞。高壓電纜周圍的磁場屏蔽也應(yīng)該做好工作，對地距離以及絕緣之間的空間做好相匹配的位置。電纜的接地線必須穿過零序電流互感器，電纜接地點在互感器以下時，接地線應(yīng)直接接地

9、;接地點在互感器以上時，接地線應(yīng)穿過互感器接地。電纜的固定也有相應(yīng)的處理方式3，高壓電纜在水平或傾斜支架上層次位置的變化端、接頭兩端應(yīng)采用能適應(yīng)各種位置變化的支持方式。其次在電纜拐彎處電纜接頭的兩側(cè)每隔5米左右進行引溝，設(shè)立隧道。在電纜的處理中，先處理導(dǎo)體，將導(dǎo)體進行纏繞，然后進行鋪設(shè)輔助物，最后加入絕緣物，管道口封閉內(nèi)部保證干燥通風并放滅火裝置。建立檢測裝置，以保證自動化的實現(xiàn)，在外部輕松的了解到內(nèi)部管道的情況數(shù)據(jù)。4.結(jié)束語高壓電力電纜的處理主要控制其環(huán)境的因素，最主要就是熱量的控制，如果溫度過高對整個電纜影響都是非常大的，對于電壓來說，不能過載運行，也不能長期滿負荷運行。電纜接頭的過程也要保持嚴謹，控制好每個因素的影響，比如濕度及空間的處理都是比較重要的。日常對于電纜數(shù)據(jù)的波動也要做好記錄，并且對其波動數(shù)據(jù)進行分析，預(yù)測將要發(fā)生的變化并建立相應(yīng)的對策措施。電纜接頭以及導(dǎo)體的處理技術(shù)、制造工藝需要符合標準規(guī)格。高壓電力電纜的故障對整個電網(wǎng)安全可靠地運行有著極大的影響，所以要做好高壓電纜故障排除工作以及防范對策。參考文獻：1林斌.高壓電力電纜故障查找預(yù)定位方法探討