10kV电力电缆测试结果的因素分析_崔林.pdf

2023.05/10kV 电力电缆测试结果的因素分析崔林(云南电力试验研究院(集团)有限公司)摘要:随着社会、经济和人们生活质量的提高，输电线路运行的环境越来越复杂，种类也越来越多。电缆材料、运行环境及外部环境等多种因素，使其在发生故障时进行检测，并对其进行分析。为了保证电网的安全稳定，提高电网的效率，必须对电网中出现的各种故障进行全面的分析。在电力电缆运行期间，对其进行加强的监测。通过对 10kV 输电线路试验数据影响因素的分析，探讨了一种新的输电线路试验方法。关键词:10kV;电力电缆;测试结果0引言在当今社会，人们的生产、生活越来越依赖于电网，电网的安全性在其中占有举足轻重的地位。在电网中，输电线路是电网的重要组成部分，支撑着电网的正常运转。通过对 10kV 输电线路的试验，得出了导致线路故障的各种因素。为了保证电力线缆的稳定性及安全性，防止由于多种因素引起的各类故障现象的发生。将试验结果与试验技术指标进行比较，得出了影响试验结果的因素。1交联电缆的结构特点和介质特性交联聚乙烯绝缘层是指将一定量的交联剂加入到聚乙烯电缆料中，并在特定的温度、压力条件下发生交联反应，从而使聚乙烯的力学、耐热性得到了极大的提高，并保留了其优异的电气性能。然而，交联聚乙烯电缆在进行交联时，其介质内难免会有大量的副产物，如杂质、水分和空气间隙等。在直流电作用下，场强随介质的变化而变化。尽管交联聚乙烯绝缘层是整体式，但是由于其在介质中的副产物在其绝缘层中的分配并不均匀，而且与聚乙烯相比较，使得交联聚乙烯电缆的绝缘材料中的副产物存在着较大的差异。结果表明，交联聚乙烯电缆在直流电作用下，其内部的场强分布与一般的圆筒形绝缘相比也有明显的差异，且与材质的非均匀性密切相关。结果表明，交联聚乙烯与普通的绝缘材料相似，其电阻率除与温度相关外，还与外加电场的强度相关1。210kV 电力电缆测试电缆故障原因在电缆线路的改建、大修、新建工程和每年一次的预防检验中，首先要做的就是绝缘的检测。对电缆的绝缘质量进行判定，并进行每日的测试及故障排除。在各种电缆的故障中，如果在交接试验、预防性试验和耐压性试验之前未被检测到，经过长期的使用，将对其正常使用产生一定的影响。10kV 电力线缆试验中出现的故障一般可分为两类:断线和跳线。目前，为了可以详细地区别出电力电缆的故障，可以将其分为如下情况:(1)在大部分情况下，由于机械损坏而导致的电线故障情况居多，有时会导致试验的结果产生较大的偏差。其主要包括震动或冲击性负载的外力损坏、安装时的损坏(引起电缆的绝缘包皮的损坏)以及自然力引起的损坏等，这些都会对电力电缆的稳定和安全起着很大的作用。如果线缆比较短，则会产生误判。防止由于不合理的防水、选用的材质和未达到规定的力学性能而导致的电源电缆故障。(2)绝缘受湿的原因，多为中间连接件及端子的结构密封性差或安装不当所致，难以判定其内部有无故障。在某些特定的工作条件下，所测得的绝缘电阻通常仅用于判定其是否处于正常工作状态。由于它在使用时极易受外部环境的干扰，从而对电缆的绝缘电阻进行检测。随着电力电缆的不断老化，其对其绝缘电阻的检测造成了很大的困难。会产生绝缘开裂、穿孔以及绝缘性能降低等问题，这些问题都会对电缆绝缘电阻的测量造成一定的影响。(3)在电缆工作期间产生过压，有两种情况:一种是电缆内的过压，另一种是闪电过压。因为外界空气或内部过压等原因，大多数的电压会作用在连接有缺陷的没有被破坏的部件上。造成了绝缘破坏，从而对试验结果产生了影响。在具体的经营工作中，由于设计、施工等方面的因素，是无法避免的。必须严522电气技术与经济/技术与交流/2023.05格按技术规程和检测标准进行检测，并按规范进行施工。判断电缆的运行状态和绝缘水平的好坏，尽量不要在潮湿的环境中进行连接2。(4)因为电力电缆使用了很久，因此，测定绝缘阻力可以很灵敏地检测到电缆绝缘是否受潮、被污染或有没有本地故障。有些输电线路由于其隐匿性，并不被认为是判断其能否持续工作的重要依据。在电力线缆的使用中，由于多雨、多湿的气候以及线缆本身的污染和受潮，会对线缆的绝缘电阻产生很大的影响。要想提高电力电缆测试工作的效率，从而降低电缆故障出现的概率，要提前在阴雨天气或下雨后故障处理时，对电力电缆展开摇测绝缘电阻、直流耐压试验以及泄露电流的等测试。如图所示。图10kV 电力电缆测试310kV 电力电缆测试结果的因素分析在使用普通的电缆故障检测装置检测电力线缆时，仅通过检测其绝缘电阻来判断线缆的优劣是不可能的。采用手工方式进行布线及查线，更利于在一定程度上检测出绝缘材料中的局部故障。相对于常规的测量仪器，直流电压测量是一种较为普遍的测量手段。配有一套自动监控装置，可在线缆中出现部分故障的情况下，迅速检测出绝缘脱落。(1)在不降低实验效率的前提下，对实验的安全性有很大的提高。在施加了交流电压的情况下，在电缆的隔离层中，其电压按照隔离层的阻抗进行分配，从而省去了人为的接线及放空过程。对于交联聚乙烯绝缘电缆，在进行直流耐压实验时，存在着一定的“附带效应”，因此，在实验时，必须采用调整球形间隙的方法，来调整所加的“附带效应”。由于不能精确地调控脉冲高电压的振幅，加速了绝缘老化和减少电缆的使用寿命。(2)由于电缆的交流电压耐受实验的限制，在实验中不能调节放电周期。交联聚乙烯绝缘材料在生产过程中，其表面的电阻率并不均匀，全部的放散工作都要靠手动进行。但在实际应用中，因其所受空间电荷场强的差异，导致其安全性能下降。由于在交流条件下所引起的放电特性不一致，因此不能提高实验数据的精确度。在交联聚乙烯中，直流耐电压测试将对交联聚乙烯有累加作用，因此不能对故障情况作详尽的记载。(3)在放电线时，由于不是很高的 DC 电压，有时会对电线的绝缘造成损害。采用了一种全新的电源电缆试验装置，采用了触点代替了放电间隙，并采用了与试验装置同样的布线方式3。它不但可以调节施加在电缆上的脉冲电压，而且还可以用来探测高压电缆的故障。通过调节放电时间，可以更好地反应出电缆的总体受湿和总体退化情况。诊断数据、信息以及故障的判定都是利用计算机信息系统来完成的，通常情况下，它与耐压试验一起进行，这样可以更加精确地确定故障的定位和距离。4提高10kV 电力电缆测试结果准确性的途径低压脉冲行波法是一种使用比较广泛的新型检测法，需要对其进行相应的预防性检测。实现了对电缆的断线、低阻及短路等情况的精确检测，并测定了电缆的绝缘电阻及直流电压。在试验时，如果电缆受潮，外层损坏将会损坏。一般来讲，10kV 电力电缆的预防性试验是以试验为主，其方法有三种，分别是交流法、高压冲击法和大容量高压直流法。(1)一般在正常工作状态下，在关机后进行35kV 左右的电压测试，这是目前常用的方法。测量出故障点后，修理好然后用相同的方式重新进行实验，并将此方法用于电力线缆故障的检测。而这样的预防方法，有着一个致命的缺陷，那就是它的实验方法非常简便，而且它的实验结果并不令人满意。在发生耐压破坏后，出现了一次断电，造成了一次低电压622电气技术与经济/技术与交流2023.05/的逆冲。对动力电缆进行快速检测是保证其检测结果准确性的一个关键因素。但在实际测量工作中，因其自身的容量较大，很难将其用于输电线路的故障检测。(2)大部分情况下都是利用电力侦测的方法来确定电力系统是否正常，并将其投入生产。一旦缺陷部位出现了炭化，就会对交通的正常运行造成很大的影响。为了防止因阻抗不匹配而导致的冲击故障，应对其进行科学的预防测试。在测量装置探测到逆脉冲后，要对其进行测量，若测量时间过短，就会对测量的结果产生较大的偏差。利用两个不同时刻之间的时间差，确定了两个时刻之间的间隔，并对两个时刻之间的间隔进行了比较。因为使用方便，所以还可以极大地提高电力线缆的试验工作效率。由于使用兆欧表摇测时，对电容器进行充放电所需的时间很长，因此，在常规仪器中，应利用自动检测技术来取代手工检测。(3)试验时间必须不少于规范所要求的试验时间，在保证试验安全的前提下，为缆线的操作与试验提供一个良好的条件。对于新研制的试验装置，在高地下水和多雨的地方，不要直接埋入，以免造成故障部位的炭化。可防止潮湿水分长时间进入线缆，也可避免发生短路电阻倒置上升的现象。在铺设时要注意质量控制，长期处于高电压状态还会对完整的电缆的绝缘产生潜在的损害。在保证保护层不被破坏的前提下，提高热缩节的技术品质，利用高精密电桥实现对线路故障位置的准确估计。确保钢索不受外界因素的影响，并保持在一个良好的工作环境中。(4)由于受线缆材料及试验误差限制等原因，在测量时，不能以特定的漏电流值作为判定的依据。利用逆向脉冲的极性来判定短路的类型，并观测了短路电流的瞬时演变规律。直接闪烁行波法是用来检测闪络故障的，如果用比平时高几倍的电压来进行预防性耐压试验，那就不太合适了。在对其进行检测时，要对其进行仔细的分析，以判断其检测方式是否存在问题。采用测试高压发电机与电缆故障定位装置相结合的方法，在需要的情况下，可以增加测试电压或增加测试时间4。5结束语综上所述，加大对电源线缆故障检测力度，判定线缆能否满足持续工作的要求。为了实现试验目标，需要对电缆大阻力故障进行检测和判定，并对其进行分析。在进行野外试验时，应对试验数据进行全面、科学和准确的分析，以便能够迅速地找出问题所在，并有针对性地进行解决。为确保电缆系统的安全性和可靠性，对其进行加强检测是保障其正常工作的重要基础。为了对电缆的绝缘状态做出准确的判定，必须加大对新仪器的使用力度，才能进一步提高检测效率。与试验结果相结合，对保证电缆的稳定和安全运行起着比较大的作用。参考文献 1李艳山 10kV 交联聚乙烯电缆振荡波检测案例分析 J 安全、健康和环境，2021，21(10):4 2杨河林 10kV 电力电缆常见故障与预防措施分析 J 市场调查信息，2021(16):1-2 3薛明志，陈商玥 10kV 配网电力电缆运行的有效管理模式研究 J 科学大众，2021(9):260 4周波 电力电缆故障原因与检测技术分析J 现代工业经济和信息化，2021，11(10):200-201，223(收稿日期:2023-04-10)722电气技术与经济/技术与交流