高压电缆的故障查找与处理

高压电缆的故障查找与处理

(国网河北省电力有限公司沧州供电分公司河北沧州061000)

摘要:随着社会发展对电力需求量的逐步增加,对电网安全可靠性的要求越加严格。而作为连接各种电气设备、传输和分配电能的电力电缆,以其运行安全、稳定性高,有利于提高电能质量且美化城市等优势得到广泛应用。然而电力电缆在运行过程中,一旦发生故障,如果故障点定位不精确,则不能及时排除故障恢复供电。因此,需要通过电缆故障判断方法及查找方法快速消除电缆故障。对此,本文就高压电缆故障的查找及处理进行相关分析,以便为相关工作人员进行一定参考。

关键词:高压电缆;故障;查找;处理

1引言

一般而言,高压电缆发生故障主要由于人为或自然灾害等的破坏导致绝缘损坏,使相与相或相与地之间发生短接。这种短接会使电流急剧增大,电压大幅度下降并进一步造成电缆损坏等严重的后果。当发生高压电缆故障时线路中的保护元件会迅速切断线路以确保安全。此时检修人员应及时查找、处理故障,尽快恢复正常供电,确保生产的正常进行。

2高压电缆故障的查找分析

2.1单相接地故障的查找

一般高压电缆发生单相接地故障时通常无明显的外伤,加上线路较长,并位于电缆托架上使故障点的查找变得较为困难,因此一般情况下要采用电缆故障测试仪与直流升压球隙放电并用的方法查找。查找步骤如下:

用高压摇表分别测各相对地绝缘,绝缘明显下降或基本为零的即为故障相;将电缆故障测试仪的3根引线分别与电缆的故障相,和故障相连接的那一相以及地线相连接;调整测试仪,测出故障点的长度系数,再根据电缆的总长度即可算出故障点至110KV变电所出线端的长度,从而估算出故障点的位置;将非故障相接地,再将故障相连接到球隙放电装置上,进行升压放电;派出人员至估算的故障点附近检查,若发现有电弧及放电声就找到故障点的准确位置。

2.2电力电缆故障的类型

通常情况下,电力电缆多会由于机械损伤、施工质量低、外力破坏、过电压、绝缘老化、绝缘油流失等原因发生电缆故障。根据故障电缆电阻值及击穿间隙情况,电缆故障性质可分为低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、断线并接地故障和闪络性故障。其中,高压电缆故障大多数是高阻故障,主要分为泄漏和闪络两种,低压电缆故障多为短路和断路故障。而电力电缆的特点决定一般无法直接确定故障点,必须借助相关仪器进行判断和测试。

2.3电缆故障的判断

电缆故障的判断可以根据故障发生时出现的现象,初步判断故障的性质。例如,运行中的电缆发生故障时,若只是给了接地信号,则有可能是单相接地的故障。若继电保护过流继电器动作,出现跳闸现象,则此时可能发生了电缆两相或三相短路或接地故障,或者是发生了短路与接地的混合故障。发生这些故障时,短路或接地电流烧断电缆将形成断线故障。但通过上述判断不能完全将故障的性质确定下来,还必须测量绝缘电阻和进行“导通试验”。一般常见的电缆故障有短路(接地)型、断线型、闪络型、复合型等几种。

2.4电缆故障的测试方法

电缆线路故障测试的方法包括故障测距和精确定点。一般而言,电缆终端头故障和外力破坏故障精确定点较简单,电缆本体和中间头故障精确定点较难。根据测试仪器和设备的原理大致分为电桥法和脉冲法两大类,其测试特点如下:

2.4.1电桥法

电桥法是使用历史最长的电缆故障测寻方法。其主要操作简单,精确度较高,对于短路(接地)电阻在100kΩ以下的单相接地、相间短路、二相或三相短路等电缆故障的测试误差一般在3%-5%,缺点是需要知道电缆准确长度等原始资料,且要求电缆必须有一相绝缘良好。并且当短路(接地)电阻超过100kΩ时,误差较大。故其测试的局限性很大。

2.4.2脉冲法

脉冲法是依据微波在电缆传输中,因故障点的特性阻抗发生变化对电波发生的影响来微观地分析电波相位、极性及幅度等物理量的变化,来测得电波传输到故障点的时间再计算出故障点的距离的测试方法。它分为低压脉冲法、脉冲电压法、二次脉冲法三种。

①低压脉冲法。是向故障电缆的导体输入一个脉冲信号,通过观察故障点发射脉冲与反射脉冲的时间差进行测距。低压脉冲法具有操作简单、波形直观、对电缆线路技术资料的依赖小和对电缆损伤小等优点。此方法适用于测试直埋电缆绝缘电阻小于100kΩ的接地故障和三相短路接地故障及断线故障的测寻。根据脉冲反射波还可以容易地识别电缆接头的位置。但实践证明现场绝多数故障电缆,由于故障点放电不清晰,对于一些如电力电缆受潮等故障,接收不到清晰的反射波,无法测出故障距离,该方法不适用于高阻和闪络性故障的测量。

②脉冲电压法。是对故障电缆加上直流高压或冲击高压,使电缆故障点在高压下放电,然后通过仪器观察放电电压脉冲在测试端到放电点之间往返一次的时间进行测距。包括直流高压闪络测量法(直闪法)和冲击高压闪络测量法(冲闪法)。脉冲电压法优点是不必将高阻与闪络性故障烧穿,电缆故障点只要在高电压下充分放电、击穿,就可以测出故障点的距离,几乎适用所有类型的电缆故障。

③二次脉冲法。低压脉冲法波形清晰,易于工程技术人员判别故障,但只适用于低阻故障;而脉冲电压法适用于各种故障,但波形较难判别。二次脉冲法和多次脉冲法概念的提出是建立在高压闪络法中高压击穿并使故障点放电这一现象基础上的。众所周知,电缆故障点被击穿时会产生燃弧而形成瞬间的短路,呈瞬间低阻故障特性。在燃弧稳定阶段(或称瞬间低阻区)再在电缆上加一个低压脉冲信号,则会出现一个和用低压脉冲法测试低阻故障时相同的波形。把这种在电缆上同时施加高压脉冲和低压脉冲的方法称为二次脉冲法,若低压脉冲信号是周期发送的则称为多次脉冲法。

3高压电缆故障的处理及注意事项分析

3.1施工前的准备工作

针对故障认真制定完善可行的安全技术措施;准备各种工具用品:专用接线盒,环氧树脂,黄蜡绸包布,高压绝缘胶布,塑料包布,防雨布等绝缘用品;铝线鼻,压线钳,螺栓等连接用具;安全带保险绳等安全用具及锯子、砂纸等方面。

3.2施工步骤

因托架窄且高,工作人员应事先分配好任务:两名技术娴熟、经验丰富的师傅作为主要施工者位于故障点两侧,每人身后再配备一人,起到助手和监护的作用,另外需要两人在托架下负责传递各种工具和用品,并监护托架上的所有人。所有的登高人员必须系安全带和保险绳;先将电缆从故障点锯开,并将被电弧烧坏的部分锯掉,再剥除电缆的各层护套露出20厘米左右的芯线,将芯线撬开并按铝线鼻深度剥除一小段内绝缘层,用砂纸打磨后穿入铝线鼻内,用压线钳压紧,用螺栓按相序连接;从内到外分别用黄蜡绸、高压绝缘胶布、塑料包布包扎,然后测量电缆的绝缘电阻,若规程的规定必须重新包扎,直到符合要求为止;把接头固定在接线盒中间,用黄泥把接线盒的缝隙堵好后再浇注环氧树脂。浇注时应该连续、缓慢、均匀,以防止产生气泡,影响绝缘;待环氧树脂完全硬结以后再用防雨布和塑料包布将接线盒包扎好,防止水汽的侵入;所有处理工作完成后再次测量绝缘情况,若达到规程的要求则说明故障处理成功,电缆可以正常工作。

4结束语

总而言之,高压电缆故障问题必须及时查找,并采取正确方式处理。只要准备充分,工作认真,从而进一步满足城市安全供电的要求。

参考文献

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[2]禹江.110kV高压电缆常见故障及处理探讨[J].通讯世界.2017(06)

[3]廖建荣.高压电缆的安装及其制作工艺探讨[J].江西建材.2015(14)

[4]张金成.探讨现代高压电缆的施工与维护管理措施[J].电气时代.2018(09)

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