110kV高压电缆常见故障及处理探讨

司雯

(成都市双流机场动力能源管理部  110KV变电站  四川成都  610000)

摘要:  随着我国经济的发展,人们对电力的需求量越来越大,对于电力输送主要是通过电力线路来完成。电力电缆在电力输送中具有主导性的作用,它的结构简单、机械强度高、承载能力强,安装起来也比较方便,因此,在高压线路中,将电缆线路代替架空线路是很有价值的。由于电缆线路通常是埋在地下,如果发生故障,查找起来非常麻烦。对于110kV高压电缆端击穿的故障,它发生故障的原因是多种多样的,并且检测处理困难,需要不断提高检测技术和采取各种防治对策,以提高110kV高压电缆的故障处理效率,保证高压电缆能够正常运行。

关键词:  110kV高压电缆;输送容量;电缆故障;故障处理

1.电缆故障的分类

电力电缆的故障根据不同的分类有不同的故障原因。按照电缆故障的缺陷来分可以将电力电缆故障分为四种。第一,由于生产制造的原因,造成高压电缆的绝缘出现偏心、屏蔽厚度不均匀、电缆中绝缘出现杂质金属护套密封性不好等原因,可能是由于生产工艺不完善或者人为技能存在差异,造成的电缆存在很大的缺陷,给电缆的安全运行带来一定的安全隐患,加剧了电缆故障的发生。第二,电缆在规划设计时,不能选择合理的参数、性能和结构,造成在实际使用时出现故障。第三,高压电缆由于在施工过程中地质条件差、施工技术不高、峻工验收操作不当等,造成电缆施工调试中出现问题。按照电缆发生故障的部位不同,可以分为电缆本体故障、电缆中间接头故障、电缆接地系统故障和电缆终端头故障。

2.110kV高压电缆的常见故障及其成因

2.1绝缘偏心

造成110kV高压电缆出现绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀,通常是生产制造过程中造成的,许多110kV高压电缆的制造商,引起生产工艺存在间题,相关工作人员的水平不够等原因,导致生产出的110kV高压电缆产品不达标,使11V高压电缆绝缘内层的存在杂质、内外屏蔽间出现凸起,这些问题都会影响110kV高压电缆的使用性能,从而造成110kV高压电缆绝缘偏心故障。此外,许多细小的不易察觉的问题,会在使用中被放大,因此很多时候,110kV高压电缆的故障是不易察觉的,为了保证110kV高压电缆的正常使用,相关工作人员要对110kV高压电缆进行性能的检验,从而确保电力系统的正常运行。

2.2110kV高压电缆端的绝缘老化

电缆的绝缘性能会随着所用时间的长短有所降低,这是由于电缆的绝缘老化造成的,它会增加电缆的故障率。对于电缆的绝缘老化,主要是由于电缆的绝缘材料发生了物理和化学变化,从而影响了电缆材料的性能。对于110kV高压电缆运行时受到电、光、热、机械等因素的影响,造成电缆的老化,如果是运行时间很长的老化是正常的但是在短期内的老化则是不正常的。如选择的电缆不合适,使电缆长期工作在过载状态,这样会加速电缆的老化。电缆所处的环境部合适,使电缆的绝缘材料和周围环境发生反应,造成电缆老化。

2.3施工调试原因

因施工调试质量引起110kV高压电缆出现故障的实例很多,电缆敷设施工调试未严格按照相关技术规范要求执行,进而留下众多安全隐患,归纳实际案例可知主要原因包括:工程施工现场地质和作业条件较差,如:电缆接头在现场作者过程施工现场地质和作业条件较差,如:电缆接头在现场作者过中对温度、湿度、灰尘等参数均得不到有效控制。电缆接头施工技术工艺要求非常高,通常要求从事电缆接头作者施工人员要在学习实践3年以上,才能独立进行110kV电缆及接头附件安装。但由于一些安装调试施工队伍其整体施工技能水平不太高,加上工程数量的增加和进度的加快,盲目施工导致电缆故障出现。高压电缆在敷设完成后覆土过程中未按照技术规定要求填埋对应的细沙或细土保护层进行保护,有的则直接填埋了存在棱角的砖块或石块,在以后电缆埋设场地平整过程中,由于重型机械设备压迫尖石进而造成高压电缆外护套发生损伤,给电缆埋下巨大安全隐患。

2.4110kV高压电缆护层的故障

在电缆敷设时,通常选择最短的路径,这样就会受到各种环境的影响,110kV电缆护层主要是为了保证电缆不受损坏。电缆护套腐蚀能够提升电缆金属护套的密封功能,保证电缆绝缘的良好性,防止金属保护层出现感应电压。如果电缆的护层发生故障,会增加金属护套的循环,影响电缆的传输容量,空气、水等物质和金属发生反应,造成电缆金属套管的腐蚀,损坏电缆。电缆护层发生故障主要是由于电缆在制作生产时,质量不合格,造成电缆护层出现缺陷功率,施工工艺不能按照要求实行,造成施工质量差。还由于各种外界的野施工造成对电缆护层的外力破坏。

3.110kV高压电缆故障的处理措施

3.1加强110kV高压电缆故障的防治

110KV高压电缆的使用情况,直接决定了电力系统的运行质量,因此针对110kV高压电缆故障问题,要以防治为主。首先,要加强110kV高压电缆生产制造的监督检验工作,挑选口碑较好的生产商并结合输配电工程的实际要求,对110kV高压电缆的型号、长度方面加以控制。施工单位可以指派专人到制造厂家进行监督,一定程度上可以减少进场检验的工作量,避免10V高压电缆故障的发生。

3.2110kV高压电缆端故障的精确定位

根据故障测距只是确定了电缆故障的模糊位置,还需要对故障的位置进行进一步的精确定位。在对电缆故障进行精确定位前,需要熟悉电缆的敷设位置、方向、接头等,这样才能为精确位置的查找打下基础。可以利用特定的路径安装检测器来确定电缆安装的路径。确定高阻闪络故障的具体位置时可以利用磁声同步法,在电缆的一端注入高压脉冲,故障点会发出放电现象,击穿的声音就会填充在电缆中在安静的环境下,就能就收一个相对明确的磁场,从而确定故障的具体位置。

3.3加强施工质量管理

加强施工质量管理,能够有效的防治110kV高压电缆故障的发生,施工单位要做好110kV高压电缆线路的设计工作,并在沿途做好标记,提高110KV高压电缆的安全水平。此外,为了防止110kV高压电缆受潮腐蚀,在110kV高压电缆铺设的过程中,应该做好排水工作,提高110KV高压电缆使用的可靠性。对于已经被锯开的电缆头,应该用绝缘材料包好,避免触电事故的发生,威胁到相关工作人员的生命安全。

3.4防范措施

要充分考虑安装电缆头时的天气情况,避免在雨、雾、大风等天气条件下施工。提前准备好各类制作工具,对所有的电缆附件进行规格检查,并试装,避免电缆头剥切时出现误差。在制作过程中,应严格按照规范执行,按照规定的尺寸对保护层、铠装层等剥切。冷收缩绝缘件安装完毕后,还应对电缆进行耐压试验和核相试验,确保电缆头与设备的连接牢固、正确。对于运行中的电缆头终端,还可以安装电缆护层环流在线监测装置,加强运行监测,及时发现缺陷和隐患，进一步提高电缆运行的可靠性。

4.结束语

110kV高压电缆在输电线路中占据着很大比例,而它的故障中电缆端击穿的故障在电缆的故障中占据这很大的比例,这种故障需要有时肉眼是能看出来的,但是在电缆的故障检测中却比较难,需要故障检测人员不断加强学习,及时发现电缆波形中出现的故障,并要不断总结,保证故障电缆能够尽快恢复正常运行,保证110kV高压电缆的工作质量。

参考文献:

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[3]黄晓峰.交联聚乙烯电力电缆绝缘老化评估及修复方法研究[D].西南交通大学,2014.