(广州市电力工程有限公司510000)
摘要:由于110kV高压电缆在埋地环境中,受到各种因素的影响故障时有发生,直接影响到供电安全和节能经济性。因此加强110kV高压电缆的维护十分重要,本文将立足于110kV高压电缆的常见故障,结合实际情况,探讨110kV高压电缆故障的防治对策。
关键词:110kV高压电缆;击穿故障;短路故障;防止对策
随着城市社会经济的进一步发展以及架空线路逐步向埋地暗敷方式升级改造,城市供电网其对电力线路供电可靠性和占用土地均提出较高的要求。高压电力电缆具有运行可靠性高、检修维护方便、以及占地面积小等优点在城市电网系统中得到广泛推广使用。但由于110kV高压电缆在埋地环境中,受到各种因素的影响故障时有发生,直接影响到供电线路的供电安全和节能经济性。因此,探讨提高110kV高压电缆运行安全可靠性的预防处理方案和对策措施,确保110kV电网安全可靠、节能经济的高效稳定运行,就显得尤为有工程实践应用研究意义。
1高压电缆故障危害
高压电缆其外绝缘护套由于各种原因一旦发生破损等不利现象,一方面会在电缆金属护套内部形成对应的接地回路,进而产生接地短路环流,使电缆金属护套不断发热,从而降低高压电缆的整体输送容量和绝缘性能,给电缆埋下巨大的安全隐患;另一方面接地换流持续放电发热,会使高压电缆金属护套受到电化作用不断腐蚀,尤其在破损部位空气及水分进入到电缆内绝缘后,进而使电缆主绝缘发生水树老化的几率大大增加,相应电缆产生局部放电的几率大大增大,对高压电缆长期安全稳定、节能经济的高效运行造成巨大安全威胁,严重影响到高压电缆的综合使用寿命。在高压电缆的交接及预防性试验相关技术规范规程中,明确要求单芯高压电缆外护套必须做相应的电气试验且必须满足相关技术指标要求,因此对高压电缆产生故障的原因进行归纳总结,并采取有针对性的技术措施提高高压电缆综合性能水平就显得尤为重要[2]。
1110kV高压电缆的常见故障及其成因
1.1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,引起生产工艺存在问题,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110kV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。[1]
1.2受潮腐蚀
受潮、腐蚀是110kV高压电缆在使用当中常见的问题,造成这种现象的成因时因为施工单位的规划设计不合理,110kV高压电缆容易受到外界影响,因此必须按照项目工程的要求以及当地的环境因素,对110kV高压电缆进行选型。但在实际的工作中,施工单位都忽略了规划设计的重要性,这导致110kV高压电缆设计深度和精细度不足,从而导致110kV高压电缆在使用当中受潮腐蚀,甚至造成110kV高压电缆的安全事故,因此可以说我国在110kV高压电缆规划设计上,还需要加深认识,要根据高压输配电工程的要求,结合当地的地质、气象等条件,对110kV高压电缆设计进一步优化。[2]
1.3击穿故障
除了生产制造、规划设计、安装方法产生的故障问题,110kV高压电缆还会因为外力的因素被破坏,从而发生击穿故障。110kV高压电缆的工作环境比较恶劣,容易受到当地气候、地质条件的影响,尤其在较为偏远的地区,缺少防范的措施,因此110kV高压电缆击穿故障时有发生。即使在在市中心,破坏110kV高压电缆的情况也是有发生,随着城市化的进程加深,工程项目的数量与规模都在增加,因此在动工时,容易破坏隧道内的110kV高压电缆,从而影响电力系统的正常工作。
1.4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:①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中,其对环境和工艺等技术要求均非常高,而实际施工过程中对温度、湿度、灰尘等参数均得不到有效控制。②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。③安装调试时没有严格按照工艺施工或工艺规定,没有考虑到可能出现的问题。安装调试竣工验收过程中直流耐压试验采取不当,造成在电缆接头中形成反电场引起接头部位绝缘出现破坏缺陷,在实际运行中引起严重电缆故障发生。
2110kV高压电缆故障的处理措施
2.1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110kV高压电缆故障的发生。
2.2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。
2.3加大电缆日常运行监督力度
在110kV高压电缆使用过程中,不可避免的会出现磨损的情况,因此相关工作人员要做好110kV高压电缆的日常运行监督工作,并定期的检查110kV高压电缆的使用情况,做好
记录工作,以便于掌控110kV高压电缆的使用情况,当相关工作人员发现110kV高压电缆损伤之后,需要进行维护,尤其对于结构、分支等故障易发点来说,加强巡检力度,能够有效的防治110kV高压电缆故障发生。
综上所述,110kV高压电缆的使用情况,直接决定了城市输配电工程的整体质量,因此要在生产制造、规划设计、安装调试的各环节,对110kV高压电缆进行质量管控,从而减少110kV高压电缆故障情况的发生,保证城市电网的稳定性。
参考文献
[1]蔡东军,郑瑜.110kV内桥接线变电站进线单相断线调度处理对策[J].电力与能源,2016(04):504~506.
[2]丁姣,尹国强,冯耀邦,赵国鹏.新型高温高压长寿命铝电解电容器的研究[J].电子元件与材料,2012(07):19~22+26.