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1、電力電纜故障原因分析及探測方法探討山西神頭第二發(fā)電廠：郭紅紅 李輝摘要：本文主要針對電力電纜的常見故障，從結(jié)構(gòu)設(shè)計，人為因素，運行環(huán)境等方面進行分析，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，它的安全運行具有重要意義。一旦發(fā)生故障它直接影響著機組的安全穩(wěn)定運行，同時，也可能引發(fā)火災(zāi)事故，擴大事故范圍，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，在進行
2、直流耐壓時擊穿）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，將會給予機組安全、穩(wěn)定運行以強有力的支援。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)將常見的幾種主要原因歸納如下：1.1 機械損傷導(dǎo)致電纜故障。很多故障是由于電纜安裝時不小心造成的機械損傷或安裝后靠近電纜路徑作業(yè)造成的機械損傷而直接引起的。有時如果損傷輕微，在幾個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)在附近有強力地下電場的地面（如大
3、型行車、電力機車軌道附近），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，或煤氣站的苯蒸汽往往造成電纜鎧甲和鉛包大面積長距離被腐蝕。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，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處電纜絕緣性能下降，導(dǎo)致
4、電纜絕緣擊穿故障發(fā)生。1.6 長期過負(fù)荷運行導(dǎo)致電纜故障。由于過負(fù)荷運行，電纜的溫度會隨之升高，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 震動破壞導(dǎo)致電纜故障。鐵路軌道下運行的電纜，由于劇烈的震動導(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期在潮濕的環(huán)境中運行導(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期在潮濕的環(huán)境中運行很容易使水蒸汽進入接頭內(nèi)部，引發(fā)電纜接地或相間短路。1.9 電纜接頭制作工藝不當(dāng)導(dǎo)致
5、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電壓往往形成閃絡(luò)性故障?；蛘?，在制作電纜中接頭時，由于壓接工藝不當(dāng)或壓接質(zhì)量不高，導(dǎo)致接頭在運行中發(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?；蛘?，在制作電纜中接頭時，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，但概括起來主要有三種：即惡劣運行環(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，在正常運行中總是在所難免的。因此，快速準(zhǔn)確判斷電纜故障，及時處理缺陷
6、，恢復(fù)正常運行，也是我們探討和研究的對象。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法：電纜故障的粗測方法有很多，以下主要介紹神頭二電廠常用測故障的電阻電橋法、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度成正比，利用電橋原理測出故障相電纜的端部與故障點之間的電阻大小，并將它與無故障相做比較，近而確定故障點距離其端部的原理進行的。其測量接線原理圖（1）電阻電橋法原理接線圖（1）當(dāng)電纜呈斷路性質(zhì)時，由于直流電橋測量臂未能構(gòu)成直流通路，所以，采用電阻電橋法將無法測量出故障距離，只有采用電容電橋法或其它方法來測試．其測量
7、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）電感沖閃法的實測波形圖（4）（a）電感沖閃時在測量端用閃測儀觀察到的閃絡(luò)全過程（b）將（a）圖擴展后觀察到的回波脈沖工作原理：電源接上以后，整流器對電容C充電。當(dāng)充電電壓高到一定數(shù)值時，球間隙被擊穿，電容器C上的電壓通過球間隙的短路電弧和一小電感L直接加到電纜的測量端。這個沖擊電波沿電纜向故障點傳播。只要電壓的峰值足夠高足夠大，故障點就會因電離而放電（注：因為欲使故障點閃絡(luò)放電，不但需要足
