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配网10kV电缆试验方法、故障与解决方案

2018-05-09陈超杰

科学与财富 2018年8期

陈超杰

摘 要:本文介绍了电力电缆的试验方法,电缆故障测寻方法并结合电缆头故障检修实例对10kV电缆头常见故障与防范措施进行探讨分析。

关键词:电缆线路试验;故障测寻;检修实例;

[前言]

电力电缆作为电网中输送和分配电能的主要方式之一,起着架空线路所无法替代的重要作用;因此对电缆的接头制作工艺和检测试验要求很高。本文详细介绍了电缆试验方法、并结合实例对故障测寻方法与防范措施进行探讨分析。

[正文]

一、电力电缆的试验

㈠绝缘电阻表选择

测量0.6/1kV电缆,用1000V绝缘电阻表;测量10kV及以上电缆用2500V绝缘电阻表也可用5000V绝缘电阻表。橡塑电缆外护套、内衬层的测量选用500V绝缘电阻表。

㈡电缆的试验

1、检查电缆两端的相位;电缆两端的对应相相位应一致;

2、电缆的绝缘电阻测试:各相间、相对地及金属屏蔽层间测量;做耐压前后均应测量电缆的绝缘电阻(试验后放电)前后的绝缘电阻应无明显变化(见图1)

3、电缆的直流电阻测试:各相间、相对金属屏蔽层间测量(见图2)

4、直流耐压试验和泄漏电流测试(目前10kV电缆不做):分别在每一相上进行,对一相试验时,其他两相、屏蔽层、铠装层一起接地;试验电压可分4段均匀升压,每段停留1分钟,并读取泄漏电流,升至试验电压值后维持15分钟,读取1分钟和15分钟时的泄漏电流。(见图3)

5、交流耐压试验:长度小于50米电力电缆交流耐压试验实物接线(见右图)注:在做短电缆试验时(<50m),需加补偿电容进行补偿用。

⑴被试品参数及试验条件:

①试品的电容量:10kV300mm2XLPE5kM电缆电容量1.85uF;35kV300mm2XLPE1kM电缆电容量为0.19uF;

②10kV电缆试验电压:2.5U0=22kV(国标GB50150-2006规定:10kV电缆在做交流耐压试验时,试验电压为2.5U0=21.75kV,此时的试验时间为5min或60min); 35kV电缆试验电压为52kV;

③连续试验时间:60min ;④频率调节范围:30~300Hz;

⑵试验时的试验频率、电流核算及接线图

二、故障测寻方法

1、电缆故障性质的确定

在电缆线路发生故障以后,首先必须了解故障情况,确定故障的性质,然后才能根据故障的性质正确选择具体的故障测寻方法进行故障测寻。例如,运行中的电缆线路发生故障时,若只给了接地信号,则有可能是单相接地故障;保护过流继电器动作,出现跳闸现象,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混合故障。发生这些故障时,短路或接地电流烧断电缆线芯将形成断路故障。仅仅通过上述判断尚不能完全将故障的性质确定下来,还必须测量电缆的绝缘电阻和进行线芯的导通试验。

2、电缆故障的测寻步骤

⑴确定故障的性质

⑵故障点的烧穿。如果故障电阻很高,通过施加冲击电压或交流电压烧穿故障点,将高阻故障或闪络性故障变为低阻故障,以便进行粗测。

⑶ 粗测。就是测出故障点到电缆任意一端的长度。粗测的方法有两大类,一类是电桥法,另一类是脉冲反射法。

⑷ 探测故障电缆线路的敷设路径。对于直埋、排管、充砂电缆沟敷设的电缆就是找出故障电缆的敷设路径和埋设深度,以便进行定点精测。探测路径的方法是向电缆中通入音频电流信号,然后利用接收线圈通过接收机接收此音频信号。

⑸ 故障点的精测(定点),也就是确定故障点的确切位置。通常采用声测、感应、跨步电压等方法进行定点。

上述五个步骤是一般的测寻步骤,不是固定不变的,实际工作中,可根据具体情况省去其中的某些步骤。例如,电缆敷设路径的图纸很准确时可不必再探测敷设路径;对于高阻故障,可不经烧穿而直接用闪络法进行粗测;对于一些闪络性故障,不需要进行定点,可根据粗测得到的距离数据,查阅资料,直接挖出粗测点处的中间接头,然后再通过细听而确定故障点;对于电缆沟或隧道内的电缆故障,可进行冲击放电,不需要使用仪器进行定点,而直接用耳听、鼻闻、眼观和手摸来确定故障点。

三、电缆头故障检修实例

㈠事故現象:

1、2010年06月29日 10时50分,试验班在进行10kVXXX线#01箱712开关至某小区#4配电室进线602开关电缆绝缘试验过程中发现C相电缆对地主绝缘电阻太低,同时钢铠对地绝缘电阻为零。(考虑到新敷设电缆而且新制作了四个电缆中间接头不采用故障点的烧穿法)

2、现场要求四班、五班对10kVXXX线#01箱712开关至某小区#4配电室进线602开关电缆头重新检查清洗处理后重新测试,结果相同。

3、现场要求五班拆开10kVXXX线#01箱712开关C相电缆头并拆除应力嘴进行清洗处理后再次测试,结果相同。(汇报部门经理)

4、详细向安装五班了解电缆敷设及电缆头制作过程,部门经理指示拆开某小区#4配电室侧电缆第一个中间驳接口,对两侧电缆分别进行测试,某小区#4配电室侧三相电缆对地主绝缘电阻大于20GΩ,10kVXXX线#01箱712开关侧C相电缆对地主绝缘电阻太低,同时钢铠对地绝缘电阻为零。

5、安装五班认为人民XXX院对面青少年宫处中间驳接口受地理位置限制,可能性较大,部门经理指示拆开此处电缆中间驳接口,对两侧电缆再次进行测试,两侧三相电缆对地主绝缘电阻正常(均大于20GΩ,未发现任何故障。)部门经理布置安装四、五班分两队对拆开电缆中间驳接口电缆头重新制作、驳接(安装四班班长到明浩分公司领取电缆中间驳接材料)并强调要严格按照10kV电缆中间驳接作业指导书工艺要求进行制作。

6、下午17时30分两处电缆中间驳接口各项工作准备就绪,压接前对相并重新对电缆进行再次测试过程中发现C相电缆对地主绝缘电阻为零。(这类故障为闪络性故障。大多在耐压试验时发生,并多出现于电缆中间接头或终端内。发生这类故障时,故障現象不一定相同。有时在接近所要求的试验电压时击穿,然后又恢复,有时会连续击穿,但频率不稳定,间隔时间数秒至数分钟不等。有时电缆在一点电压下发生击穿,待绝缘恢复后击穿现象便完全停止,通常称这类故障为封闭性故障。)

7、现场要求施工班组取下青少年宫处中间驳接口铜直通导管,重新对再次对电缆进行两侧测试:某小区#4配电室侧三相电缆对地主绝缘电阻大于20GΩ,10kVXXX #01箱712开关侧C相电缆对地主绝缘电阻为零。要求安装五班将某小区#4配电室侧电缆第一个中间驳接口电缆驳接,安装四班继续配合查找故障点。

㈡故障原因及故障点:

部门经理指示拆开第三个电缆中间驳接口,拆开时由外层开始,每拆开一层,都要详细检查并进行测试,务必找到故障原因及故障点2010年06月29日 18时30分拆开第三个电缆中间驳接口最后一层绝缘,对10kVXXX #01箱712开关侧电缆进行测试,两侧三相电缆对地主绝缘电阻正常(均大于20GΩ)。测试后对电缆放电时C相驳接口铜直通导管压接处对半导体屏蔽层抢弧,经常详细检查后发现铜直通导管压接处对半导体屏蔽层有一条极小钢丝,找到故障原因及故障点,故障的性质为高阻故障。

㈢防范措施

这次故障主要原因是施工质量问题,部门经理要求部门人员举一反三,杜绝此类事故再次发生,时刻保持清醒认识,警钟长鸣,不能顾此失彼,不能有丝毫侥幸、麻痹和懈怠思想。同时发现这批中间接头在安装过程中容易将电缆外屏蔽金属护套小钢丝带入接头内,是厂家制造纰漏出现的问题属次要原因,已跟物资部门反映要求厂家做相应的改进工作。

[结束语]

我市10kV电缆数量众多,所处环境条件比较差,电缆终端头与电缆中间接驳头制作工艺技术参差不齐,并对施工现场温度、湿度、灰尘都不好控制。本文对电力电缆的试验方法,电缆故障测寻方法并结合本人工作上遇到的电缆头故障检修实例对10kV电缆头常见故障与防范措施进行探讨分析。希望能降低10kV电缆在运行中的故障发生率,提高配网供电可靠性。请老师、评委、同事提出宝贵意见,在此表示衷心的感谢!

参考文献:

[1]《电力电缆安装运行技术问答》作者:史传卿.

[2]《电力设备的在线监测与故障诊断》作者:高胜友、李福祺.

[3]《电力设备局部放电的在线监测》作者:罗俊华..