|
|
设
备
管
理
网
s
b
g
l
.
j
d
z
j
.
c
o
m
|
 |
交联聚乙烯电缆的常见故障分析 |
|
|
| 交联聚乙烯电缆的常见故障分析 |
|
作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 14:21:59  |
|
摘 要 对交联聚乙烯电缆的常见故障进行了分析，并针对不同类型的故障提出了不同的测试方法。
关键词 交联聚乙烯电缆 故障
0 前 言
交联聚乙烯电缆主要用在10 kV及以下系统中，由于具有优良而稳定的绝缘性能，安装制作工艺简单，运行维护方便，因而它取代油纸电缆而被广泛使用。但是，当交联聚乙烯电缆绝缘故障时，特别是中间接头故障，其故障性质具有油纸电缆所没有的特殊性，因而，故障查找的方法也不尽相同。
1 交联聚乙烯电缆的故障类型分析
1．1 接头进水受潮故障
油纸电缆接头进水立即会造成击穿短路事故，而交联聚乙烯电缆中间接头从芯线导体到屏蔽层（地）的水通道，有一段较长的距离（≥500 mm），该水通道电阻一般在kΩ级。故障相的对地故障电流可按如下分析计算：
故障相对地可以等效为单相对地电容C0与故障点水通道电阻Rg并联。6 kV～10 kV系统为中性点不接地系统，利用节点电压法，可推算出中性点偏移电压。
由于3ωC0Rg远大于1，所以Ug≈U流过水通道对地的故障电流：
Ig＝U／Rg，
故障相对地的电容电流：
Ic＝ωC0U，
由于Rg有几十kΩ级，所以Ig较小，一般在1 A以内。如石门电厂的1根6 kV交联聚乙烯电缆（YJLV－22型），运行中未发现异常，试验发现中间接头严重进水受潮，故障相对地电阻（水阻）为35 kΩ稳定值，按上式计算，运行中的故障电流Ig≈0．1 A。
故障电流流过水道，是稳定的电流，不会形成电弧，而且由于水通道较长，在相电压下绝缘表面不会闪络。电缆可以暂时运行。
1．2 绝缘击穿故障
交联聚乙烯电缆受外力机械损伤造成的故障比接头进水严重得多，如果造成的是单相故障，故障电阻高，但故障部位爬电距离是主绝缘的厚度，击穿电压低，击穿时电容电流在故障部位将产生电弧放电。如果造成相间绝缘损坏，将产生相间短路。电缆不能继续运行。
这类故障的特点是爬电距离短，击穿电压低。故障电阻一般为高阻，当故障部位严惩炭化，或者进水受潮，故障电阻要能降至kΩ级甚至更低。
2 交联聚乙烯电缆故障查找方法
当电缆存在故障时，我们要根据电缆在运行中发生故障的现象和绝缘试验数据进行综合分析，判断电缆的故障类型。当电缆在运行中发生短路故障时，一般为绝缘击穿高阻故障或金属性短接故障。接头进水故障可通过试验发现。交联聚乙烯电缆在绝缘良好时的绝缘电阻非常高，当接头进水后，绝缘电阻很低，只有几兆欧甚至在kΩ级，这还可结合测量电缆屏蔽层电位进一步证实电缆是否进水。
2．1 kΩ级稳定接地故障的查找方法
对交联聚乙烯电缆接头进水等造成的kΩ级稳定接地故障，利用行波反射原理制造的电缆故障仪（如IET－9201）往往难以奏效，因为故障部位不能形成有效放电，仪器检测到的波形很难分析判断。
2．1．1 原理接线图
利用直流电桥原理，用滑线电阻和检流计以及试验变压器组成电缆故障测量电路。
2．1．2 测量原理及测量要点计算公式：
当电桥平衡时测量要点：
a．r1，r2，G及测量导线应放在绝缘垫上，操作人员也站在绝缘上，并戴绝缘手套进行操作；
b．零起升压到检流计有足够的灵敏度即可，同时必须监视O点电压，保证操作人员安全；
c．A＊－B＊短接必须用螺杆将线鼻直接压接，
保证接触良好；
d．检流计G接在靠电缆内侧，r1，r2接在外侧；
e．电桥平衡后，保持r1，r2滑头位置不动，降压断开电源，并将电缆充分放电后，拆开A，B点连线，用万用表测量RAO为r2，RBO为r1；
f．测量电流只有毫安级，而滑线电阻的额定电流选得较大，测量时电阻不发热阻值稳定，有助于电桥平衡调整。
通过用该方法对石门电厂1根6 kV交联聚乙烯电缆中间接头进水故障的检测和南岳电力局1根10 kV交联聚乙烯电缆中部低阻故障的检测证实，电桥回路测量稳定性好，操作简单可靠，测量准确度很高。测量回路灵敏度可通过升高试验电压来提高，故障电阻在kΩ级，试验电压在几百伏以内即可保证电桥回路测量灵敏度。
2．1．3 故障点确定
对直埋式电缆中间接头进水故障的定点非常困难，因为故障点不会形成火花放电，没有放电声，无论定点仪检测还是人耳听，都找不到故障点。如果在电缆的中间接头处做有标志，将非常有利于故障查找。故障距离附近的电缆接头以及机械施工、塌方等情况是首先怀疑的部位。采用电缆架敷设的电缆，故障点查找更加容易更加准确。
2．2 高阻故障查找
高阻故障的特征是故障点绝缘电阻高，但放电距离短，故障部位会产生有效电弧放电。高阻故障的故障距离测量及故障定点，有利用行波反射原理制造的专用电缆故障仪，这里不再重复。
需要指出的是，高阻故障测距要对电缆绝缘进行直流冲击放电，容易造成绝缘的累计损伤，所以应谨慎使用，冲击电压要尽量的低，时间尽量缩短。不能采用电容冲击放电的方法将交联聚乙烯高阻打成低阻（这种方法在油纸电缆常被采用）。在冲击放电测距的同时，进行故障点定点检测，重点是电缆头和存在施工或塌方的部位。
2．3 金属性短路故障查找
对电缆金属性短路，可以利用直流电桥原理进行故障距离测量，也可利用行波反射原理测量故障距离。
金属性短路故障点的精确定点，也不能采用冲击放电检测放电声的方法。可以参考低阻故障点查找的方法。如果电缆采用电缆架敷设，故障电阻在几欧姆到几十欧姆时，可以通入十几安培甚至几十安培的交流或直流电流，在故障附近可以找到发热点，即是故障点。
2．4 电缆开路故障的查找
电缆在运行中发生短路故障时，可能将导线烧断形成开路故障，判断开路的方法很简单，不在这里赘述。电缆故障仪具有开路故障测距功能，可以进行开路故障测距。开路故障测距是利用行波终端反射原理，脉冲波由仪器本身产生。电缆长度测量就是利用该方法进行的。
开路故障在故障点一般会形成放电电压较低的高阻故障或低阻故障，可以采用冲击放电监测放电声波法进行定点。
3 故障电缆的确定方法
如果多根电缆并排敷设，确定哪一根是要找的故障电缆，可采取脉冲感应查对电缆法。
将故障电缆两端接地线解开，电缆绝缘正常相A＊接地，A端断续接通直流15 V电源（10节1号电池），在电缆查对现场用轴承加热器依次对各电缆
进行脉冲感应电势测量，观察接在加热器励磁线圈上的指针式毫伏表指针摆动幅度，摆动幅度很大的那根电缆就是要找的电缆，其余电缆毫伏表指针的摆动幅度很小。
4 结 语
电缆故障点的查找要充分发挥人的作用。正确分析电缆故障的性质可以决定故障查找的方法。仪器的使用、波形分析、试验判断等都需要试验人员具有相应的理论知识、丰富的实际经验及综合分析判断的能力；电缆接头位置情况、电缆是否受到机械损伤等情况对故障的查找是非常有用的。
|
|
| 文章录入：admin 责任编辑：admin |
|
|
上一篇文章： 电压无功综合控制及实施方案
下一篇文章： 浅析直流系统接地导致断路器操作机构损坏 |
|
|
| 【字体：小 大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 |
|
 网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） |
|
|
|
|
|
