10kV电力电缆故障分析与对策.pdf
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1、14上海电气技术2023,16(3)10 kV电力电缆故障分析与对策吴金安徽新亚特电缆集团有限公司摘要:从线路温度过高引发断线、绝缘故障、单相接地故障、过电流保护缺陷性故障、接地系统故障等方面对1 0 kV电力电缆运行过程中的常见故障进行了分析,并提出有效对策,包括电力电缆绝缘性能定期检测、对运行负荷和温度进行检测、做好清洁和防雷、做好短路和断路的维护处理。关键词:电力电缆;故障;分析;对策中图分类号:TM247Abstract:The common faults during lo kV power cable operation were analyzed from the aspects
2、of circuit break caused by circuit overtemperature,insulation fault,single-phase ground fault,over-current protection defect fault and grounding system failure.Meantime,the effective solutions wereproposed including insulation property regular test of power cable,operation load and temperaturetest,c
3、leaning and lightning protection,maintenance on short circuit and open circuit.Keywords:Power Cable;Fault;Analysis;Solution安徽芜湖月2 38 331文献标志码:B文章编号:1 6 7 4-5 4 0 X(2023)03-014-04面局部温度持续升高的情况,最高温度将达到8 0 1分析背景150,电缆的接口处会出现烧黑、烧断的情况。这随着人们在生产和发展过程中对于电力能源的种故障的发生通常情况下都与供电线路运行负荷超需求持续增加,在大规模供电需求背景下,供电方式载或电缆接
4、口处导线衔接工艺不良有密不可分的关也发生了翻天覆地的变化。目前,大规模电力电缆系。一方面,电缆在运行过程中局部负荷量较大,尤敷设已经从根本上取代了传统的架空线路。研究显其是在用电高峰期,电力电缆实际运行电流很可能示,1 0 kV配网电力电缆线路目前在我国供电工程大于标准额定值,由此会引发电力电缆接头处电阻中的占比相比架空线路大幅提高。然而,电力电缆值局部升高,在电阻值长期升高的情况下,就会出现的使用规模持续扩大,电力电缆在运行过程中发生电缆发热,严重降低电力电缆运行过程中的机械性故障的频率也不断提高。大多数1 0 kV电力电缆都能。另一方面,许多电力电缆在接口处的处理工艺埋设在地下,这种埋于地
5、下的供电方式为后续运营管并不完善,接口区域采用质量不过关的并勾线夹进理工作增加了一定难度。分析1 0 kV电力电缆在运行衔接处理,在这种情况下,随着电流不断增大,大行过程中的常见故障问题,并找到解决故障问题的优电流通过会导致电缆接口处由于接触面积相对较小化对策,成为确保电网安全稳定运行的关键。而发生电缆发热,进而导致电缆衔接处的局部电阻值不断升高,在长期高温作用下,最终引发电缆烧焦2温度过高引发断线或断线。10kV电力电缆在运行过程中输送功率大,如3绝缘故障果在长期运行条件下缺乏对于电力电缆的维护和保养,那么很有可能在集中供电高峰时期出现电缆表收稿日期:2 0 2 3-0 1作者简介:吴金(1
6、 9 8 6 一),男,本科,工程师,主要从事电线电缆制造工作电力电缆在运行过程中,绝缘设备是保护电力2023,16(3)线路安全的一道屏障。许多电力电缆都会受到架设区域自然环境和气候条件的影响,在降雨量相对较大的时期,由于水分人侵终端,导致电力电缆的保护层出现一系列故障问题。1 0 kV电力电缆在接口区域的绝缘密封条件没有达到标准规定,或者电缆在端口处的绝缘安装结构不恰当,都有可能导致在长期降雨或外界空气湿度较大的情况下出现电力电缆内部进水受潮。电力电缆在制作过程中,自身使用的材料防潮性能相对较差,或者在电力电缆的金属保护套绝缘口处存在施工裂缝、衔接不紧密等工艺质量瑕疵,都有可能使电力电缆受
7、到外部水分腐蚀。电力电缆的金属保护套绝缘区域受到外力作用带来的影响,或者长期埋设在土壤中受到化学腐蚀,也都有可能引发绝缘故障。4单相接地故障10kV电力电缆在运行过程中发生单相接地故障的原因可以概括为四个方面。第一,配电线路系统中的配电变压器故障,或电力电缆表面的绝缘保护层出现损坏,都有可能会引发单相接地故障问题。单相接地故障如图1 所示。第二,电力电缆运行过程中受到地壳运动的外力挤压,或因极端气候条件造成的影响,有可能导致电力电缆的连接导线扯裂,在扯裂之后与大地之间相连接,引发单相接地故障。第三,电力电缆与绝缘设备之间的衔接不够紧密,或者固定施工工艺存在瑕疵,有可能导致运行过程中电力电缆的连
8、接导线出现脱落,引发单相接地故障。第四,不同电力电缆铺设区域的植被覆盖条件及地理环境差异性极大,在电力电缆敷设过程中,植被或其它杂物的影响会触碰到电力电缆的连接导线,从而引发单相接地故障。ABCN一非故障相充电电流接地点故障相放电电流故障相总电流图1 单相接地故障电力电缆的连接导线衔接区域存在衔接不当的上海电气技术问题,变电站的母线互感器所传出的电流会由于零序电流的作用而持续增大,如果不能及时排查出故障区域并采取相应的处理措施,互感器设备也会出现严重故障,甚至还会引发大面积停电事故。单相接地故障还会产生局部谐振过电压,在谐振过电压持续升高的情况下会反作用于系统的绝缘设备及变压器,使系统的绝缘设
9、备无法承受谐振过电压,随之出现工作故障。更为严峻的是,如果电力电缆的连接导线由于切断而直接接地,在人员密集的区域,还容易引发严重的人员电击安全事故,造成不可挽回的损失。5过电流保护缺陷性故障对于1 0 kV电力电缆而言,目前电力电缆架设的规模不断扩大,存在供电距离相对较长、供电负荷量相对较大的特征。在长期高负荷运转作用下,1 0kV电力电缆最为末端的两相短路电流会减小,导致电力电缆运行过程中最大负荷电流持续高于末端短路电流,从而引发过电流保护灵敏性降低的问题。为了有效解决这一问题,需要在电力电缆架设过程中根据运行负荷选择适配性相对较高的过电流保护灵敏装置,并且在后续增加保护电路的1 0 kV跌
10、落式熔断器设备,根据电力电缆的最大负荷量设置额定电流,一旦电流过负荷,则自动切断。6接地系统故障接地系统是确保电力电缆运行过程中安全、稳定的最为关键组成部分。电力电缆接地系统主要由接地箱设备、接地保护层设备、交叉互联箱设备、保护器设备等组成。在运行过程中,接地系统是最容易出现故障的系统,最为常见的故障是接地系统中接地箱体结构非故障线路密封性不严,在空气湿度过高或雨天条件下出现水流侵蚀现象,导致电力电缆出现多点接地故障,使金属保护层的感应电流持续增大。除此之外,在运行故障线路过程中,也可能会由于绝缘保护层、保护器参数和规格与1 0 kV电力电缆不匹配,或者在安装过程中采用的金属氧化物晶体结构质量
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