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高压电缆

时间:2023-02-22 01:51:43

高压电缆

高压电缆范文1

关键词:电力企业;高压电缆;运行故障

Abstract: Once the high voltage cables running had problems, not only is the influence of the electric power enterprise itself, at the same time it also to People's Daily lives affect the normal, and on the state of the economy development brings block, through to the high voltage cables running failure analysis, and make corresponding prevention measures and measures to implement, can be high voltage cables running fault damage to a minimum. This paper is mainly through to the high voltage cables running with the importance of failure analysis, to cause high voltage cables running in the cause of failure to carry on the detailed analysis, finally puts forward the high voltage cables running fault countermeasures.

Keywords: electric power enterprise; High voltage cables; malfunction

中图分类号:TM247文献标识码: A 文章编号:

一、对高压电缆运行故障进行分析的重要性

随着我国经济的发展和改革开放的不断深入,电力企业作为一个具有社会公用事业性质的行业,在近年来也得到了迅猛的发展,为人民的日常生活提供了电力资源,使人民的生活更加丰富多彩,同时也为国家的经济发展做出了重大的贡献,使我国的经济得以快速发展。然而,伴随着电力企业的发展,却还是存在着一些问题,比如说电力生产安全问题、高压电缆运行问题等。高压电缆运行故障的存在,对人民而言,不仅会使人民的日常生活的正常进行受到影响,同时也会给国家的经济发展带来阻碍。一旦高压电缆的运行出现故障,那么将给电力企业为人民、为社会的电力传输造成影响,使人民、使社会的供电得不到正常供应,因而也就给人民的日常生活的正常进行造成了影响;同时,由于电力企业为人民、为社会的供电不能够正常进行,将使得社会的企业不能够正常运转,这就给国家的经济发展带来了阻碍。此外,由于高压电缆运行出现了故障,这也将给电力企业的正常发展造成阻碍,降低了电力企业本身的竞争力,难以在如今竞争激烈的经济市场下生存下来。而通过对高压电缆运行故障进行分析,可以预先预防高压电缆运行故障的出现。通过对以往的高压电缆出现的运行故障事例进行收集,并对收集结果进行分析,分析造成高压电缆运行出现故障的原因,并制定出科学、合理、有效地应对方法和措施,对高压电缆运行故障进行预防性的防护,同时对出现了运行故障的高压电缆及时采取应对措施,将因高压电缆运行故障带来的损失降到最低。因此,对高压电缆运行故障进行分析是非常重要的,它是人民日常生活正常进行的需要,也是国家经济发展的需要,同时它也是电力企业本身发展的需要。

二、高压电缆运行故障出现的原因

2.1电缆制造质量问题

如电缆产品质量不符合标准有严重的偏心、气隙、杂质或损伤等缺陷,将会造成运行事故。

宝钢2030冷轧厂10kV供电电缆型号为YJV610kV,全部隧道敷设,1988年投运,安装调试阶段模拟接地故障试验时曾发生10kV高压电缆主绝缘击穿事故。1993年开始,10kV系统电缆连年运行中发生击穿事故。严重时10kV系统相邻其他回路电缆同时会发生击穿事故。解剖故障电缆发现,普遍存在偏心,后将重要供电电缆用2年多时间全部更换成进口电缆(约占总电缆数的3/4)。95年随机抽取更换下来15个不同回路段的电缆样品进行工频50Hz耐压,,试验电压从2U0开始,前面每一级电压下停留为1min,最终一级8U0,为5min,结果有的样品电缆在每一级电压上升过程中(U0按6kV电压计算,单根耐压)即有击穿。解剖发现,电缆主绝缘中局部存在有明显的颗粒状杂质。96年下半年开始,为确保未更换电缆的安全运行,采用U0电压以8.7kV为基准,按3U0电压标准,进行1h0.1Hz耐压试验作严格考核。对更换下来的电缆作样品进行寿命评估分析,结果表明电缆的寿命至少还有17a。2030冷轧厂电缆故障主要原因是部分电缆制造中混入了杂质,引起严重的局部放电,最终导致主绝缘击穿。

2.2电缆安装施工质量问题

近年来,电缆故障大于40%与安装和施工质量问题有关,宝钢96年底投产的三期供电高压电缆尤为突出,且在直埋敷设电缆中最常见,很多电缆在<正常寿命期1/4的时间就被更换。电缆敷设未执行规范要求,留下众多隐患。

2.2.1环境潮气、湿度偏大

制作电缆头时因环境潮气、湿度偏大,绝缘局部受潮,使绝缘性能下降,发展成贯穿性通道,导致电缆击穿事故。

2.2.2中间接头密封不良

电缆中间接头密封不良,投入运行后使绝缘内部受到潮气、水分的侵蚀,引起中间接头绝缘受潮劣化。严重时使电缆主绝缘内部大面积进水,导致主绝缘整体性受潮,最终发生电缆击穿事故。

2.2.3导体连接管压接不良

电缆中间接头导体连接管压接不良,打磨不平整,特别是在压接管口边缘处,局部有尖角、毛刺。2001年在能源部板2线、能源部江6线0.1Hz耐压试验中,中间接头均发生过击穿事故。检查发现故障主要是压接管口打磨不平整,管头边缘口局部尖角造成接头内部电场不均匀,运行中产生了局部放电,绝缘劣化,绝缘性能下降,发生击穿事故。

2.2.4中间接头设置不合理

中间接头对于运行中的电缆来说,是最薄弱的环节,易受各种因素的影响而出现问题。电缆接头缺陷的发展具有不稳定性,与环境因素对其影响变化有很大的关系,有些接头缺陷在耐压试验击穿后,通过及时修复处理能得到消除,有时发现了电缆有严重的缺陷存在,但能通过0.1Hz严格耐压考核,可基本确定是中间接头缺陷,但因有些电缆线路较长,中间接头多,很难做出针对性的处理,资料图纸不全,停电时间短,在缺陷处理上也有很大的难度。从近年来,运行中电缆发生的跳电故障实际情况来看,与中间接头有关的占有很大的比例,因此设置中间接头要合理和规范。

2.3外力因素及外力破坏问题

电缆故障中外力破坏引发者很多表现为:①机械开挖、人工打桩施工时未经核对,损坏电缆而接地短路,这类事故占电缆故障大于40%。②安装、固定不牢,电缆错位、摩擦、变形,导致绝缘故障,这类事故在移动设备上经常发生。③车辆辗压,地面沉降,造成电缆错位、变形,导致故障,这类问题在部分直埋电缆上较多。

三、高压电缆运行故障防范对策

①进一步建立与规范电缆及附件的设计、选型、施工、监理、交接与验收的标准与规范,保证产品质量和施工质量的全过程控制。②应尽可能减少电缆中间接头,对于隧道、槽架与直埋混合方式敷设的电缆,接头应尽量设置在隧道或槽架中。③加强电缆施工质量的监督管理,要制止不符合标准的施工作业,要杜绝为了抢工期而不顾工程质量的行为。④在剥削护套、绝缘屏蔽层、半导体时,要细心,绝缘表面应彻底打磨,压接后必须除去尖角、毛刺,清除金属粉末,防止杂质颗粒遗留。⑤严格把好交接试验和验收关,对于重要回路及直埋敷设的电缆,应改变谁施工谁负责交接试验的管理模式。⑥施工竣工图要规范齐全,特别是电缆的中间接头要标明坐标位置,交工图纸资料要按规定交管理部门验收与保管。⑦对移动设备的电缆、直埋电缆的标识、电缆的终端头要加强定期的维护与点检工作。

四、结束语

综上所述,我们可以了解到,对高压电缆运行故障进行分析是非常重要的,它是人民日常生活正常进行的需要,也是国家经济发展的需要,同时它也是电力企业本身发展的需要。而造成高压电缆运行出现故障的原因是多方面的,有电缆的质量问题、有施工的问题也有外部的其他因素,我们必须对这些可能存在的问题进行预防性的管理,才可以将高压电缆出现运行故障的概率降低,将高压电缆因出现故障而带来的损失最小化。

参考文献:

[1]李旭宏.电力系统运行中电缆故障诊断方法探讨[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2010,(8).

[2]苏巍.明安持多回路电缆布置优化的研究[J].高电压技术,2006,(11).

高压电缆范文2

关键字:高压电缆电缆安装电缆头制作制作工艺

中图分类号:TM247 文献标识码:A 文章编号:

电力产业是与人们的生活与生产息息相关,人们对供电质量与电力系统运行的安全可靠提出越来越高的要求,电力产业要想快速健康发展,就要注重为供电系统提供一个安全可靠、经济高效的运行环境。本文以本县城排管为例,对其高压电缆的安装以及电缆头的制作工艺技术进行分析与探讨。

一、高压电缆安装

1、高压电缆安装

随着现代化城市建设进程的加快,及电网建设与改造的进一步深化,10kV电力电缆在电网改造中发挥重要作用,而无杆电缆的需求与电缆故障的复杂化,都加大了10kV电缆的安装施工压力,如何提高安装质量与效率,为电网改造与建设提供可靠的运行保障成为电力产业发展与城建工作的重点。本文以县城10kV高压电缆的安装为例,对高压电缆安装进行分析:

2、分析排管电缆敷设

2.1、施工准备

(1)技术准备:根据该项目设计要求和实际路径确定每盘电缆长度及接头位置。冰计算电缆牵引力制定牵引方向及牵引方式。

(2)人员准备:

根据工程量的大小配备足够施工人员。施工现场明确施工负责人、技术负责人、质检员、安装施工作业人员组织到位。施工人员须先熟悉和做好上述“技术准备”的资料和要求。特种作业人员必须持证上岗。

(3)材料及工器具准备:

电缆型号、电压、规格应符合设计要求。施工电源盒安装的机械设备、文明施工用具应齐备,机械设备应调试完好。

3、排管检查、疏通

对所有管孔进行疏通检查,清除管道内可能漏浆形成的水泥结块或其他残留物,并检查管道连接处是否平滑,以确保电缆传入排管时不遭受伤。必要时应用管道内窥镜探测检查。清除工具可以用疏通器、钢丝刷、铁链等,用疏通器清除时疏通器外径应等于活稍大于0.85倍管道内径,排管中每一管道都应双向畅通。疏通完毕后,将排管临时封堵。

4、电缆盘就位

用起重机或人工将电缆盘放置指定位置。如果人工滚动电缆盘,滚动前应检查盘是否牵固,并将内外出线头扣牢,将电缆盘沿着盘上指示的滚动方向(电缆不松散的方向)推到所需要位置。电缆放线架应放稳固,钢轴的强度和长度应与电缆盘重量和宽度相配合。

5、电缆检验

电缆盘和电缆外护层应无明显机械损伤,电缆内外两个封端无破损。电缆敷设前应测量电缆绝缘电阻,绝缘电阻应符合交接试验标准要求。对电缆质量有怀疑时,应取样检验活测试,并做好详细记录。

6、布放牵引绳

根据设计要求进行敷设的管道布放牵引绳。如何设计没有指定电缆管道,布放牵引绳应按从下向上,从两侧到中间顺序进行布放。为了便于敷设电缆,先施放引导管,然后通过引导管将牵引绳引至电缆盘及牵引机。牵引绳布放经过管道时,应防止把杂物带进管道内。电缆网套与牵引绳间必须加装防捻器。

7、牵引电缆

牵引电缆应满足牵引电缆要求,机械敷设电缆的方式通常采用钢丝拉套形式,电缆进入排管前,可在其表面涂上与其护层不起化学作用的物。管道口应套以光滑的喇叭管,井坑口应装有适当的滑轮。在电缆牵引头、电缆盘、卷扬机、过路管口、转弯处及可能造成电缆损伤的地方应设有专人负责检查,检查人员相互之间应配备通信设备,保证敷设过程中信息通畅。

8、电缆固定、绑扎标示牌

电缆施放完毕后,应按设计要求将工井电缆按设计要求放置在支架位置上。并在管口两端、并口、终端等位置上绑扎标示牌,并进行封堵。

二、冷缩电缆终端的制作工艺

一般电缆线路的故障大部分发生在电缆的附件上,故电缆的附件无论从理论上或实际中都证实是电缆线路的薄弱环节,因此电缆附件的制作与安装直接关系到电缆线路的运行安全。以下电缆头的制作工艺技术:

1、施工准备

(1)技术准备:根据该项目设计要求和实际路径确定每盘电缆长度及接头位置。冰计算电缆牵引力制定牵引方向及牵引方式。

(2)人员准备:

根据工程量的大小配备足够施工人员。施工现场明确施工负责人、技术负责人、质检员、安装施工作业人员组织到位。施工人员须先熟悉和做好上述“技术准备”的资料和要求。特种作业人员必须持证上岗。

(3)材料及工器具准备:

电缆附件型号、电压、规格应符合设计相符,安装前应检查电缆附件的质量及数量,满足安装要求。施工电源和安装的机械设备、文明施工用具应齐备,机械设备应调试完好。

2、护套层开剥

把电缆置于预定位置,按制造厂提供的安装说明书规定的尺寸剥去外护套、铠装及衬垫层。铠装带剥切长度主要由线芯允许弯曲半径和规定的相间距离来确定,但需考虑与制造厂所提供的套在线芯上的冷收缩护套管长度相适配,通常这一尺寸制造厂会在安装说明书中给定。在顶部绕包PVC胶带,将铜屏蔽带固定。

3、安装接地线

在铜屏蔽带上,分别安装接地铜环,并将三相电缆的铜屏蔽带一同搭在铠装上。

用恒力弹簧将接地编织线与上述搭在铠装上的三相电缆的铜屏蔽带一同固定在铠装上。

4、防水处理

在三个接地铜环上分别绕包PVC带。然后在铠装主恒力弹簧上绕包几层PVC带,包至衬热层并将衬垫层全部覆盖住。最后在第一层防水胶带的外部再绕包第二层防水胶带,把接地线夹在中间,以防止水或潮气沿接地线空隙渗入。

5、安装分支套

安装冷收缩型电缆分支套。把分支套放到三相电缆分叉处,先抽出下端内部塑料螺旋条(逆时针抽掉),然后再抽出三个指管内部的塑料螺旋条,在三相电缆分叉处收缩压紧。用PVC胶带将接地铜编织线固定在电缆护套上。

6、安装绝缘套管

将三根冷收缩绝缘套管分别套在三相电缆芯上,下部覆盖分支套指管15mm,抽出绝缘套管内塑料螺旋条(逆时针抽掉),使绝缘套管收缩压紧在三相电缆芯上。

如果需要接长绝缘套管,可以用同样方法收缩第二根冷收缩绝缘套管,第二根套管的下端与第一根套管搭接15mm,绝缘套管顶端到线芯末端的长度的应等于安装说明书规定的尺寸。

7、安装接线端子

从冷收缩套管口向上留一段铜屏蔽,其余剥除。铜屏蔽带口往上留5mm的半导电层,其余的全部剥去。剥离时切勿伤及绝缘层。接线端子的孔深加上10mm剥去线芯末端绝缘。分别对应插入已清洁好的接线端子,进行压接。压接前应核对连接管尺寸与电缆导体尺寸,选用适配截面的接线端子,接线端子压接顺序应从上至下逐步压接,接线端子压接完成后必须有足够的机械强度。并用锉刀和砂布去除连接管表面的棱角和毛刺。用清洁剂清洁连接管表面。

8、安装冷收缩绝缘件

半重叠绕包半导电带,从铜屏蔽带末端5mm处开始绕包至主绝缘上5mm的位置,然后返回到开始处。要求半导电带与绝缘交界处平滑过渡。用清洗剂将主绝缘体由末端起擦拭干净。应避免擦布重复使用。在包绕的半导电带及附近绝缘表面涂上少许硅脂。套入冷收缩绝缘件到安装说明书所规定的位置,抽出冷收缩绝缘件内的塑料螺旋条(逆时针抽掉),使绝缘套管收缩压紧在电缆绝缘上。

9、绕包绝缘带

用绝缘橡胶带包绕接线端子与线芯绝缘之间的间隙,外面再绕包耐高温、抗电弧的绝缘胶带。

10、包绕相色标示带

在三相电缆芯分支套指管处包绕相色标示带。

结束语

综上所述,在电力产业发展过程中,必须重视高压电缆的安装以及电缆头的制作工艺,通过合理优化的施工工艺,为供电系统的运行有一个良好的运行环境奠定可靠的基础。

参考文献

[1] 南方电网有限责任公司编著. 南方电网工程施工工艺控制规范

[2]国家电力监管委员会电力业务资质管理中心编写组编著电工进网作业许可考试参考教材特种类电缆专业

[3]黎安明,李东辉.高压电缆冷缩型电缆头制作工艺[J].电工技术,2001(07).

[4]秦荔.高压电缆安装及电缆头制作工艺[J].科技创新与应用,2012(22).

高压电缆范文3

关键词:220kV高压电力电缆;故障检测;处理措施

随着220kV高压电力电缆得到了普遍利用,高压电力电缆作为电网中最关键的输电设备,其安全性直接对电网的输电稳定性有着重要影响。220kV高压电力电缆的应用在为我国用电带来方便的同时,也有着明显的弊端,电压的增大无疑提高了输电电路的危险性,在使用过程中,220kV高压电力电缆一旦出现故障,很容易对周围的物体造成损害,并且经常出现人被高压电力电缆事故夺走性命的事情。在面对越来越多的220kV高压电力电缆故障问题,必须加强对故障检测的研究力度,做好220kV高压电力电缆故障预防措施。

1 220kV高压电力电缆故障出现原因

1.1 机械损伤类故障

故障问题最容易的起因是220kV高压电力电缆外层保护措施出现明显的机械损伤,这种损伤最容易对人身安全造成伤害,并且故障后果较严重,一般在保护措施出现机械损伤后不会立即发展成故障问题,这就导致了机械损伤导致了220kV高压电力电缆故障虽然位置易于辨认但是不尽早的排除故障,在后来的使用过程中,必然会造成严重的后果。机械损伤类故障大致分为三种情况:(1)电缆受到外力直接破坏,这种情况的出现一般是由于人为破坏以及不正确的施工;(2)电缆在安装过程中,由于工作人员的操作问题,使得电缆线受到过大的机械牵引力,造成电缆外部绝缘层的直接断裂;(3)自然环境中不可控制的自然现象,220kV高压电力电缆的使用

环境都是外界的自然环境,经常出现的大风以及连续阴雨天气,都会对电缆造成机械损伤。

1.2 绝缘受潮

在220kV高压电力电缆使用过程也是容易出现的故障起因,这种现象会直接导致电缆的输送电流突然增大,并且电缆的绝缘电阻降低,这种故障容易导致220kV高压电力电缆连接器具的损伤,进而造成严重的财产损失,造成220kV高压电力电缆绝缘受潮的原因主要发生在电缆制作过程中,一旦电缆制作材料不达标,电缆的密封措施不够优良,都容易导致绝缘受潮问题。

1.3 绝缘老化变质

220kV高压电力电缆最无法避免的故障起因就是绝缘老化变质问题,在目前220kV高压电力电缆中使用的绝缘材料基本上都是塑料,根据化学研究发现,塑料物质长期的暴露在自然环境中,易于出现老化现象,进而造成电缆线绝缘层的保护能力下降。在电缆线的使用过程中,电缆线内部一旦进入气体,在高电压的电离作用下,气体会被立刻加热,产生线路过热情况,进一步加大电缆的绝缘老化变质。

1.4 设计不良和质量缺陷

220kV高压电力电缆的设计过程中存在一些设计问题,由于我国技术水平的限制,这些设计问题长期以来都没有得到有效的处理,这就为电缆使用过程中故障的出现埋下了隐患。有些高压电力电缆生产厂家为了减少企业成本投入,在制作电缆过程中,选择偷空减料的手段,并且对制作要求好低,很多不规范的产品都进入了市场之中,随后这些问题电缆的使用,必然容易出现故障问题。

2 220kV高压电力电缆的故障查找过程

当220kV高压电力电缆出现故障之后,尽快的确定故障的发生位置,保证第一时间对电缆故障进行处理,是非常重要的问题,在查找过程中,可以采用先进的多次脉冲检测手段,去测试故障的波形,然后对反馈的波形进行分析确定故障发生的精确位置,还有声响检测法,这种办法通常是对接头故障进行排查,确定故障是否发生在接头位置,还可采取外保护套故障排除法,电缆保护层在正常使用过程中的电阻一般为零,但是在出现故障之后,保护层的电阻就会发生变化,利用此原理,对电缆的保护层进行电阻测量,利用各个阶段的电阻差值,来确定故障发生的大致范围,在大致范围得到确定后,再进行精确的检测方式确定故障发生的精确位置。

3 220kV高压电力电缆故障的解决对策

3.1 在220kV高压电力电缆运行之前进行规范检查

想要避免故障的出现,供电企业就需要做到未雨绸缪,做好故障的预防措施,其中重要的手段就是做好220kV高压电力电缆运行之前的检查工作,利用检查工作尽可能的减少故障隐患,有效的预防事故的发生。检查过程中,电力工作人员要对电缆的整体外部绝缘层进行细致检查,使投入使用的电缆设备出现的机械损伤降到最低,避免机械损伤类原因造成的电缆故障;电力工作人员还要对继电保护装置进行定期的检查,保证继电保护装置各个零件的安全性,并且还要对整个线路进行升流以及电路升压试验,确保电缆的安全保护承受能力正常,进而避免在使用过程中,电流和电压的不稳定状况造成的电缆故障。

3.2 加强220kV高压电力电缆生产过程技术监督

220kV高压电力电缆的生产过程是进行故障预防的起始阶段,在生产过程中,一旦出现问题,对后期的使用过程中是不容易进行解决的,因此生产过程中,一定要加强其技术监督,保证电缆的生产质量,为电网提供安全的输电线路,此外还要注意电缆生产过程中的细节问题,包括电缆绝缘层的厚度、电缆绝缘同心度以及电缆的外观,此外生产厂家在电缆投入市场之前,一定要对电缆进行全面的检查,要把投入市场中的电缆故障降到最小。

3.3 加强220kV高压电力电缆施工质量监督

在220kV高压电力电缆的施工安装过程中,加强其施工质量监督,对减少故障问题也起着关键作用,在电缆施工安装过程中,起最重要质量监督作用的就是施工监理工作人员,要加强电缆施工安装的监理工作,首先要解决是监理工作人员的专业水平,保证每一名监理工作人员具备一定的安装专业知识,让其更好的进行施工安装的监理工作。电缆线的安装路线也有一定的安装要求,经过科学研究发现,电缆的安装路线近似于蛇形布置,可以得到更高的安全保障,此外电缆的形状夹具还应该增加绝缘橡胶垫,在安装过程中这些要求都十分的重要,加大电缆安装过程中细节要求监督力度。电缆施工队伍还需要具备专业的安装能力,尽量避免使用工作能力低的农民工进行电缆安装,电缆施工队伍中的工作人员在进行电缆接头安装工作时,应该特别加强电缆接头安装工作的技术监督工作,培养工作人员专门的安装技术能力。此外施工队伍在进行电缆施工过程中,还应该建立施工技术档案,以便于后期的质量检查。

3.4 加强220kV高压电力电缆运行后的管理保护

在220kV高压电力电缆投入运行之后,要定期的对其进行检查,检查过程要严格按照检查规定进行,定期测量电缆线的接地电流,通过接地电流来分析电缆的使用状态。此外对于故障易发的电缆接头以及互联箱接头处进行重点监测,可以采用先进的红外成像技术,对这些重点部位进行最精确的检查。定期对电缆隧道内的防火设施进行检查以及故障排除,避免火灾对电缆造成的故障,此外在每年雨季来临之前,要进行电缆的防水检查工作,避免长时间的雨季对电缆造成的损害。最后要加强电缆保护知识普及,加强人们自发保护电缆线思想,电缆隧道部位加强安全防卫措施,防治电缆隧道内部故障设备的丢失以及人为对电缆造成的破坏。

4 结束语

综上所述,目前220kV高压电力电缆大范围使用的大环境下,想要完全避免故障的出现是非常困难的,但是可以通过合理的保护手段,可以把故障的发生次数降到最低,进而降低故障造成的重大损失以及对人身生命的威胁程度,这就需要供电企业不断加强故障的预防手段,大力学习国外先进的检查技术,确保在故障发生之后,可以迅速的发现故障发生位置,从而及时对故障进行解决,电缆使用过程中,一定要把保护工作落到实处,确保使用安全。

高压电缆范文4

【关键词】电力电缆;局部放电;检测方法

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆自从上世纪60年代初问世以来,经历了50多年的迅速发展。特别是随着城市电网建设的不断扩大,交联电缆的使用也变得日益广泛。但交联电缆在长期的运行过程中也会有各种缺陷的产生,导致绝缘性能下降,从而可能引起局部放电,导致事故的发生。然而目前的检测手段是否能为电网的正常运行提供有效的保障呢?因此,为了更好更有效的检测电力电缆的状况,对电力电缆局部放电检测技术的研究和运用正在不断探索中。

电气设备检修技术的发展大致可以分为三个阶段:故障检修、定期检修、状态检修。故障检修,顾名思义是在设备发生故障时对故障部位进行检修。定期检修则是按规定的时间定期进行检查维修。状态检修是以可靠性为重点的检修,它是根据设备的状态而执行的预防性作业。状态检修可以在设备不停运的情况下进行状态评估,这种方法提高了检修的针对性和有效性,有效的延长了设备的使用寿命,合理降低设备运行的维护费用。

1 局部放电的基本原理及产生的原因

交联电缆的绝缘体内部在制造或施工过程中可能会残留一些气泡或渗入其他杂质,在这些有气泡或杂质的区域,它的击穿场强低于平均击穿场强,因此在这些区域首先有可能发生放电现象。在电场作用下,绝缘系统中只有部分区域发生放电现象,而没有贯穿在施加电压的导体之间,即尚未击穿的这种现象我们称之为局部放电。这种放电以仅造成导体间的绝缘局部短(路桥)接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响,轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小,绝缘强度的下降较慢;而强烈的局部放电,则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。

局部放电产生的原因主要有以下三个方面:

(1)绝缘体中局部区域的电场强度达到击穿场强时,该区域就发生放电;

(2)导体表面的毛刺、导体尖端或导体直径太小,在导体附近的电场集中也会造成放电;

(3)浮动电位的金属体而出现感应放电,或有连接点接触不好而发生放电;

2 局部放电的检测方法

局部放电的检测是通过局部放电所产生的各种现象为依据。通常在绝缘内部发生局部放电时会伴随出现许多现象,如电脉冲、电磁波、超声波、光和热等。根据上述的特征,目前常用的检测方法主要有:脉冲电流法、高频电流法、超声波法、化学检测法、射频检测法、光测法等多种方法。

2.1 脉冲电流法

脉冲电流法是通过检测阻抗、检测变压器套管接地线、外壳接地线、铁心接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流来获得实在放电量。是研究最早、应用最广泛的一种检测方法。该电流传感器通常按频带可分为窄带和宽带两种。窄带传感器一般在10KHZ左右,具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点,但输出波形严重畸形。宽带传感器带宽为IOOKHZ左右,具有脉分辨率高的优点,但信噪比低。该方法的主要缺点一是由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、准确度、分辨率以及动态范围等都有影响。因此,当试样的电容量比较大时,受耦合阻抗的限制,灵敏度也受到了一定的限制;二是测试频率低,一般小于1MHZ,因而包含的信息量少;三是在离线状态其灵敏度较高,而现场中易受外界干扰噪声的影响,抗干扰能力差;

2.2 高频电流法

高频电流法是较为常见的检测方法,但检测的话只能检测两个地方:电缆本体和电缆接地线。当电缆内部发生局部放电现象时,会有部分电流通过外屏蔽层接地线流入大地。因此可以在接地线上安置高频电流传感器,以此来感应接地线上的局部放电电流,判断局部放电的发生。由于电缆本体相当于一根感应天线,因此这种检测方法会受到大量的广播干扰,需要做一定的数据处理才能够分辨电缆中的局部放电脉冲。

2.3 超声波法

电力电缆内部发生局部放电的时候,同时会伴随有声波发射现象。所以我们用超声波传感器来探测电缆中的局部放电现象。这种方法避免了与高压电缆等的直接电气连接,适用于电缆无需断电的在线检测。但变压器内部绝缘结构复杂,各种声介质对声波的衰减及对声速的影响都不一样。目前使用的检测超声波传感器抗电磁干扰能力较差,灵敏度也不高,这就增加了检测难度。近年来,由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展,超声检测的灵敏度有了较大的提高,因而该方法的发展应用是非常有希望的。

2.4 化学检测法

当变压器中发生局部放电时,各种绝缘材料会发生分解破坏,产生新的生成物,通过检测生成物的组成和浓度,可以判断局部放电的状态。目前,该方法已广泛应用于变压器的在线故障诊断中。故障类型不同,故障程度也不同,气体的组成和浓度也不相同,由此建立起来的模式识别系统可实现故障的自动识别。但直到目前,仍然没有形成统一的判断标准。因为它对发现早期潜伏性故障较灵敏,但不能反映突发性故障。

2.5 射频检测法

它从变压器的中性点处测取信号。测量的信号频率可以达30MHZ,大大提高了局部放电的测量频率。同时测试系统安装方便,检测设备不改变电力系统的运行方式,对于三相局部放电信号的总合无法进行分辨,而且信号易受外界干扰。但随着数字化滤波技术的发展,射频检测法在局部放电在线检测中得到了广泛的应用。

2.6 光测法

它是用局部放电产生的光辐射进行的。在变压器油中,各种放电发出的光波长不同。研究表明,通常在500~700mm之间。光电转换后通过检测光电流特性,可以实现局部放电的识别。虽然,在实验室中利用光测法来分析局部放电特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展,但由于光测法设备复杂昂贵,灵敏度低,且需要被检测物质对光来说是透明的,因而不可能在实际中得以广泛应用。

3 检测中的信号干扰问题

现在使用的交联电缆地方通常有数公里长,因此对于电缆的检测要进行定位。而电缆有其自身的阻抗,释放的高频信号到电缆两端碰到阻抗不匹配时会出现反射现象,有可能照成几个信号的叠加,这就需要我们正确的处理好信号。在现场的检测中,有时候大量的电磁干扰会把局部放电信号淹没,只有抑制这些背景干扰,提高信号的信噪比才能准确的识别出我们所需要的信号,为检测提供可靠的保障。

局部放电在线检测中的干扰主要可以分为三大类:连续性正弦干扰、白噪声干扰和脉冲干扰。这其中则主要以连续正弦干扰和白噪声干扰的强度最大、分布最广。而脉冲干扰与放电脉冲信号极为相似。因此,如何抑制这三种干扰就成为局部放电信号中的又一大难点问题了。

4 小结

目前,用于交联电缆的检测方法主要还是以脉冲电流法和高频电流法为主,现在的交联电缆局部放电检测和定位的效果还是不大理想,主要原因有:实际电缆连接复杂,局部放电脉冲电流在电缆内部结构中的传播路径不确定;局部放电脉冲信号在电缆中的传播与频率相关,受到衰减、反射等因素影响,检测灵敏度差;电缆的局部放电检测受窄带干扰等影响较大,一般的检测方法不能保证灵敏度。

高压电力电缆局部放电的检测还有许多的问题没有得到解决,还需要更多的现场检测经验和理论研究。

参考文献:

[1]王吕长.电力设备的在线监测与故障分析.清华大学出版社,2006.

高压电缆范文5

关键词: 直流耐压试验  绝缘缺陷  交联聚乙烯

        0 引言

        泄漏电流电力电缆作为一种输电设备,不但具有占地少、供电可靠性高、运行和维护简便、可保密等优点,而且有利于提高电力系统功率因数,有利于美化城市。在城市配网及城网改造和新兴的 现代 化 企业 中的作用正日益突出,由于进行直流耐压试验的方法种类较多,接线方式各异,试验结果差别很大。随着交联电缆的广泛使用,对油浸纸绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆都采用直流耐压试验是否合适,如何正确判断电缆的试验结果,能否投入运行,这些都是我们在工作中遇到的实质性问题,需要我们正确地判断并得出正确的结论,为电缆的安全运行提供可靠的依据。

        1 直流耐压试验对发现纸绝缘电缆缺陷的有效性

        直流耐压试验可判断纸绝缘电缆的好坏,并可获取其内部缺陷的可靠数据。避免交流高电压对纸绝缘的永久性破坏作用。在直流电压的作用下,电缆绝缘中的电压按绝缘电阻分布,当电缆绝缘存在 发展 性局部缺陷时,直流电压将大部分加在与缺陷串联的未损坏的部分上,所以直流耐压试验比交流耐压试验更容易发现电缆的局部缺陷。电缆直流耐压试验时,电缆导体接负极。这时电缆绝缘中有水分存在,将会因电渗透作用使水分子从表层移向导体,发展成为贯穿性击穿缺陷,易于在试验电压下击穿,因而有利于发现电缆绝缘缺陷。在直流电压下,绝缘介质中的电压按电阻系数分布,当介质有缺陷时,电压主要由与缺陷部分串联的未损介质的电阻承受,使缺陷更容易暴露。电缆纸绝缘在直流电压下的击穿强度约为交流电压下的2倍以上,所以可施加更高的直流电压对绝缘介质进行耐压强度的考验。在许多情况下,用遥表测量电缆的绝缘良好,而电缆的绝缘在直流耐压试验中被击穿。因此,直流耐压试验是检验电缆耐压强度、发现纸绝缘介质受潮、机械损伤等局部缺陷的有效手段。

        2 直流耐压试验对交联聚乙烯绝缘电缆的局限性

        交联聚乙烯绝缘电缆电性能优良、制造工艺简单、安装方便,被广泛采用,已成为纸绝缘电缆的替代品。按高压试验的通用原则,被试品上所施加的试验电压场强应模拟高压电器的运行状况。这对检验交联聚乙烯绝缘电缆效果不明显,而且还可能产生负作用,主要表现在以下几个方面:

        2.1 交联聚乙烯绝缘电缆在交、直流电压下的电场分布不同。交联聚乙烯绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成,属整体型绝缘结构,其介电常数小于2.3,受温度变化的影响较小。在交流电压下,交联聚乙烯电缆绝缘层内的电场分布是由介电常数决定的,即电场强度是按介电常数反比例分配的,这种分布比较稳定。在直流电压作用下,其绝缘层中的电场强度是按绝缘电阻系数正比例分配的,而绝缘电阻系数分布是不均匀的。这是因为交联聚乙烯电缆在交联过程中不可避免地溶入一定量的副产品,它们具有相对小的绝缘电阻系数,但在绝缘层径向分布是不均匀的,所以在直流电压下交联聚乙烯电缆绝缘层中的电场分布不同于理想的圆柱体绝缘结构,与材料的不均匀性有关。

        2.2 交联聚乙烯绝缘电缆在直流电压下会积累单极性电荷,释放由直流耐压试验引起的单极性空间电荷需要很长时间。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行,直流电压便会叠加在工频电压峰值上,电缆上的电压值将远远超过其额定电压。这会导致电缆绝缘老化加速,使用寿命缩短,严重的会发生绝缘击穿。

        2.3 交联聚乙烯绝缘电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生空间电荷,但如果在试验时电缆终端接头发生表面闪络或电缆附件击穿,会造成电缆芯线中产生波振荡,危害其他正常的电缆和接头的绝缘。交联聚乙烯绝缘电缆一个致命弱点是绝缘内容易产生水树枝,在直流电压下,水树枝会迅速转变为电树枝,并形成放电,加速了绝缘水劣化,以致于在运行工频电压作用下形成击穿。

        2.4 直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下电缆的某些缺陷。如在电缆附件内,在交流电压下,绝缘机械损伤等缺陷处最易发生击穿,在直流电压下则不会。直流耐压试验模拟高压交联电缆的运行状况,其试验效果差,并且有一定的危害性。

        3 交流耐压试验

        直流耐压试验模拟交联聚乙烯绝缘电缆的运行场强状态不能达到所期望的试验效果,可以考虑用交流耐压试验来检测电缆敷设和附件的安装质量。

        3.1 0.1hz超低频电压 根据试验容量(试验容量公式s=wcus2=2∏fus2 kva,式中的c为被试电缆电容量;us为试验电压;f为工频频率),0.1hz交流电压与50hz电压相比,前者需要的功率相当于后者的1/500。因此,原来为大型旋转式电机进行试验而开发的超低频电压设备可为塑料绝缘电缆直流电压试验所用。在基础调查研究中,首先针对各种模拟配置求出在0.1hz和50hz时试验电压(u0的2倍)等值的对绝缘施加的电压负荷。在经电缆现场试验试用后,开始考虑在现行的关于中压电缆的vde标准中采纳超低频技术。0.1hz的推荐试验电平为3u0。与用50hz的试验相比,引发在薄弱点上的击穿明显变快。60min的试验持续时间是必要的,以便在试验中使可能存在的薄弱点发生击穿。由此可见,超低频试验设备是可行有效的。

        3.2 振荡电压脉冲 振荡电压脉冲源于国际大电网21-09/2工作组的推荐标准,该组在20世纪80年代进行可替代塑料绝缘高压电缆设施直流电压试验选择方案的调查研究。按照有无极性变换的电路变形,这种电压波形因其随时间的变化避免了空间电荷效应。此外,采用这种电压波形,在现场可用相对比较简单的方法产生很高的试验电平。与低频方法不同,它适用于高压电缆设施。目前,这些试验方法在我国还没有普及,无论硬件还是软件,尚处于研究阶段。为了掌握电缆各部分的绝缘状况并减少对交联聚乙烯电力电缆的直流耐压试验,可按照《电力设备预防性试验规程》中电力电缆线路的橡塑绝缘电力电缆试验项目进行:①测量电缆主绝缘电阻;②电缆外护套绝缘电阻;③电缆内衬层绝缘电阻;④铜屏蔽电阻和导体电阻比;⑤电缆主绝缘直流耐压试验。为了交联聚乙烯绝缘电力电缆做以上测量,必须改变电缆附件安装工艺中金属层的接地方法。终端的铠装层和铜屏蔽层应分别用带绝缘的绞合导线单独接地,铜屏蔽层接地线的截面不得小于25mm2,铠装层接地线截面不应小于10mm2。中间头内铜屏蔽层的接地线不得和铠装层连在一起,接头两侧的铠装层必须用另一根接地线相连,而且还必须与铜屏蔽层绝缘。连接铠装层的地线外部必须有外护套,而且具有与电缆外护套相同的绝缘和密封性能。主绝缘交流耐压试验的电压波形应为正弦波形,频率应为20~300hz。当电抗器固定时,谐振频率的平方与电容量成反比,其表达式为:w2c=1/l。即当电源频率变化n倍时,试品的电容量变化n2倍;选用频率为45~65hz段,频率可以变化1.44倍,在电抗器个数或者电感量不变时,试品电容量最大可以变化2.07倍;选用频率为20~300hz段,频率可以变化十几倍,在电抗器个数或者电感量不变时,试品电容量最大可以变化100倍。试验电压按照

        一般可认为通过直流耐压试验而未被击穿的电缆的绝缘是合格的,该电缆可以投入系统运行。但并不是说,通过直流耐压试验的电缆质量就是好的。具有优良质量的电缆线路应在合理运用及无外力损伤的情况下安全运行数十年无事故。判断电力电缆线路绝缘优劣的标准如下:①电缆经直流耐压试验后绝缘击穿者,不能投入系统运行,应立即测寻故障点并进行抢修。②泄漏电流随试验电压的增高而急剧上升者,或者电缆在试验电压稳定后泄漏电流急剧上升,不能投入系统运行,应人为提高试验电压将电缆击穿,然后测寻故障点并进行抢修。③若泄漏电流值很不稳定(排除电源电压波动等外界因素),则可能是电缆绝缘内部微小气隙的局部放电引起的。这时可延长耐压持续时间或提高试验电压,观察泄漏电流的变化情况。如果在延时或提高电压的情况下,泄漏电流恶化趋势不大,可以投入系统运行,3个月后再复试。④泄漏电流不平衡系数超过规定的标准时(不平衡系数不大于2),应首先排除外界因素造成的影响,当确认是由电缆绝缘内部缺陷引起的泄漏电流不平衡时,应采取上述第③条中的延时或提高试验电压的方法进行考核、判断与处理。⑤泄漏电流随时间延长有上升趋势,且泄漏电流值比上次显著增大时,可采取上述第③条中的延时或提高试验电压的方法进行考核、判断与处理。⑥短电缆或其他有微弱缺陷的电缆的泄漏电流偏大而泄漏电流值稳定、平衡时,可投入系统运行。但应在6个月后进行复试。⑦直流耐压试验中有少数闪络现象,但在延时或提高试验电压情况下,闪络现象不再出现者,允许投入系统运行,但需6个月后复试;如果仍有闪络现象出现,一般应找出故障点并予以排除。

        以上各条中,需做复试并且复试结果无明显恶化趋势的电缆,均可投入系统运行,并不再列入复试范围;如果复试结果具有明显恶化趋势,则应找出原因并予以修复。

高压电缆范文6

【关键词】:高压电缆头故障原因检测方法防治措施

一、高压电缆及附件的基本知识

1、高压电缆的电场分布原理

高压电缆每一相线芯外均有一接地的(铜)屏蔽层,导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场,即正常电缆的电场只有从(铜)导线沿半径向(铜)屏蔽层的电力线,没有芯线轴向的电场(电力线),电场分布是均匀的。

图 图中紫色箭头表示电场的电力线

2、高压电缆头的性能要求

电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件;电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件;电缆终端头与中间头统称为电缆附件。电缆附件应与电缆一样能长期安全运行,并具有与电缆相同的使用寿命。

2.1线芯联接好

主要是联接电阻小、联接稳定,能经受起故障电流的冲击;长期运行后其接触电阻应不大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍;具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能;此外还应体积小、成本低、便于现场安装。

2.2绝缘性能好

电缆附件的绝缘性能应不低于电缆本体,所用绝缘材料的介质损耗要低,在结构上应对电缆附件中电场的突变能完善处理,有改变电场分布的措施。

2.3电缆附件的重要部件

电缆附件中最重要的部件是应力管和应力疏散胶,主要用于缓和分散电应力的作用,应力管和应力疏散胶的材质构成都是由多种高分子材料共混或共聚而成,一般基材是极性高分子,再加入高介电常数的填料等等。应力管和应力疏散胶中是否含有半导体成分要看生产厂家的材料配方,有可能有,也可能没有。

3、高压电缆头的分类及特点

3.1热收缩电缆头

所用材料一般以聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯(EVA)及乙丙橡胶等多种材料组成的共混物。

采用应力管处理电应力集中问题,即采用参数控制法缓解电场应力集中。主要优点是轻便、安装容易、性能尚好、价格便宜。

3.2预制式电缆头

所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。

主要采用几何结构法即应力锥来处理应力集中问题,缓解电场集中分布的方式要优于参数控制法的产品。主要优点是材料性能优良,安装 简便快捷,无需加热即可安装,弹性好,使界面性能得到较大改善,是近年来中低压以及高压电缆采用的主要形式。

不足之处在于对电缆的绝缘层外径尺寸要求高,通常的过盈量在2-5mm(即电缆绝缘外径要大于电缆附件的内孔直径2-5mm),过盈量过小,电缆附件将出现故障;过盈量过大,电缆附件安装非常困难(工艺要求高)。特别在中间接头上问题突出,安装既不方便,又常常成为故障点。此外价格较贵。

3.3冷缩式电缆头

所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。

冷缩式附件一般采用几何结构法与参数控制法来处理电应力集中问题。

最大特点是安装工艺更方便快捷,只需在正确位置上抽出电缆附件内衬芯管即可安装。所使用的材料从机械强度上说比预制式附件更好,对电缆的绝缘层外径尺寸要求不高,只要电缆附件的内径小于电缆绝缘外径2mm就完全能够满足要求。价格与预制式附件相当,比热收缩附件略高,是性价比最合理的产品。

不足之处是35kV及以下电压等级的冷缩式附件一般多采用工厂扩张式,有效安装期在6个月内,最长安装期限不得超过两年,否则电缆附件的使用寿命将受到影响。66kV及以上电压等级的冷缩式附件则多为现场扩张式,安装期限不受限制,但需采用专用工具进行安装,专用工具一般附件制造厂均能提供。

二、高压电缆头故障产生的原因

1、厂家制造原因

高压电缆头以前用绕包型、模铸型、模塑型等类型,需要现场制作的工作量大,由于现场条件的限制和制作工艺原因,绝缘带层间不可避免地会有气隙和杂质,容易发生问题。现在国内普遍采用组装型和预制型电缆头。

电缆头故障一般都出现在电缆电应力集中的绝缘屏蔽断口处,应力锥本体制造缺陷、绝缘填充剂问题、密封圈漏油、密封不好进水等原因会导致电缆头故障。

2、施工质量原因

施工质量导致高压电缆头故障的事例很多,主要原因有五个方面:一是没有严格按照生产厂家的工艺规定制作电缆头。二是电缆头制作工艺控制差,在绝缘表面难免会留下细小的滑痕,半导电颗粒和砂布上的沙粒有可能嵌入绝缘中;绝缘暴露在空气中的时间过长,绝缘材料受潮严重。三是电缆头未及时妥善固定,电缆头受到机械应力走样变形。四施工现场温度、湿度、灰尘等环境条件比较差,电缆头清洁度达不到要求。五是竣工验收采用直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏。

3、设计原因

电缆通道设计太狭窄,电缆弯曲半径达不到规范要求,施工中电缆头受机械应力过大,导致电缆头绝缘套破损、脱胶;电缆规格设计不满足实际负荷要求,电缆长期过负荷运行,热膨胀导致电缆头在固定支架立面上挤伤导致击穿。

三、高压电缆头故障检测

1、测量绝缘电阻

电缆敷设前后,一定要测量电缆的绝缘电阻,以排除电缆本身的质量问题。一般采用5000V兆欧表测量电缆每一相导体对地或对金属屏蔽层间和各导体间的绝缘电阻,非测量相的导体、金属屏蔽或金属套和铠装层一起接地。

电缆头制作后测量电缆每一相导体对地和各导体间的绝缘电阻应无明显变化。

2、直流耐压试验

直流耐压试验的目的在于检验电缆的耐压强度,对发现绝缘介质中的气泡、机械损伤等局部缺陷比较有利。因为在直流电压下,绝缘介质中的电位将按电阻分布,所以当介质有缺陷时,电压主要被与缺陷部分串联的未损坏介质的电阻承受,较有利于发现介质缺陷。

对纸绝缘电缆和交流耐压试验条件不具备的情况下,允许对Uo≤18kV的橡塑电缆采用直流耐压试验。纸绝缘电缆是指粘性油浸纸绝缘电缆和不滴流油浸纸绝缘电缆。

纸绝缘电缆直流耐压试验电压Ut 可采用下式计算:

对于统包绝缘(带绝缘):

对于分相屏蔽绝缘:

试验电压见下表 B-1

3、交流耐压试验

直流耐压试验不能有效发现交联聚乙烯绝缘中的水树枝等绝缘缺陷,电缆头存在某些缺陷在直流耐压试验时不会击穿,为电缆运行留下隐患;由于空间电荷累积效应,加速了绝缘老化,缩短电缆使用寿命,高压电缆直流耐压试验合格、投运不久就发生击穿的情况时常发生;现场进行直流耐压试验时发生闪络或击穿,可能会对正常的电缆和接头的绝缘造成危害。

因此要求采用交流耐压试验检查橡塑绝缘电力电缆的质量情况。橡塑绝缘电力电缆是指聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘电力电缆。

作交流耐压试验时,电缆两端的金属屏蔽或金属套应同时接地。单芯电缆的金属屏蔽或金属套一端接地、另一端装有护层过电压保护器时,须将护层过电压保护器短接,电缆金属屏蔽或金属套临时接地。

橡塑电缆20Hz~300Hz交流耐压试验电压和时间见下表B-2

四、高压电缆头故障的防治对策

1、电缆附件选择

选择适合现场条件的电缆头型式,开阔场地选用冷缩电缆头,场地狭窄选用热缩电缆头,室内潮湿场所也可以选择户外电缆头。

重要部位选择进口的如美国3M公司、德国PFISTERE公司产品,国产的如江苏安靠、沈阳国联、湖南长沙电缆附件厂等知名品牌。

2、保证安装质量

2.1关键工艺控制

生产厂家、电压等级不同,电缆头的制作工艺要求不尽相同,有的区别还很大,因此施工前必须认真熟悉电缆附件生产厂家提供的文字、声像资料,严格按照生产厂家的工艺规定制作电缆头,严禁凭借经验操作。

2.1.2电应力控制

电应力控制是高压电缆附件设计极为重要的部分。电应力控制就是采取适当的措施对电缆附件内部的电场分布和电场强度实行控制,使得电场分布和电场强度处于最佳状态,从而提高电缆附件运行的可靠性和使用寿命。

在做电缆头时,剥去了屏蔽层,改变了电缆原有的电场分布,将产生对绝缘极为不利的切向电场(沿导线轴向的电力线)。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。电缆最容易击穿的屏蔽层断口处,我们采取分散这集中的电力线(电应力),用介电常数为20~30,体积电阻率为108~1012Ω•cm材料制作的电应力控制管(简称应力管),套在屏蔽层断口处,以分散断口处的电场应力(电力线),保证电缆能可靠运行。

而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上,才能达到分散电应力的效果。在电缆本体中,芯线外表面不可能是标准圆,芯线对屏蔽层的距离会不相等,根据电场原理,沿电缆径向分布的电场强度不均匀,对电缆绝缘有害。在芯线外包裹一层半导体层,使得主绝缘层的厚度基本相等,达到电场均匀分布的目的。在主绝缘层外、铜屏蔽层内设置的外半导体层,同样也是消除铜屏蔽层不平引起的电场不均匀。

为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散,应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm,一般在20~25mm左右。短了会使应力管的接触面不足,应力管上的电力线会传导不足(因为应力管长度是一定的),长了会使电场分散区(段)减小,电场分散不足。

2.1.2电缆头接地

在制作电缆头时,将钢铠和铜屏蔽层可靠接地。钢铠和铜屏蔽层分开接地是为了便于检测电缆内护层的好坏,在检测电缆护层时,钢铠与铜屏蔽间通上电压,如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损。如果没有这方面的要求,也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地(提倡分开引出后接地)。

电力安全规程规定:35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。

感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。

2.2、注意细节处理

操作电缆剥刀应调整刀口露出长度不超过加工材料的厚度,避免剥除电缆结构材料的上层时损伤到下层。

绝缘屏蔽末端处理平整光滑。电缆附件厂家一般采取涂刷半导电漆(美国ELASTIMOLD、瑞士C.C等)、模塑半导电层(日本厂家)、套半导电管(美国G&W),以及将半导电屏蔽末端刮齐并形成一光滑过度的斜坡等方法(瑞士BRUGG、德国K.P公司),消除绝缘屏蔽凹坑、台阶或半导电尖端等缺陷。

打磨主绝缘应采用电缆头厂家提供的绝缘砂皮或自购#120以上细砂纸,打磨完成后用不掉毛的清洁纸进行清洗,并用电吹风进行风干,也有些厂家用高热电吹风对绝缘表面进行短时间加热以保证表面光滑。

清洗主绝缘应使用厂家提供的专用拭纸、拭液,拭纸不能擦拭半导体层,拭纸一次性使用,不能在主绝缘上来回反复。

合理安排电缆头施工,电缆开剥一端、做一个电缆头,当天开剥的电缆必须完成做头,不允许批量开剥,避免电缆绝缘长时间暴露在空气中受潮。

2.3及时固定电缆头

为防止电缆自身重量、弯曲产生的应力损伤电缆头,必须在电缆头三指套后部适当的位置(约200mm处)进行可靠固定电缆。一般应在做电缆头前固定电缆,电缆头施工空间条件受限制时,如紧凑布置的GIS开关柜下方,可在电缆头制作连接后及时固定。

2.4作业环境控制

水分和小杂质对电缆头非常有害的,容易引起水树和局放的发生,在接头施工中一定要注意环境湿度及粉尘情况。选择无风雨雾雪、无扬尘潮气的时机制作电缆头;工作场所事先打扫干净、照明充足;平均气温低于0℃时,电缆应预先加热;施工中随时保证手和工具、材料的清洁;操作时严肃认真,不闲谈、抽烟;电缆敷设、试验前后必须对电缆头做好密封、防止受潮。

2.5耐压试验

耐压试验是为了检验电缆内在质量,但也是破坏性试验,为避免试验对电缆造成伤害,必须严格按最新的交接试验标准(GB50150-2006)进行电缆耐压试验,对橡塑绝缘电力电缆进行交流耐压试验,对纸绝缘电缆和交流耐压试验条件不具备时对Uo≤18kV的橡塑电缆进行直流耐压试验。

3、优化设计

准确掌握高压电缆的基本参数,设计的电缆通道走向合理、尺寸满足电缆弯曲半径;

同时结合现场实际,特别是引入设备处的技术处理,应充分考虑施工的可操作性,并减小电缆头对设备产生的机械应力。几点建议:出线较多的高压配电室下方设计电缆夹层;与变压器连接采用共箱电缆或共箱母线;采用插拔式电缆头连接的GIS开关柜下方取消柜间的混泥土隔断;多根电缆排列方向与设备接线端子或母线的排列方向应垂直。

参考文献:

1.现行国家标准《电力工程电缆设计规范GB 50217―1994》。

2.现行国家标准《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范(GBJ50168-92)》。

3.现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准(GB50150-2006)》。

《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本技术要求JB/T8144》

5.美国3 M公司、德国PFISTERE公司提供的35kV电缆头制作技术说明书。

高压电缆范文7

关键词:110kV 高压电缆施工 技术难点

中图分类号: TU74 文献标识码: A

前言

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。

一、电缆损伤问题

高压电缆主要有直埋、穿管、电缆沟、电缆隧道等几种敷设方式,在电缆敷设过程中容易造成电缆损伤,原因有以下几个方面:

1、采用穿管方式敷设的高压电缆管线,施工过程中遗留在管中的混凝土残渣容易对电缆外保护套造成磨损或划伤,影响电缆的正常使用;

2、电缆敷设中的弯曲部位容易受到机械损伤或管壁等摩擦而损伤,电缆敷设过程中容易产生扭曲而与管壁发生摩擦,产生损伤;

3、电缆敷设时,电缆会受到地面、沟、管壁的摩擦,虽然这些摩擦不至于对电缆绝缘造成损伤,但可能会使电缆外保护套产生磨损甚至磨穿,引起电缆进水受潮,使绝缘性能下降,影响电缆使用;

4、在电缆展放过程中,因受电缆自重的影响很容易发生电缆失控现象,即自动溜放,这样很容易使电缆与管壁碰撞而损伤电缆。

二、110kV 高压电缆的施工技术分析

1、电缆输送时方向的选择

在进行电缆敷设前,首先应确保敷设现场的温度及敷设时的平均温度在0℃以上。其次,注意电缆输送方向的选择,所选的电缆输送方向应当以电缆排管时的顺方向为主, 这样既能节省时间,又能保证电缆的安全。同时,合理设置好输送顺序,最好按照按连续输送区段进行输送,这样既能降低输送机搬运频率,又能提高输送效率。最后,在设计施工方案时应事先将施工路径图设计好,且在图中将电缆通道的顶管位置明确标记出来。

2、电缆敷设前管道的清理

在进行电缆敷设前,还应将保持电缆沟、排管内壁干净无杂物,避免管道中的杂物,如石头、硬块等坚硬物损伤电缆,影响电缆的正常运行。尤其是预埋已久的管道必须清理干净,可将钢丝刷捆绑在牵引绳上,对管道进行穿通清理。

3、电缆敷设

在敷设电缆时,最好从上到下进行敷设,这样有利于保护已完成敷设的电缆免受破坏。采用机械敷设电缆时,应在牵引头与牵引绳之间或钢丝网套与牵引绳之间,安装与电缆头相连接的活节,这样以防止电缆发生扭曲。在进出电缆井口时, 应采取有效的防护措施,可在电缆井口处安装牢靠的入井导向装置,或在电缆管口处安装涂有黄油剂的喇叭形保护装置,以免电缆受到损伤。电缆放线架应注意保持稳定,钢轴的长度和强度应与电缆盘宽度与重量相一致,同时,检查电缆敷设机具,确保正常运行。进行电缆敷设时,不能将电缆置于地面上或支架上摩擦,检查电缆是否有压扁、扭曲、绞拧等损伤现象出现。在电缆敷设后,安排人员测量金属护层对地绝缘电阻, 测量工具以2 500V 摇表遥测为好,如发现电缆外护套破损引起金属护层对地的短路现象,则应及时给予处理。

4、电缆轴出现失控的处理

在采用机械展放电缆时,由于受到电缆自重较大的影响,易发生电缆轴失控的情形。可以事先在井口处留出约15m×4m 大的的施工场地; 然后在距井口约10m 的位置将直径为3m 左右的电缆轴稳妥放入;最后,放置2 台大功率输送机来控制电缆轴失控,并委派工作人员在入井口处、工作井处及电缆轴处进行监督。同时,在井口放置1~2 台专用井口滑车,以免电缆在摆动过程中与侧壁碰撞。

5、电缆局部受损的处理

为防范电缆局部受到损伤,应尽可能地将电缆的最大牵引力控制到位。在电缆转弯处, 应根据牵引力=转弯处弯曲半径×侧压力的公式来计算最大牵引力,且电缆侧压力不超过3kN /m。进行电缆展放时,技术人员首先应测量出侧压力, 一旦发现侧压力超过3kN /m,应适当地调整转弯处弯曲半径。在计算电缆转弯处的弯曲半径是否与规定要求相符合时, 电缆最小弯曲半径应达到20d(d 为电缆直径),若电缆无法达到最小弯曲半径值,那么电缆极有可能受到损害。因此,在电缆转弯处事先应安装好转弯滑车,以利于电缆的支撑,并派专人管理。总控箱与分控箱之间均应与电缆相连,以便自动进行启动和停止控制。倘若有设备出现故障,直接通过电缆发送信号到总控箱,就能自行跳闸或停止,从而保证其他设备不会因某台设备出现问题而受到牵连。

6、电缆敷设完毕后的调整

当电缆敷设工作结束后,为了避免温度变化引起的热胀冷缩现象,通常情况下,不宜将电缆拉太直,现场的技术人员还应将每段电缆敷设后的顺序及排列方式核实清楚,并在电缆的重要部位做好标注,如在拐弯处、工作井处、首末两端处做好电缆编号登记,便于后续工作的顺利进行。待电缆调整后,应使用单相卡具及橡胶垫将电缆固定于电缆首末两端处,且固定所用的夹具不能组成闭合磁路。

7、电缆接头的制作安装

电缆接头的制作安装是110kV 高压电缆施工中不可或缺的环节,其制作安装质量直接关系到电缆线路的畅通与安全。因此,在进行电缆接头的制作时,应确保空气相对湿度保持在70%以下;进行塑料绝缘电缆中间头和终端头的制作时,温度应为10℃~30℃,同时搭建临时工棚,保持环境清洁、卫生,通风性好。制作电缆终端头时,应根据规定要求以及安装工艺图纸予以操作,确保电缆终端与接头的安装质量。此外,在制作电缆接头前,还应加热电缆,以消除电缆展放过程中因扭曲时而形成的机械应力和因绝缘热收缩而引起的尺寸变化。电缆加热时,其温度应控制在70℃~75℃,加热时不能超过3h。电缆中间头从剥切到制作的全部过程必须保证一次性完成,以防止受潮。

8、电缆现场试验

电缆现场试验主要是指进行电缆交流耐压试验以及外护套试验,具体表现为:

(1)当运输电缆到现场,将包装拆除后应进行外护套泄漏试验,以外护套对地为施加位置,通常情况下,泄漏电流不会较大, 如果泄漏电流稳定性低,那么试验电压将会不断升高,试验时间将会不断延长,因此,必须立即查明原因, 否则会直接影响到后续工序的进行。正常情况下,对交叉互联箱连接片的接触电阻进行测量,所测的接触电阻应保持在20μΩ 以内。

(2)当电缆展放进入管道,位置完全固定时,应适当地进行外护套绝缘电阻试验,仍以外护套对地为施加位置,但是所测出来的数值仅供参考,不能作为判断依据,试验只是作为检验电缆在展放过程中是否出现外皮损伤的凭证。

(3)当电缆中间接头、终端头安装工作结束后,应再次进行外护套泄漏试验,且操作规程仍与前两次试验保持一致。④在实施主绝缘交流耐压试验时,试验电压应为132kV, 持续时间不超过1h,一般而言,电缆只有在空载耐压时才会出现较大容抗,因而试验设备需要充足的电感, 电缆长度越长,所需要的电感便越多。如果因电缆长度过长而无法进行交流耐压试验时,可以通过对电缆施加正常系统对地电压24h 的方法进行代替。

三、高压电缆施工注意事项

1、电缆敷设前,应对路径进行勘察,以便制定施工措施,特别是有顶管的电缆通道。若现场条件满足,最好能将电缆放置于顶管入口处附近的位置分两边进行敷设,这样只通过输送机就能将电缆送入顶管管道至顶管管道的最底端,然后才启动牵引机,可避免牵引绳对顶管管道造成损坏,从而损伤电缆。

2、工程未能按规程规定时间通过交流耐压试验,最终选择工频正常系统电压对电缆直接充电,存在一定风险,建议改进试验设备,使其满足试验要求,在通过交流耐压试验的基础上送电更加稳妥。

3、电缆接头的安装质量依赖于环境是否清洁。工程安装过程中发现一些问题,比如安装时搭的防护棚过于简易、操作不便且防尘效果不理想,建议制作成型的安装支架而不是临时支架,制作可拆装的、质量较好的、能多次使用的防护棚,从而解决清洁问题。

结束语

总之,作为电力线路的施工企业除了应严格按照施工工艺标准进行施工外,还要对施工过程中出现的问题进行及时总结和分析,寻求最佳的解决方案,只有这样才能持续提升施工队伍处理复杂问题的能力,才能使企业的核心竞争力不断提高。

参考文献

[1] 寿伟勇.从电力电缆线路故障反思施工管理要点[J]. 机电信息. 2010(06) :64―58

[2] 马健,赵智峰.浅论电力电缆的敷设、安装及试验[J]. 内蒙古石油化工. 2009(02):37―44

高压电缆范文8

【关键词】脱气;副产物;时间;温度;空间电荷

0 引言

随着高压输电系统的飞速发展,特别是跨海峡等水下输电工程的兴建以及大城市供电亟待解决线路走廊和城市美观等问题,大功率、远距离的输电直流线路发展迫在眉睫。高压直流电缆与交流电缆之间最重要的区别就是绝缘中空间电荷的累积,经过研究发现,脱气过程对成品电缆的绝缘空间电荷效应有着很重要的影响。

公司承担了国网重点科技项目:“高压直流交联聚乙烯绝缘海底电缆”项目。由于电压等级较高,对于材料的性能及工艺的处理提出了更高的要求。

1 脱气原理

交联聚乙烯绝缘电缆采用的绝缘材料是XLPE,其采用的交联剂为DCP(过氧化二异丙苯),交联过程分为两种方式,而两种方式的副产物有以下几个:异丙苯醇、苯乙酮、甲烷。除此以外,在生产过程中,绝缘料不可能绝对干燥,在交联反应的同时会有一些副反应,会产生水。

从反应式可以看出一个-O-O-化学键(通常每个过氧化物分子只有一个)在网状结构中最多能产生一个化学交联键。其次,每个已被分解的过氧化物分子,无论其是否提供交联键,至少会产生两个副产品分子。这些副产品都包含在结构中。如果不使用外部高压(最常用热氮气)进行抑制,副产品会在熔融的绝缘中形成气泡,因此会导致局部放电和电气故障。但是在后期运行过程中,如果不将其去除,势必会缓慢释放,影响电缆的电气和机械性能,表一中给出了这些主要副产品的典型特性。

2 脱气对于绝缘空间电荷的影响

交联副产物对空间电荷的影响非常显著。研究脱气时间对电缆产品空间电荷的影响有着非常重要的意义。

根据多年的生产经验,北欧化工的绝缘料对于空间电荷的抑制有着非常好的效果,我们对其做了相应的实验.

通过实验得出以下结论:

(1)北欧化工绝缘料即使在交联情况下也能保证材料中空间电荷分布更均匀。

(2)脱气时间的长短对于改善XLPE中空间电荷的分布有着密不可分的关系,经过较长时间的脱气时间处理过后,掺杂少量的空间电荷抑制剂的绝缘料可以有效的改善XLPE复合介质内空间电荷分布。

3 影响脱气的因素

在电缆结构尺寸固定的前提下,影响脱气的主要因素为:脱气温度和脱气时间。 脱气温度越高,副产品含量降低的速度越快,效果越明显,脱气时间越长,效果越好。

大型电缆的脱气几乎都在宽敞并加热的脱气室内完成。这些装置会消耗相当多的能量,且占用不少工厂的空间。脱气室要通风良好,以避免甲烷和乙烷等可燃性气体的聚积,带来明显的安全隐患。有时,为使电缆能快速达到要求的温度,会通过对导体进行加热,来增强脱气室的加热作用。然而,实验已经证明使用导体自身加热的手段作为一种脱气方法,根本无效;因为在这种情况下,电缆外表面上较低的温度限制了解吸效果。

受自身材料因素的影响,脱气温度不能无限制的提高,经过公司多年的交流高压电缆生产经验,实际脱气中使用的温度可在50℃-80℃的范围之间,60℃-70℃是最优的温度范围。70℃-80℃的温度范围已被证实,在只针对较小的中压电缆时能可靠工作。然而,当对电缆脱气时(尤其是在高温下),执行必须非常谨慎,以避免损伤线芯。伴随而来的绝缘热膨胀和软化已被证实会导致线芯的过度变形(致使扁平或损坏外部半导电层)。这种形变会直接导致在常规电气检测期间出现故障(无法进行),从而使脱气的有利效果完全失去意义。另外,脱气时间和温度的不恰当设定会导致损坏(缘于温度过高),这种损坏在常规检测期间无法被检测到,因为脱气不完全(缺陷被遮蔽)。因此,脱气温度要随着电缆重量的增加而降低,这种设定非常普遍。由与直流高压电缆的交联过程和交流高压电缆交联过程基本一致,所以这种特性同样适用于高压直流电缆。受交货期及生产周期的影响,脱气时间不能无限延长,根据不同的绝缘厚度,脱气时间一般为:5~10天。同时,经过长期经验的积累,高压电缆的脱气时间不能被简单的随厚度按比例度量。考虑到直流电缆副产物对于电缆空间电荷的影响,直流电缆的脱气时间要比交流电缆的时间长。

4 结果验证

针对高压直流海底电缆项目所生产的样品,绝缘厚度为12.0mm,采用的脱气时间和脱气温度为:15天,70℃。脱气结束后三天自然冷却。

可以看出,脱气后,电缆的性能满足标准要求,保证了电缆性能的稳定。

5 结束语

高压电缆范文9

关键词:电缆;火灾;预防;耐火型

引言

随着社会发展,电力行业也随之不断地建设和发展,特别是城市中心区域,为了城市的便利和美观,地下电力电缆线路的发展速度也在大大增加。在实际中,电缆的运行和维护并不是一件轻松的工作。考虑到城市的建设的规模,以及电缆所处环境的复杂程度,电缆时刻都有可能遭受到外界各种因素的破坏。特别是近年来国内外电缆火灾的案例,更对应该电缆的防火工作引起重视。

文章将对高压电缆火灾的危害、原因进行综合分析,并对电缆防火工作提出有效的建议。

1 电缆火灾的危害

今年来国内外电缆火灾事故频发。2016年8月18日,大连海事大学附近66kV电缆隧道起火,导致五一路沿线、高新园区部分区域、黑石礁区域、沙河口联合路等区域停电,影响城市交通和供水,并导致了医院、商场等无法正常工作。2016年10月12日,日本 玉县新座市的东京电力公司地下输电电缆发生火灾,造成东京城区11个区约58.6万户停电。由此可见,电缆火灾危害巨大。

目前投入运行的电缆大多采用交联聚乙烯作为绝缘材料,而且集中敷设,极易起火。一旦着火后期延燃速度快,火势迅速增大,往往造成大区域的火灾事故,烧坏相关的电力设备,修复难度大。电缆着火后会产生大量的浓烟和氯化氢有毒气体,不仅严重污染环境,而且对人体有害导致灭火条件恶劣,扑救难度大,容易造成人员伤亡,与架空线路相比,电缆线路抢修时间长、工艺复杂,因此复电所需时间较长,这可能严重影响居民、企业的用电,带来一定的经济损失。在一些城中村等人口构成比较复杂区域,还有可能引发扰乱社会治安的案件,影响社会稳定并造成一定的政治影响。因此,防止电缆火灾对电力行业保障电力系统安全运行是一项十分重要的措施。

2 电缆火灾的原因

要彻底杜绝电缆火灾事故,首先就必须在源头上分析造成火灾的原因。综合国内外电缆火灾的案例,结合自身的工作经历,电缆火灾原因可分为以下几点:

2.1 设计不合理

高压电缆在建设时,首先要做的就是设计工作。设计需要考虑多方面的因素,包括电缆本身的选型、电缆布置的方式,放置位置所处的环境等。因此,如果其中一个因素设计不合理,都会为电缆火灾事故的发生埋下伏笔。例如电缆布置在靠近高温管道附近时,若未采取必要的隔热措施,则容易使电缆长期处于高温环境中而引发火灾;电缆载流量选择不当,造成部分电缆长期满负荷或经常超负荷运行,使温升过高引发火灾;为考虑降低成本而将电缆敷设过于集中、混杂、堆压严重时,会导致散热不良,尤其是将起燃后会产生剧毒烟雾电缆一起敷设,往往造成一点故障连续烧崩的严重后果。

2.2 施工质量不达标

高压电缆线路建设过程中,最关键同时也是工艺最复杂的环节就是电缆接头的制作。实际工程建设中,目前存在部分电缆技工技能水平不高,制作电缆接头工艺水平较差的问题,尤其对于电缆各类附件些新品种、新工艺、新材料、新技术接触较少,对导体连接原理理解不足、工艺操作不够严谨,操作时未能有效清理施工过程中发现的杂质和污垢污物和保持电缆表面清洁,从而导致电缆和相关附件界面接触不良。所以在对接头制作质量不高,防火措施较少的情况下,一旦电缆受高电压、大电流的冲击后发生故障,往往导致接头爆炸起火,从而引发火灾事故。另一方面,在电缆敷设时,由于施工人员不懂或没能严格按操作规程和工艺要求施工,出现敷设不整齐、任意交叉、不充分留出巡视通道等问题,会为电缆日后运行遗留下故障隐患。或者因刮、碰、压、扭而造成电缆外护层损伤,易进水受潮,在运行时绝缘层就可能被击穿产生电弧,引起燃烧发生火灾。

2.3 运行管理不当

若电缆线路巡视制度不完善或电缆巡视人员责任心不强、技能水平不足时,则无法及时发现电缆线路保护区内的火灾隐患,为电缆线路安全运行造成较大的威胁。特别是目前城市发展迅速,城市内到处都有施工作业,如果运维人员未能及时发现电缆保护区内的施工作业,并对施工单位、人员进行有效的宣传和培训,则会出现施工钻穿电缆的现象,从而引发火灾事故。

2.4 电缆绝缘老化

电缆在长期运行后,会出现老化现象,尤其是电缆直接埋在有酸碱作用的区域时,通常可能造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀,保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低,再加上外界环境和热源温度过高时,甚至会导致电缆被击穿发生火灾[1]。

3 预防电缆火灾的措施

通过分析电缆火灾发生的原因,应有相应的预防火灾发生的措施,保障电缆线路安全运行。

3.1 完善电缆线路设计

埋砂敷设、封闭式槽盒内敷设、或适当添加防火材料覆盖层等方式,均可以有效提高电缆的防火性能。因此在设计时应根据电缆运行的实际情况,制定合适的敷设方案,确保电缆运行环境安全可靠。用封、堵、隔的办法保证电缆着火不延燃,并设置防火墙和防火门,把火灾限制在最小的范围内。

3.2 提高施工质量

制作电缆接头为电缆施工的最重要步骤,因此应加强此过程的监控和管理,同时应确保施工人员施工资质齐全,保障施工质量。

3.3 加强运行管理

要确保电缆线路长期安全稳定运行,运维人员的日常工作显得至关重要。运维人员通过日常巡视,应确保电缆线路有一个良好的运行环境,如保持电缆沟、电缆隧道排水畅通、通风良好[2],同时应定期开展电缆预防性试验,严格按《电力设备预防性试验规程》的要求进行,确保高质量完成预试工作,通过分析试验数据,分析电缆运行寿命。同时可通过装设有效的火灾报警装置等先进设备,减少人员运维压力,提高电缆运维效率。

3.4 采用新型耐火型电缆

目前国内外对耐火型电缆研究都有一定的成效,如国外已投入使用无机材料构成的耐火(MI型)电缆。随着科技的发展,这些新型耐火电缆将会逐步投入使用。

4 结束语

高压电缆火灾的后果不容小视,通过分析了电缆火灾发生的原因,提出了有效性的预防措施。在今后电缆线路运行和维护的工作中,更应该汲取现有的经验和教训,提出科学的方法和措施,更好地维护电缆线路安全运行。

参考文献

高压电缆范文10

中图分类号:TM247文献标识码:A 文章编号:41-1413(2012)01-0000-01

摘要:高压电缆冷缩中间头制作的工艺原理是利用冷缩管的收缩性,使冷缩管与电缆完全紧贴,同时用半导体自粘带密封端口,使其具有良好的绝缘和防水防潮效果。冷缩电缆中间头制作方便,同时又具有良好的防水防潮性能,为电缆的长期运行提供了有力的保证。

关键词:冷缩;中间头;制作;工艺;试验

1、项目背景

在大多数变、配电过程中,电缆以其施工维护方便、供电可靠性能特点得以广泛应用,高压电缆冷缩中间头的使用具有很大的优点。

在平煤五矿三水平新副井井筒动力电缆敷设工程中,井筒深度866m,电缆型号为(MYJV42 6KV 3*120),电缆重量(10.2kg/m)。下井口距离泵房和变电所约400m,整根电缆的长度大于1200m。由于电缆太长、重量大,而该矿井井底又无任何牵引、提升设备,若整根电缆整体进行敷对工程的施工将造成了很大的难度,经过与甲方协商,共同对施工工艺进行优化,决定将电缆分为910m和350m两段,在井底巷道西侧约50m的位置制作8个动力电缆的冷缩中间头,使用该施工技术圆满的完成了8趟动力的电缆的敷设,取得了一定的经济效益。

2、工艺原理及技术特点

高压电缆冷缩中间头的工艺原理是利用冷缩管的收缩性,使冷缩管与电缆完全紧贴,同时用半导体自粘带密封端口,使其具有良好的绝缘和防水防潮效果。高压冷缩中间头安装简便快捷,不用动火,安全可靠,对电缆本体有持久的径向压力,与电缆同“呼吸”,密封防水性能好,保证长期可靠运行;密封性好,采用特制的专用密封胶黏接各连接部位,实现整体密封,杜绝病避免因天气环境造成的运行事故;安装简便,应力锥安装尺寸加长,允许更大安装尺寸偏差,减少安装失误;抗秽、耐老化、弹性好,具有优势的耐寒性能,特别使用股高海拔地区、寒冷地区、潮湿地区、烟雾地区及重污染地区。安装时不用明火,特别适用于矿山、石油、化工场所。

3、制作步骤

3.1 热处理

3.1.1 将电缆校正摆直位置,按不同使用要求确定将电缆开剥尺寸,开剥电缆外护套,长端剥去800mm,短端剥去600mm。

3.1.2 分别擦洗两端不少于50mm的电缆护套,把灰尘、油污及其他污垢拭去。

3.1.3 从外护套端口往外留取30mm的钢铠,用铜丝捆绑固定,其余剥除。

3.1.4 从钢铠断口往外,留取100mm内护套,剥除其余内护套。切掉填充物,分开芯线。

3.1.5 从芯线顶端向下两区铜屏蔽层,25mm2―50mm2电缆量取205mm;70mm2―120mm2电缆量取215mm;150mm2―240mm2电缆量取225mm;300mm2―400mm2电缆量取235mm,用PVC胶带标记,剥除量取的铜屏蔽。

3.1.6 从铜屏蔽层上端留取50mm外半导层,用PVC缠绕标记,其余剥除。在外半导层端口处,用刀剥出450坡口,紧挨端口子绝缘层缠绕3层PVC胶带,保护绝缘层。用砂纸把坡口打磨光滑,然后解掉PVC胶带。

3.1.7从各相芯线端下取中间连接线管的一半长度,去掉绝缘层,露导线,在绝缘层断口处,用刀分别切出450坡口。用砂纸把坡口打磨光滑。用电缆清洁纸擦净各相绝缘层和铜导线,两端电缆按相同尺寸相同方式同时开剥完成。

3.2 套入冷缩接头主体

从开剥长度较长的一端电缆各相分别套入冷缩接头主体,较短的一端各相分别套入铜屏蔽套网。

3.3 压接中间连接管,收缩冷缩接头主体

用压接管钳要求分别接各相中间连接管。从一端外半导层向内取15mm,用PVC胶带缠绕标记,作为一端收缩定位点。从标记起,25mm2―50mm2电缆量取340mm;70mm2―120mm2电缆量取360mm;150mm2―240mm2电缆量取380mm;300mm2―400mm2电缆量取400mm,用PVC胶带标记,为另一端收缩定位点。

3.4 安装铜屏蔽网套及内地线

拉开屏蔽套网,套在各相接头主体外。用砂纸打磨铜屏蔽层,在长端将地线末端插入三芯电缆分叉处,降低线绕包三相铜屏蔽层一周后引出,用恒力弹簧将地线和铜屏蔽网套一起与三芯电缆铜屏蔽扎紧,把地线另一端拉到短端,以同样方法用恒力弹簧扎紧,在恒力弹簧上缠绕两层PVC胶带,保证弹簧不会松脱。

3.5 内部整形

回填填充物,将凹陷处填平,使整个接头先呈现一个整齐的外形,用PVC胶带缠绕扎紧。在两个钢铠装端口之间半重叠绕包防水胶带。

3.6 连接外地线

用锯条及砂纸打磨钢铠,去掉防锈漆,恒力弹簧把另一根地线固定在钢凯的一端,并绕在防水带上面至另一端钢铠,并用恒力弹簧固定。在恒力弹簧上缠绕两层PVC胶带,用透明PVC胶带半搭接缠绕一周,末端打结固定。然后搭接约80mm外护套半重叠缠绕第二层防水胶带至另一端外护套同样位置。

3.7 安装铠装带,恢复外护套

带好乳胶手套,打开装甲带外包装口。包装打开后的装甲带必须在15秒内开始使用,否则将迅速硬化。从另一端搭接外护套100mm半重叠绕包装带至另一端搭接护外套100mm,然后回缠,直至将配套的装甲带全部用完。完成后必须静置30分钟以上方能移动电缆。

3.8 试验

电缆头应进行的实验项目有绝缘测试和直流耐压试验。电缆的绝缘电阻值一半不作具体规定,判断电缆绝缘情况应与原始记录进行比较,一般三相不平衡系数不应大于2.5。

3.9 施工中的注意事项

3.9.1 交联聚乙烯电缆绝缘层强度较大,剥切困难,剥切时要小心谨慎,特别是在剥切半导层时,避免伤到线芯绝缘。

3.9.2 冷缩三芯交联电力电缆中间头制作前必须对电缆作耐压试验,并做好记录,合格后方可进行中间头制作。

3.9.3 冬季施工,由于外界气候恶劣,为确保电缆头制作质量。制作前要搭设帐篷,确保施工质量。

3.9.4 电缆头从开剥到制作必须连续一次性完成,防止受潮。

3.9.5 电力电缆容性很大,特别是长电缆在制作前要注意高压试验后的电缆放电,以免伤人。

4、质量控制及优点

在制作电缆中间头时,应注意保持电缆的清洁,同时应尽量缩短制作时间。冷缩头采用整体预制式紧凑设计,接头主体由柔软的液体硅橡胶材料制成,在使用中不会由于电缆的弯曲而形成绝缘死角。

5、效益分析

冷缩电缆中间头在施工上简便易行,无需加热工具,可以节约劳动时间和劳动工具的投入;同时冷缩电缆中间头具有良好的防水防潮性能,为电缆的长期运行提供了有力的保证。虽然电缆冷缩中间头价钱较高,但在矿井中使用中间头,大大减少了敷设整根电缆需要使用的临时设施,又大大减少了劳动力,也减少了敷设整根电缆所带来的潜在风险。使用冷缩中间头,具有良好的推广意义。

参考文献:

[1]于景丰.电力电缆实用技术[M].北京:中国水利水电出版社,2006

高压电缆范文11

关键词:高压冷缩;电缆头;故障率;电缆安装;电力工程;电力系统 文献标识码:A

中图分类号:TM505 文章编号:1009-2374(2016)35-0042-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.020

电缆安装工作是电力工程中的重要环节。根据电力工程自身的特点,在安装方法上都是选用隐蔽敷设的方法。采取这种方法虽然在工序上更加便捷,但是在后期的检测和维护工作上难度非常大。这就要求在电缆安装的过程中,必须保证每一步施工的准确性。电缆头是一个重要的组成构件,但是在制作工艺上却是比较简单的,而且在安全性和质量上也是有保障的,所以在电力行业中的应用比较广泛。我们要在降低电缆头的故障率上做出很多的努力。

1 电缆头的技术特点

1.1 热缩电缆头

热缩电缆头主要有四个特性:成熟性、接地及收缩工艺、屏蔽层的处理工艺、收缩材料的机械性能。热缩电缆头具有成熟性是由于其起步的时间比较早,而且制作的成本非常低,在技术方面也是相对成熟的,稳定的性能让其能够保存更长的时间。接地和收缩工艺方面,使用的材料是耐热绝缘材质,防止温度过高破坏性能。所以在温度控制上要非常严格。在电缆的屏蔽层处理工艺上,由于半导体层去除的数量较多,既导致了在电缆头三相之间没有电磁屏蔽,这种情况下就很容易发生相位放电。最后是关于收缩材料的机械性能方面,热缩材料在这方面具有很大的优势,完全包裹住线芯。唯一的缺点是热缩材料的弹性比较小,很容易破裂。

1.2 冷缩电缆头

冷缩电缆头也有四个特性。与热缩电缆头一样,分别是成熟性、接地及收缩工艺、屏蔽层的处理工艺、收缩材料的机械性能。关于成熟性这一方面最近这几年发展得比较快,但是在实际的使用过程中成本相对较高,而且使用寿命非常短,一般来说只有1~2年。对于接地及收缩工艺来说,冷缩电缆头是不需要进行焊接这一道工序的,直接使用弹簧钢卡带固定。在绝缘层的收缩性是弹性收缩,不必用火焊接,这样就极大程度地降低了因为温度控制工作上的失误对绝缘层产生的影响。在屏蔽层上的处理工艺,冷缩电缆头去除的绝缘层是比较少的,在电缆头的三相之间就存在电磁屏蔽,但是对地的爬距比较小。就单相来说内部绝缘层的绝缘距离要比热缩电缆头短。收缩材料的弹性比较好,出现褶皱的情况较少,在受到碰撞的时候不容易产生破裂。

2 电缆的基本结构形式

2.1 导电线芯

电缆在使用的过程中产生一定的损耗是必然的,但是在产生损耗的大小上却是可以控制的。为了延长电缆的使用寿命,线芯的损耗越少越好。在材料的选取上应该选择高导电率的金属材料,铜和铝是使用比较多的材料。选用铜的原因是其容易焊接,机械强度较高,同时具有非常好的导电能力。铝的各方面性能比起铜材质来说都要差一点,选用铝的原因就是使用成本比较低,质量轻,容易加工。而且铝对油的催化作用很小,所以在油浸电缆中使用铝材质比较多,丰富的铝资源也为渐渐地取代铜提供了便利。表1是铜和铝的一些相关性能对比:

根据表1的数据显示可以看出铜和铝都是电缆中选用的重要的线芯,是一种主要的材料,使用的范围比较广。在具体的使用过程中选用哪种材料还是要根据电力设备的具体情况,价格成本因素只是作为一个参考,起到的是辅助作用。铜质线芯适用的电缆是载流量比较大的,如果对载流量的要求不大的话,就可以选择铝质线芯。

2.2 绝缘介质层

电缆中的绝缘介质层起到的主要作用就是让线芯与电缆的每一层之间都是处于绝缘状态。在绝缘层的材料选择上主要考虑的是以下方面:所选取的材料必须要有很高的击穿场强,介质损耗角低,绝缘电阻必须要高,绝缘性能稳定等。大体上来说绝缘介质主要分为两大类,即均匀介质和纤维介质。两种材料相比之下,纤维介质的耐热性能、稳定性能是相对比较好的,唯一的不足之处就是吸水能力较强。

在高压电缆中的绝缘材料选取的是交联聚乙烯,由于使用了交联的方式,分子结构由线形变成了网状的结构,通过这样的方式,绝缘层的机械强度和耐热性能都能够很大的提高。如图1是交联聚乙烯的结构图。虽然与以前的电缆结构有很大的相似之处,唯一的不同是交联聚乙烯是有两层半导体屏蔽层的。这样的两层屏蔽结构能够很好地避免电缆发生故障。

2.3 电缆屏蔽层

高压电缆的线芯是由许多导线组成的,这就导致了在线芯表面与绝缘层之间就存在许多的空隙,影响了电缆的性能。因此也要在电缆的绝缘层的内侧与外侧都设置两个屏蔽层。使用半导体材料能够让电场稳定性变得更好。

2.4 电缆护层

在电缆铺设的过程中会遇到各种各样的环境情况,因此需要采取一些措施,添加一个保护层对电缆头内部的结构进行保护,保证在运行的过程中不让电缆受到外界环境因素的影响,比如大风、暴雨等情况,延长电缆的使用寿命。电缆的保护层在材料的使用上一般有两种选择,即金属材料和非金属材料。电缆保护层又分为三种,分别是金属、橡胶以及组合类型。金属材质的保护套具有很好的防护性能,主要功能是防水。橡胶保护层是比较柔软的,但是防水性能比较差。组合类型其实就是一种简易的金属保护层,防水性能要比橡胶好很多。

3 热缩与冷缩电缆头的故障分析对比

3.1 热缩电缆头的故障分析

对于热缩电缆头经常会出现的故障,主要有三种:一是容易产生电化学腐蚀;二是相线对半导体放电;三是绝缘层容易受到破坏。

产生电化学腐蚀的主要原因是相间距离太近,所以绝缘外表皮是容易被腐蚀的。因为热缩电缆头的绝缘层屏蔽层被去除的比较多,所以导致两相接近的地方没有屏蔽层,会产生漏电的情况。而且在交汇处形成的电场是不均匀电场,场强比较大,导致空气与水蒸气也会发生放电现象,会有声响发出。

相线对半导体产生放电现象的原因是热缩层被破坏,没有承受相电压的能力,所以单相会对半导体层的绝缘表面击穿,造成重大的安全事故。

由于温度的不断升高,电缆三指处被击穿,绝缘层就会受到巨大的冲击。电缆三指处的制作工艺要求是非常严格的,不易使用火焰喷枪进行焊接。

3.2 冷缩电缆头的故障分析

冷缩电缆头的故障主要有两种:一是安装操作不规范导致相线与线芯接触,最后导致相线击穿屏蔽层;二是在电缆制作的时候出现的情况,由于制作工艺不精良对电缆造成了损伤。所以在使用的过程中,有损伤的地方对半导体进行放电,形成了不均匀的电场,容易出现事故。

3.3 其他问题分析

相对于热缩电缆头来说,冷缩电缆头在三指处的包裹性不是很好。在突然受到外力的情况下非常容易脱出,密封性遭到了破坏,导致水渗进去,使电缆的绝缘层出现受潮的情况。而且在固定电缆的时候如果把抱箍放在三指处,出现这种情况的概率将会大大提升。

4 制作冷缩电缆头的相关事宜

4.1 注意天气情况对制作电缆头的影响

天气情况对冷缩电缆头的影响是比较大的。首先要选择在晴朗的天气,空气湿度不是很大的情况下进行制作。如果是在一个比较潮湿的空气状况下进行制作则会使电缆的绝缘性能大幅度下降,还有可能因为受潮而产生局部放电。在施工场地内最大程度地保持场地的整洁、干净,防止在制作的过程中有灰尘进入到电缆中,使电缆产生气隙,造成击穿事故。

4.2 采取相关措施解决屏蔽端电场集中的问题

在电缆的终端屏蔽层处,电场是非常集中的。这种情况是需要进行改善的,目前选择的方式就是绕半导体带电的措施,改善这一比较薄弱的地方。如果不注重对这方面的改善,则容易产生电缆绝缘击穿的情况。

4.3 制作完成之后的存储措施

电缆在制作完成以后,需要很好地储存起来。但是对储存的条件也是有要求的,必须要选择干燥的地方,密封储存。在冷缩管和冷缩指套的端口处缠绕半导体胶带,能够起到防水、防潮的作用。缠绕的方法是半重叠式,从接头的那一端开始缠绕,然后进行反向的缠绕,直到起始位置。在缠绕的过程中要控制好力度,适当拉伸,不能留下缝隙。

5 结语

综上所述,在10kV高压冷缩电缆头的故障概率降低的工作上还有很长的路要走。首先是因为电缆头的问题通过一般的检验方式很难检查出来,必须要让电力系统经过较长时间的运行之后才能够暴露出来问题。但是现在的电缆使用寿命大多都有限,如果不及时发现电缆使用过程中的安全隐患,将会出现许多的安全事故,所以高压电缆在使用之前必须要经过多次耐压试验。通过分析不难发现许多问题都是在制作的过程中只要稍加注意,提升一下制作工艺就可以避免的,所以我们要不断改进制造工艺,避免事故的发生。

参考文献

[1] 谭志坚.高压冷缩电缆终端头制作和交流耐压试验中有关问题的探讨[J].安装,2016,(4).

高压电缆范文12

【关键词】变频谐振交流耐压

This article describes the basic principles of variable frequency resonant test system and benefits, and in accordance with existing test equipment and application examples, summed up the experience of the frequency test system in the high voltage cable in the AC voltage test.

Variable frequencyresonance AC voltage withstand

中图分类号:TN830.2文献标识码: A 文章编号:

1引言

随着电力事业的快速发展,特别是近几年来“城市电网改造”,交联聚乙烯高压电缆在城市已经成熟推广使用,高压电缆现场竣工验收试验的目的是检查电缆的敷设、附件的安装是否正确及电缆在运输、搬运、存放、敷设和回填的过程中,是否有受到意外损害。但是电缆的运行电压等级不断升高且电缆电容大,容量迅速扩大。对于交联电缆大容量试品的交流耐压试验,普通工频试验设备在大容量的情况不适合现场使用。而变频谐振系统试验装置,就能解决以较小的电源容量试验较大电容并且获得较高试验电压,是当前高压电缆交流耐压试验的主流方法,在国内外已经得到广泛的应用。

2变频谐振试验系统原理

目前已研制出谐振成套试验装置。根据调节方式的不同,谐振装置分为工频串联谐振装置(带可调电抗器、或带固定电抗器和调谐用电容器组,工作频率50Hz)和变频串联谐振装置(带固定电抗器,工作频率一般为30~300Hz)两大类。

广东电网公司江门供电局试验研究所使用的VFSR-W型无局放变频谐振试验系统是运用串联谐振原理,采用几个固定电抗器组合使用(包括电抗器串联、并联、串并联等)、通过调频方式,使回路达到谐振状态,最后再调变频电源电压、励磁变压器升压,试品最终达到我们理想的试验电压。如图1所示

图1耐压试验原理接线图

VF:变频电源T:励磁变压器 L:试验电抗器 Cx: 试品

C1、C2:分压器 其中C1为分压器高压臂、C2为分压器低压臂

交流电源送入变频电源,经整流转换为幅值恒定的直流电压,直流电压经变频电源逆变器调制变为频率脉宽 (或称占空比)可调的方波,整个控制过程由计算机完成。方波电压经滤波环节等处理后由变频电源的变频输出口输出,输出电压经电缆送励磁变压器T的低压侧,经励磁变压器T升压后送由高压电抗器L、负载CX和分压器(C1、C2)构成的串联谐振回路,谐振频率由电抗器电感及负载CX和分压器的电容共同决定。通过调节变频电源输出频率使串联谐振回路发生串联谐振,在回路谐振的条件下再调节变频电源输出电压使试品电压到达试验值。由于回路的谐振,变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。等值电路如下图2:

图2串联谐振回路等值电路图

其中:U为励磁变压器高压绕组的输出电压,受变频电源控制可以由0到Umax (Umax为励磁变压器高压绕组串并联后的额定输出电压)连续变化,频率30~300Hz连续变化;

R为串联谐振回路的等值电阻;

L为串联谐振回路的等值电感;

C为串联谐振回路总的等效电容;

根据电工原理可知:励磁变高压侧系统高压电流:

试品电容上电压:

调节变频电源的输出频率,当满足 =时,即 ,这时系统发生谐振,励磁变高压侧电流最大值: ,

此时试品电容上电压:,其中。

励磁变压器输出容量:

试品试验容量:

从以上公式可知:试品电容上电压为励磁变压器输出电压的Q倍,试品试验容量为励磁变压器输出容量的Q倍(Q:系统品质因数,通常远大于R,故Q值很大,达30~150)。

3变频谐振试验系统的优点

(1)试品试验容量为励磁变压器输出容量的Q倍(Q:系统品质因数,通常远大于R,故Q值很大,达30~150)。也就说试验电源容量为试品试验容量的1/Q,大大减少试验电源的容量。

(2)适合现场试验。多节电抗器的串、并联和混合串并联使用,以及变频电源的电子调压功能,可以使系统满足不同电压等级的要求。

(3)安全可靠性高。采用一点接地、进线保护、低通滤波器、放电保护不仅可以在稳态下使放电或击穿电流小,而且使暂态(瞬时)电流的破坏减小,从而保证设备和人身的安全。保护功能有:试品过压保护、试品放电保护、变频电源输出过流保护、变频电源IGBT保护等,当出现试品过压、试品放电、变频电源输出过流等情况,系统立即封锁试验电压输出,切断主回路电源,确保试验人员、试品及试验系统安全。

(4)变频串联谐振是谐振式电流滤波电路,能改善电源波形畸变,获得较好的正弦电压波形,有效防止谐波峰值对被试品的误击穿。变频串联谐振工作在谐振状态,当被试品的绝缘点被击穿时,电流立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的数十分之一。发生闪络击穿时,因失去谐振条件,除短路电流立即下降外,高电压也立即消失,电弧即可熄灭。其恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪络电压断开电源,所以适用于高电压、大容量的电力设备的绝缘耐压试验。

(5)体积小、重量轻,适(5)合于现场使用。

(6)操作简单方便。先在低的电压下调到谐振点,然后再升高电压幅值达到试验所需电压,且能保持谐振点,操作安全可靠。品质因数高,电源输出为正弦波,串联谐振时波形失真度极小,耐压效果好。

4. 电力电缆交流耐压试验举例

2011年7月,为检验江门新会供电局北区变电站110kV电缆新建线路,竣工后,能否投入运行,对其作交流耐压试验。

(1)试品主要参数。型号:YJLW03-Z-64/110- 500mm2;额定电压:64/110kV;电缆长度:5.2m,电容量:0.169uF/km。

(2)电缆芯线和金属屏蔽层组成一个电容,电缆耐压试验相当于对这个电容负载进行耐压试验。试验原理图如下:

图3电缆试验原理图

(3)参数估算,设备配置。

试验电压:根据 GB 50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行,Ux = 2Uo = 2×64 = 128kV,试验时间1h。

电缆电容量:Cx = 0.169×5.2 = 0.8788uF。

满足试验电压128kV需要配置现在电抗器(750kVA/125kV,95H)两台、1500kVA/160kV,84H)两台、变频电源VF-3/P-300一台、励磁变YDW-300/10一台、分压电容250kV/0.004一台,具体参数如下:

电抗器接线方式:串入电抗器(YDTK-1500/160一台)产生串联谐振来提高被试品试验电压,在被试品两端并联电抗器(YDTK-750/125两台和YDTK-1500/160一台)使被试品电容电流大部份由电抗器来补偿,从而使通过串联电路中电抗器的电流大为减少,从而降低试验对电抗器、试验变压器的要求。

试验频率:=1/6.28√22.29×(0.8788+0.004)×10-6 = 35.90 Hz

试品电流:x=6.28×35.90×0.8788×128000=28.86A;

I并联95=128000/(6.28×35.90×95)=5.97 A

I并联84=128000/(6.28×35.90×84)=6.75 A

I串联84=28.86-5.97-5.97-6.75=10.17 A(注意,略大额定电流9.3A,工程允许)

=35.90×80/50=57.44(80为50Hz频率下单节电抗器容量1500kVA系统Q值)

50Hz频率下系统Q值表

电源容量S=U×I/Q=128×28.86/57.44=64.31kVA

(4)试验结果

试品通过交流耐压,实际谐振频率为35.5Hz,试品上的电压Cx是电源输入电压U的Q倍。

5应用中的注意事项

(1)电缆交流耐压试验是破坏性试验。在试验之前必须对电缆先进行绝缘电阻等项目的试验,若试验结果正常方能进行交流耐压试验,若发现设备的绝缘情况不良(如受潮和局部缺陷等),通常应先进行处理后再做耐压试验,避免造成不应有的绝缘击穿,电缆交流耐压试验后还要进行绝缘电阻等项目的试验。

(2)变频谐振系统在实际使用时,试验回路调谐必须在很低的励磁电压下进行,调节变频电源输出频率,使试品端的电压达到最大,这时,回路达到谐振状态,再按规定的升压速度升高励磁电压,电缆达到试验电压后,设定耐压时间。耐压完毕,均匀、快速降压后,切断电源。

(3)本装置使用时,输出的是高电压,必须可靠接地,各联接线不能接错,注意安全距离。电缆屏蔽层保护器接头短接,并套临时接地,保护电缆。如果电缆头是与GIS直接连接,在试验时断开避雷器、内部PT,应使GIS符合运行条件。如果电缆头安装在杆塔上,电缆的屏蔽层和非试相连接接地,该接地需要采用铜箔或裸铜线与串谐系统连成回路。

(4)变频谐振试验系统是利用谐振电抗器与被试品谐振产生高电压的,做好是在试验前谐振需要的设备和相关参数计算好。也就是说,能不能产生高电压主要是看试品与谐振电抗器是否谐振,所以,试验人员在分析现场不能够产生所需高电压时,应该分析什么破坏了谐振条件,回路是否接通等。

(5)断开电源后,使用接地棒放电。

(6)当供电电源离试验现场较远时,要考虑到线路电压降的问题,选择适合的电缆、保证我们电源电压质量合格。

6结束语

交流耐压试验是鉴定高压电缆耐压试验最直接的方法,它对于判断高压电缆能否投入运行具有决定性的意义,也是保证高压电缆绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段、在工程中应用广泛。

参考文献: