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關于電力電纜故障原因及探測方法探討

發布時間:2012-07-23 09:33所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

電力電纜作為電力系統的重要設備,它的安全運行具有重要意義。一旦發生故障它直接影響著機組的安全穩定運行,同時,也可能引發火災事故,擴大事故

  摘要:電力電纜作為電力系統的重要設備,它的安全運行具有重要意義。一旦發生故障它直接影響著機組的安全穩定運行,同時,也可能引發火災事故,擴大事故范圍,導致大面積停電。因此分析電力電纜故障原因及探測方法探討具有重要意義。

  關鍵詞:電力電纜故障 原因分析 探測方法 探討

  一、電纜介紹

  電纜通常是由幾根或幾組導線[每組至少兩根]絞合而成的類似繩索的電纜,每組導線之間相互絕緣,并常圍繞著一根中心扭成,整個外面包有高度絕緣的覆蓋層 電線電纜是指用于電力、通信及相關傳輸用途的材料。“電線”和“電纜”并沒有嚴格的界限。通常將芯數少、產品直徑小、結構簡單的產品稱為電線,沒有絕緣的稱為裸電線,其他的稱為電纜;導體截面積較大的(大于6平方毫米)稱為大電線,較小的(小于或等于6平方毫米)稱為小電線,絕緣電線又稱為布電線。

  二、電纜分類

  電線電纜主要包括裸線、電磁線及電機電器用絕緣電線、電力電纜、通信電纜與光纜。 電線電纜是指用于電力、通信及相關傳輸用途的材料。“電線”和“電纜”并沒有嚴格的界限。通常將芯數少、產品直徑小、結構簡單的產品稱為電線,沒有絕緣的稱為裸電線,其他的稱為電纜;導體截面積較大的(大于6平方毫米)稱為大電線,較小的(小于或等于6平方毫米)稱為小電線,絕緣電線又稱為布電線。

  電線電纜主要包括裸線、電磁線及電機電器用絕緣電線、電力電纜、通信電纜與光纜。

  電纜有電力電纜、控制電纜、補償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜等等。它們都是由多股導線組成,用來連接電路、電器等。

  三、電纜故障分析

  電纜故障指的是:電纜在預防性試驗時發生絕緣擊穿或在運行中因絕緣擊穿、導線燒斷等而使電纜線路停止供電的事件

  電纜故障造成的原因

  電纜故障的最直接原因是絕緣降低而被擊穿。導敏絕緣降低的兇素很多,根據實際運行經驗,歸納起來不外乎以下幾種情況:

  (1)外力損傷。由近幾年的運行分析來看,尤其是在經濟高速發展中的海浦東,現在相當多的電纜故障都是由于機械損傷引起的。比如:電纜敷設安裝時不規范施工,容易造成機械損傷;在直埋電纜上搞土建施工也極易將運行中的電纜損傷等。l有時如果損傷不嚴重,要幾個月甚至幾年才會導致損傷部位徹底擊穿形成故障,有時破壞嚴重的可能發生短路故障,直接影響電用電單位的安全生產。

  (2)絕緣受潮。這種情況也很常見,一般發生在直埋或排管里的電纜接頭處。比如:電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭,會使接頭進水或混入水蒸氣,時間久在電場作用下形成水樹枝,逐漸損害電纜的絕緣強度而造成故障。

  (3)化學腐蝕。電纜直接埋在有酸堿作用的地區,往往會造成電纜的鎧裝、鉛皮或外護層被腐蝕,保護層因長期遭受化學腐蝕或電解腐蝕,致使保護層失效,絕緣降低,也會導致電纜故障。

  (4)長期過負荷運行。超負荷運行,由于電流的熱效應,負載電流通過電纜時必然導致導體發熱,同時電荷的集膚效應以及鋼鎧的渦流損耗、絕緣介質損耗也會產乍附加熱量,從而使電纜溫度升高。長期超負荷運行時,過高的溫度會加速絕緣的老化,以至絕緣被擊穿。尤其在炎熱的夏季,電纜的溫升常常導致電纜絕緣薄弱處首先被擊穿,因此在夏季,電纜的故障也就特別多。

  (5)電纜接頭故障。電纜接頭是電纜線路中最薄弱的環節,由人員直接過失(施工不良)引發的電纜接頭故障時常發生。施工人員在制作電纜接頭過程中,如果有接頭壓接不緊、加熱不充分等原網,都會導致電纜頭絕緣降低,從而引發事故。

  (6)環境和溫度。電纜所處的外界環境和熱源也會造成電纜溫度過高、絕緣擊穿,甚至爆炸起火。

  (7)電纜本體的正常老化或自然災害等其他原因。

  (8)電氣方面有:電纜頭施工工藝達不到要求,電纜頭密封性差,潮氣侵入電纜內部,電纜絕緣性能下降;敷設電纜時未能采取保護措施,保護層遭破壞,絕緣降低.

  (9)土建方面有:工井管溝排水不暢,電纜長期被水浸泡,損害絕緣強度;工井太小,電纜彎曲半徑不夠,長期受擠壓外力破壞.主要是市政施工中機械野蠻施工,挖傷挖斷電纜.

  (10)、電纜本身或是電纜頭附件質量差,電纜頭密封性差,絕緣膠溶解,開裂,導致站出現的諧振現象為線路斷線故障使線路相間電容及對地電容與配電變壓器勵磁電感構成諧振回路,從而激發鐵磁諧振.

  2、電力故障的排除

  (1)斷線故障

  斷線諧振在嚴重情況下,高頻與基頻諧振疊加,能使過壓幅值達到相電壓[P]的2.5倍,可能導致系統中性點位移,繞組及導線出現過壓,嚴重時可使絕緣閃絡,避雷器爆炸,電氣設備損壞.在某些情況下,負載變壓器相序可能反轉,還可能將過電壓傳遞到變壓器的低壓側,造成危害.

  防止斷線諧振過壓的措施

  防止斷線諧振過壓的主要措施有:

  a不采用熔斷器,避免非全相運行.

  b加強線路的巡視和檢修,預防斷線的發生.

  c不將空載變壓器長期掛在線路上.

  d采用環網或雙電源供電.

  e在配變側附加相間電容,

  其原理是:采用電容作為吸能元件來吸收暫態過程中的能量,從而降低沖擊擾動強度以抑制諧振的發生.s一(o+ 3C,,) 1C.,在配變側附加相間電容△C,使8一[Co+ 3(C U+ A0)/Ca增大,從而增大等值電容C和等值電動勢Eo所需電容值可根據文獻[6]中方法求出.(6)采用勵磁特性較好的變壓器有助于減少斷線過壓的發生幾率.

  (2)電纜故障智能測試系統

  產品概述:

  a. 經過廣泛的市場調研,隨著國家加大對基礎能源設施的投資,兩網改造的完成,運行電纜的數量已急劇增加,城市化的快速發展帶來建設項目的大量增加,引起電纜故障大大增加,運行單位給用戶的承諾要求快速解決故障,保證供電。而市場上現有的電力電纜的故障測試儀器,盡管品種較多,但均顯笨、大、繁,操作不方便,難以快速掌握。

  b. 因此,為解決現場故障查找難題,尤其是復雜波形分析之難題,國家特組織技術力量研制新一代智能型電纜故障快速測試儀,以滿足現場故障檢測快速恢復供電之急需。

  c. 技術的發展是無止境的,尤其是進入新的世紀后更是知識爆炸,技術跳躍式發展,信息技術、網絡技術必然且已經融入各行各業,甚至影響著我們的日常生活,那它當然地應該促進電纜故障的檢測技術向前發展。電纜故障的檢測大約經歷了: 電橋法 (五、六十年代)、低壓脈沖測試法(七、八十年代) 、沖擊高壓閃絡法 (九十年代) 、二次脈沖法 (新世紀伊始)、多次脈沖法(當下最有效簡便的測試方法)

  電纜故障智能測試系統主要功能特點:

  1. 操作方面,人機界面友好,所有設置自動記憶,領導電力檢測儀器新潮流。

  2. 用于一般35kV及以下各種電力電纜各種故障快速檢測,在全國技術最新,操作分析最方便,體積最小,便攜性最好。

  3. 標配儀器采用ABS工程塑料外箱,在國際、國內市場體積最小、便攜性最好,抗震、耐磨、耐劃傷。

  4. 反射式高分辨率液晶顯示屏,戶外現場使用清晰直觀。

  5. 先進的測試波形自動同屏比較功能,測試波形與全長波形同屏比較等,大大提高了復雜波形的分析正確率。

  6. 先進的無線感應式取樣傳感器,接線最簡單,徹底保證人、機安全。

  7. 波形存儲、調用、打印功能,方便記錄、分析。

  2.8 自動日歷,方便帶時間存貯測試數據與波形。8. 聲磁同步故障定點儀輔以高靈敏低噪聲耳機,直觀、快捷、準確,自動開關機。

  9. 多頻、大功率、自動阻抗匹配路徑信號發生器,適應現場各種情況,接收部分自動開關機。

  10. 定點儀內置高容量電池,既方便又安全。

  四、結語:

  我們要了解電纜的特效和故障原因,不斷的預防各種故障所在。在電纜故障測尋時,借助現代化的儀器和設備,便可準確迅速地確定故障點的精確位置,為故障的迅速處理,盡快恢復送電贏得寶貴的時間。

  參考文獻:

  [1]陳化鋼,電力設備預防性試驗方法及診斷技術EMq.北京:中國科學技術出版社,2010:469.

  [2] 周志軍.萬衛華.董耀武電力電纜故障原因分析 -農村電工2010,18(4)

  [3]陳化鋼,電力設備預防性試驗方法及診斷技術 2008

  [4] 趙應彬電力電纜故障探測的新方法[期刊論文]-中國西部科技 2010(34)

  [5]郭紅紅,李輝,電力電纜故障原因分析及探測方法探討 2008

  [6]馬書杰, 電力電纜故障原因分析及防護措施 -遼寧科技學院學報2009,9(4)


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