電力電纜故障原因分析及探測(cè)方法探討

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1、電力電纜故障原因分析及探測(cè)方法探討山西神頭第二發(fā)電廠：郭紅紅　李輝摘要：本文主要針對(duì)電力電纜的常見(jiàn)故障，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，人為因素，運(yùn)行環(huán)境等方面進(jìn)行分析，并提出快速、準(zhǔn)確、方便地判斷和查找故障的方法。關(guān)鍵詞：電力電纜故障　原因分析　探測(cè)方法　探討引言電力電纜作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，它的安全運(yùn)行具有重要意義。一旦發(fā)生故障它直接影響著機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)，也可能引發(fā)火災(zāi)事故，擴(kuò)大事故范圍，導(dǎo)致全廠停電。尤其是在多雨、潮濕的夏季，電纜最容易受潮，從而導(dǎo)致電纜故障的發(fā)生。通過(guò)神頭二電廠的五起電纜接地故障和兩起電纜斷相故障（12輸備變電纜C相，#2輸煤變電纜A相，#2防凍變電纜A相

2、，在進(jìn)行直流耐壓時(shí)擊穿）的查找?？偨Y(jié)出一種能夠快速、準(zhǔn)確、方便地查找電纜接地故障和斷相故障的方法，快速排除電纜故障，將會(huì)給予機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行以強(qiáng)有力的支援。1　形成電纜故障的原因分析致使電纜發(fā)生故障的原因是多方面的，現(xiàn)將常見(jiàn)的幾種主要原因歸納如下：1.1　機(jī)械損傷導(dǎo)致電纜故障。很多故障是由于電纜安裝時(shí)不小心造成的機(jī)械損傷或安裝后靠近電纜路徑作業(yè)造成的機(jī)械損傷而直接引起的。有時(shí)如果損傷輕微，在幾個(gè)月甚至幾年后損傷部位的破壞才發(fā)展到鎧甲鉛皮穿孔，潮氣侵入而導(dǎo)致?lián)p傷部位徹底崩潰形成電纜接地、相間短路等故障。1.2　電纜外皮受電腐蝕導(dǎo)致電纜故障。如果電力電纜埋設(shè)在附近有強(qiáng)力地下

3、電場(chǎng)的地面（如大型行車、電力機(jī)車軌道附近），往往出現(xiàn)電纜外皮鉛包電腐蝕至穿的現(xiàn)象，導(dǎo)致潮氣侵入，絕緣降低發(fā)展為電纜絕緣破壞現(xiàn)象。1.3　化學(xué)腐蝕導(dǎo)致電纜故障。電纜路徑在有酸堿作業(yè)的地區(qū)通過(guò)，或煤氣站的苯蒸汽往往造成電纜鎧甲和鉛包大面積長(zhǎng)距離被腐蝕。1.4　地面下沉導(dǎo)致電纜故障。此現(xiàn)象往往發(fā)生在電纜穿越公路、鐵路及高大建筑物時(shí)，由于地面的下沉而使電纜垂直受力形變。導(dǎo)致電纜鎧甲、鉛包破裂甚至折斷而造成電纜接地、相間短路和斷相等類型的故障。1.5　電纜絕緣物的流失導(dǎo)致電纜故障。電纜敷設(shè)時(shí)地溝凸凹不平，或處在電桿上的戶外頭，由于電纜的起伏，高低落差懸殊，高處的電纜油流向低處而使高

4、處電纜絕緣性能下降，導(dǎo)致電纜絕緣擊穿故障發(fā)生。1.6　長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致電纜故障。由于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，電纜的溫度會(huì)隨之升高，尤其在炎熱的夏季，電纜的溫升常常導(dǎo)致電纜薄弱處和對(duì)接頭處首先被擊穿。在夏季和秋季，此類電纜的故障率較高。1.7　震動(dòng)破壞導(dǎo)致電纜故障。鐵路軌道下運(yùn)行的電纜，由于劇烈的震動(dòng)導(dǎo)致電纜外皮產(chǎn)生彈性疲勞而破裂，形成故障。1.8　環(huán)境潮濕導(dǎo)致電纜故障由于電纜長(zhǎng)期在潮濕的環(huán)境中運(yùn)行導(dǎo)致電纜絕緣層受潮，電纜絕緣性能降低，電纜絕緣層長(zhǎng)期受電化腐蝕的作用引發(fā)電纜接地或相間短路。特別是有中間接頭的電纜長(zhǎng)期在潮濕的環(huán)境中運(yùn)行很容易使水蒸汽進(jìn)入接頭內(nèi)部，引發(fā)電纜接地或相間短路。

5、1.9　電纜接頭制作工藝不當(dāng)導(dǎo)致的電纜故障在潮濕的氣候條件下作電纜接頭，使接頭封裝物內(nèi)混入水蒸氣而耐不住試驗(yàn)電壓往往形成閃絡(luò)性故障?；蛘?，在制作電纜中接頭時(shí)，由于壓接工藝不當(dāng)或壓接質(zhì)量不高，導(dǎo)致接頭在運(yùn)行中發(fā)熱，使電纜絕緣逐漸老化引起電纜接地、相間短路或斷相等故障。或者，在制作電纜中接頭時(shí)，由于接頭封裝物填充工藝不當(dāng)，使接頭不能良好密封，電纜受潮引發(fā)電纜接地或相間短路。1.10　電纜制造質(zhì)量差導(dǎo)致的電纜故障綜上所述，導(dǎo)致電纜故障的原因很多，但概括起來(lái)主要有三種：即惡劣運(yùn)行環(huán)境所致、施工和檢修工藝質(zhì)量差所致和電纜本身質(zhì)量差所致。不管哪種原因所致，在正常運(yùn)行中總是在所難免的。

6、因此，快速準(zhǔn)確判斷電纜故障，及時(shí)處理缺陷，恢復(fù)正常運(yùn)行，也是我們探討和研究的對(duì)象。2　電纜故障查尋常用方法及原理分析：2.1　小電纜接地故障的粗測(cè)法：電纜故障的粗測(cè)方法有很多，以下主要介紹神頭二電廠常用測(cè)故障的電阻電橋法、電容電橋法、特別是電感沖閃法。．2.1.1　電阻電橋法：它主要是利用電阻的大小跟電纜的長(zhǎng)度成正比，利用電橋原理測(cè)出故障相電纜的端部與故障點(diǎn)之間的電阻大小，并將它與無(wú)故障相做比較，近而確定故障點(diǎn)距離其端部的原理進(jìn)行的。其測(cè)量接線原理圖（1）電阻電橋法原理接線圖（1）當(dāng)電纜呈斷路性質(zhì)時(shí)，由于直流電橋測(cè)量臂未能構(gòu)成直流通路，所以，采用電阻電橋法將無(wú)法測(cè)量出故障

7、距離，只有采用電容電橋法或其它方法來(lái)測(cè)試．其測(cè)量接線原理如圖（2）電容電橋法原理接線圖（2）2.1.2電感沖閃法電電感沖閃法原理接線圖（3）電感沖閃法的實(shí)測(cè)波形圖（4）（a）電感沖閃時(shí)在測(cè)量端用閃測(cè)儀觀察到的閃絡(luò)全過(guò)程（b）將（a）圖擴(kuò)展后觀察到的回波脈沖工作原理：電源接上以后，整流器對(duì)電容C充電。當(dāng)充電電壓高到一定數(shù)值時(shí)，球間隙被擊穿，電容器C上的電壓通過(guò)球間隙的短路電弧和一小電感L直接加到電纜的測(cè)量端。這個(gè)沖擊電波沿電纜向故障點(diǎn)傳播。只要電壓的峰值足夠高足夠大，故障點(diǎn)就會(huì)因電離而放電（注：因?yàn)橛构收宵c(diǎn)閃絡(luò)放電，不但需要足