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摘要:電力電纜作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備,它的安全運(yùn)行具有重要意義。一旦發(fā)生故障它直接影響著機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí),也可能引發(fā)火災(zāi)事故,擴(kuò)大事故范圍,導(dǎo)致大面積停電。因此分析電力電纜故障原因及探測(cè)方法探討具有重要意義。
關(guān)鍵詞:電力電纜故障 原因分析 探測(cè)方法 探討
一、電纜介紹
電纜通常是由幾根或幾組導(dǎo)線[每組至少兩根]絞合而成的類似繩索的電纜,每組導(dǎo)線之間相互絕緣,并常圍繞著一根中心扭成,整個(gè)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(guān)傳輸用途的材料。“電線”和“電纜”并沒(méi)有嚴(yán)格的界限。通常將芯數(shù)少、產(chǎn)品直徑小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品稱為電線,沒(méi)有絕緣的稱為裸電線,其他的稱為電纜;導(dǎo)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(jī)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(guān)傳輸用途的材料。“電線”和“電纜”并沒(méi)有嚴(yán)格的界限。通常將芯數(shù)少、產(chǎn)品直徑小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品稱為電線,沒(méi)有絕緣的稱為裸電線,其他的稱為電纜;導(dǎo)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(jī)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(bǔ)償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計(jì)算機(jī)電纜、信號(hào)電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜等等。它們都是由多股導(dǎo)線組成,用來(lái)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(yù)防性試驗(yàn)時(shí)發(fā)生絕緣擊穿或在運(yùn)行中因絕緣擊穿、導(dǎo)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(dǎo)敏絕緣降低的兇素很多,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),歸納起來(lái)不外乎以下幾種情況:
(1)外力損傷。由近幾年的運(yùn)行分析來(lái)看,尤其是在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中的海浦東,現(xiàn)在相當(dāng)多的電纜故障都是由于機(jī)械損傷引起的。比如:電纜敷設(shè)安裝時(shí)不規(guī)范施工,容易造成機(jī)械損傷;在直埋電纜上搞土建施工也極易將運(yùn)行中的電纜損傷等。l有時(shí)如果損傷不嚴(yán)重,要幾個(gè)月甚至幾年才會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷部位徹底擊穿形成故障,有時(shí)破壞嚴(yán)重的可能發(fā)生短路故障,直接影響電用電單位的安全生產(chǎn)。
(2)絕緣受潮。這種情況也很常見(jiàn),一般發(fā)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(huì)使接頭進(jìn)水或混入水蒸氣,時(shí)間久在電場(chǎng)作用下形成水樹(shù)枝,逐漸損害電纜的絕緣強(qiáng)度而造成故障。
(3)化學(xué)腐蝕。電纜直接埋在有酸堿作用的地區(qū),往往會(huì)造成電纜的鎧裝、鉛皮或外護(hù)層被腐蝕,保護(hù)層因長(zhǎng)期遭受化學(xué)腐蝕或電解腐蝕,致使保護(hù)層失效,絕緣降低,也會(huì)導(dǎo)致電纜故障。
(4)長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。超負(fù)荷運(yùn)行,由于電流的熱效應(yīng),負(fù)載電流通過(guò)電纜時(shí)必然導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱,同時(shí)電荷的集膚效應(yīng)以及鋼鎧的渦流損耗、絕緣介質(zhì)損耗也會(huì)產(chǎn)乍附加熱量,從而使電纜溫度升高。長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行時(shí),過(guò)高的溫度會(huì)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(dǎo)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(huán)節(jié),由人員直接過(guò)失(施工不良)引發(fā)的電纜接頭故障時(shí)常發(fā)生。施工人員在制作電纜接頭過(guò)程中,如果有接頭壓接不緊、加熱不充分等原網(wǎng),都會(huì)導(dǎo)致電纜頭絕緣降低,從而引發(fā)事故。
(6)環(huán)境和溫度。電纜所處的外界環(huán)境和熱源也會(huì)造成電纜溫度過(guò)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(zāi)害等其他原因。
(8)電氣方面有:電纜頭施工工藝達(dá)不到要求,電纜頭密封性差,潮氣侵入電纜內(nèi)部,電纜絕緣性能下降;敷設(shè)電纜時(shí)未能采取保護(hù)措施,保護(hù)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(zhǎng)期被水浸泡,損害絕緣強(qiáng)度;工井太小,電纜彎曲半徑不夠,長(zhǎng)期受擠壓外力破壞.主要是市政施工中機(jī)械野蠻施工,挖傷挖斷電纜.
(10)、電纜本身或是電纜頭附件質(zhì)量差,電纜頭密封性差,絕緣膠溶解,開(kāi)裂,導(dǎo)致站出現(xiàn)的諧振現(xiàn)象為線路斷線故障使線路相間電容及對(duì)地電容與配電變壓器勵(lì)磁電感構(gòu)成諧振回路,從而激發(fā)鐵磁諧振.
2、電力故障的排除
(1)斷線故障
斷線諧振在嚴(yán)重情況下,高頻與基頻諧振疊加,能使過(guò)壓幅值達(dá)到相電壓[P]的2.5倍,可能導(dǎo)致系統(tǒng)中性點(diǎn)位移,繞組及導(dǎo)線出現(xiàn)過(guò)壓,嚴(yán)重時(shí)可使絕緣閃絡(luò),避雷器爆炸,電氣設(shè)備損壞.在某些情況下,負(fù)載變壓器相序可能反轉(zhuǎn),還可能將過(guò)電壓傳遞到變壓器的低壓側(cè),造成危害.
防止斷線諧振過(guò)壓的措施
防止斷線諧振過(guò)壓的主要措施有:
a不采用熔斷器,避免非全相運(yùn)行.
b加強(qiáng)線路的巡視和檢修,預(yù)防斷線的發(fā)生.
c不將空載變壓器長(zhǎng)期掛在線路上.
d采用環(huán)網(wǎng)或雙電源供電.
e在配變側(cè)附加相間電容,
其原理是:采用電容作為吸能元件來(lái)吸收暫態(tài)過(guò)程中的能量,從而降低沖擊擾動(dòng)強(qiáng)度以抑制諧振的發(fā)生.s一(o+ 3C,,) 1C.,在配變側(cè)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(dòng)勢(shì)Eo所需電容值可根據(jù)文獻(xiàn)[6]中方法求出.(6)采用勵(lì)磁特性較好的變壓器有助于減少斷線過(guò)壓的發(fā)生幾率.
(2)電纜故障智能測(cè)試系統(tǒng)
產(chǎn)品概述:
a. 經(jīng)過(guò)廣泛的市場(chǎng)調(diào)研,隨著國(guó)家加大對(duì)基礎(chǔ)能源設(shè)施的投資,兩網(wǎng)改造的完成,運(yùn)行電纜的數(shù)量已急劇增加,城市化的快速發(fā)展帶來(lái)建設(shè)項(xiàng)目的大量增加,引起電纜故障大大增加,運(yùn)行單位給用戶的承諾要求快速解決故障,保證供電。而市場(chǎng)上現(xiàn)有的電力電纜的故障測(cè)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(xiàn)場(chǎng)故障查找難題,尤其是復(fù)雜波形分析之難題,國(guó)家特組織技術(shù)力量研制新一代智能型電纜故障快速測(cè)試儀,以滿足現(xiàn)場(chǎng)故障檢測(cè)快速恢復(fù)供電之急需。
c. 技術(shù)的發(fā)展是無(wú)止境的,尤其是進(jìn)入新的世紀(jì)后更是知識(shí)爆炸,技術(shù)跳躍式發(fā)展,信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必然且已經(jīng)融入各行各業(yè),甚至影響著我們的日常生活,那它當(dāng)然地應(yīng)該促進(jìn)電纜故障的檢測(cè)技術(shù)向前發(fā)展。電纜故障的檢測(cè)大約經(jīng)歷了: 電橋法 (五、六十年代)、低壓脈沖測(cè)試法(七、八十年代) 、沖擊高壓閃絡(luò)法 (九十年代) 、二次脈沖法 (新世紀(jì)伊始)、多次脈沖法(當(dāng)下最有效簡(jiǎn)便的測(cè)試方法)
電纜故障智能測(cè)試系統(tǒng)主要功能特點(diǎn):
1. 操作方面,人機(jī)界面友好,所有設(shè)置自動(dòng)記憶,領(lǐng)導(dǎo)電力檢測(cè)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(cè),在全國(guó)技術(shù)最新,操作分析最方便,體積最小,便攜性最好。
3. 標(biāo)配儀器采用ABS工程塑料外箱,在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(xiàn)場(chǎng)使用清晰直觀。
5. 先進(jìn)的測(cè)試波形自動(dòng)同屏比較功能,測(cè)試波形與全長(zhǎng)波形同屏比較等,大大提高了復(fù)雜波形的分析正確率。
6. 先進(jìn)的無(wú)線感應(yīng)式取樣傳感器,接線最簡(jiǎn)單,徹底保證人、機(jī)安全。
7. 波形存儲(chǔ)、調(diào)用、打印功能,方便記錄、分析。
2.8 自動(dòng)日歷,方便帶時(shí)間存貯測(cè)試數(shù)據(jù)與波形。8. 聲磁同步故障定點(diǎn)儀輔以高靈敏低噪聲耳機(jī),直觀、快捷、準(zhǔn)確,自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)。
9. 多頻、大功率、自動(dòng)阻抗匹配路徑信號(hào)發(fā)生器,適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)各種情況,接收部分自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)。
10. 定點(diǎn)儀內(nèi)置高容量電池,既方便又安全。
四、結(jié)語(yǔ):
我們要了解電纜的特效和故障原因,不斷的預(yù)防各種故障所在。在電纜故障測(cè)尋時(shí),借助現(xiàn)代化的儀器和設(shè)備,便可準(zhǔn)確迅速地確定故障點(diǎn)的精確位置,為故障的迅速處理,盡快恢復(fù)送電贏得寶貴的時(shí)間。
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