论文220kV电缆护层外绝缘损坏原因分析与处理措施，该文是关于原因相关论文写作参考范文与220kV电缆护层和原因分析和绝缘有关专升本论文范文.
唐嘉宏
（广东惠州天然气发电有限公司,广东 惠州 516082）
摘 要：220kV等级的高压电缆目前逐步成为电力系统的常见主设备,但是就220kV电缆运行维护的技术、经验偏少,这与电缆的大范围使用时间较短有关.文章分析了220kV电缆外层绝缘损坏的原因和影响,针对性地制定了处理方案并执行,从220kV电缆修复后运行经验来看是很成功的一次缺陷处理,为高压电缆维护提供了新的借鉴.
关键词：220kV电缆；外护层；绝缘损坏；电缆修复；高压电缆；电力系统 文献标识码：A
中图分类号：TM246 文章编号：1009-2374（2016）14-0065-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.033
1 缺陷概述
2012年12月某厂#2机组大修,某日该厂电气维护人员对#2主变高压侧开关及220kV电缆进行预防性试验,220kV电缆为XLPE绝缘、单芯、铝护套、中间无接头.在进行C相电缆护层绝缘电阻试验时,发现绝缘表试验电压无法升至500V设定电压值,电压数值显示为72V左右,据此判断C相电缆外护层绝缘存在损伤,试验数据如表1所示：
2 缺陷查找
为查清C相电缆试验不合格原因,试验后电气维护人员立即组织对该电缆进行全线检查,除空压机房段电缆沟存在20cm深积水需要抽水检查外,其他段电缆检查未发现异常.12月26日上午,积水抽至10cm左右再无法抽干,进去检查发现#2机组220kV电缆在转角处存在电缆护层绝缘损坏现象,C相电缆紧挨着铁质尖角,具体如图1所示：
在将C相电缆挪动离开尖角后,立即用500V试验电压测试C相电缆护层绝缘电阻值立即达到十几MΩ.
为进一步了解该电缆绝缘情况,再次组织对电缆进行预防性试验,确认缺陷具体情况,试验结果见表2：
通过试验,基本判断缺陷位置就是目前发现的地方,电缆护套外绝缘其他位置基本没有损失,主绝缘情况良好.
3 缺陷原因分析
在发现电缆缺陷位置后,对电缆主绝缘进行了绝缘电阻试验和放电时间常数试验,试验情况见表2,试验结果表明电缆主绝缘暂时未发现异常.就电缆发生护层绝缘损坏,分析产生原因主要有以下四点：
3.1 220kV电缆沟积水降低了电缆运行安全系数
该处位置电缆沟较其他位置低,而附近的排水沟的高度也较电缆沟高,因此雨水都会在此处淤积而无法排除,但积水并不会直接损坏外护层绝缘.
3.2 支架尖角受力刺穿电缆外护层绝缘
220kV电缆敷设时需要不断转弯以适应电缆沟的路径,也就有应力留存.且电缆运行时,特别是在负荷变化较大时在电缆内部存在一个充电过程,会在护层上感应出较高的电压,同时对电缆本身也会产生一个较大的电动力.应力以及电动力作用下使电缆发生移动,这一点在现场能得到证实,很多用来防止电缆位移的固定卡环被电缆拉扯的变形,有的甚至迸脱,且有发现转角位置的电缆支架甚至扭曲变形.C相电缆外护层之前绝缘情况良好,在应力以及电动力作用下,C相电缆与图1所示的铁质支架尖角发生挤压,最后铁质尖角刺穿电缆外护层绝缘层,破坏了此处的绝缘,铁质尖角与铝护套可能已经接触.
3.3 电缆运行情况下护层与铁质尖角之间放电
在机组启、停时,受负荷电流的大幅波动在220kV电缆护层感应出较高的电压,C相电缆的外护层绝缘已经被破坏,此时护层电压击穿此处绝缘薄弱地方,对铁质尖端放电.电弧的高温不断破坏C相电缆的外护层绝缘.这是电缆损坏的开始.
3.4 潮湿环境下护层开始沿着水面放电
由于该处电缆沟位置较低,容易积水,积水位置虽然没有淹没电缆,但是比较靠近#2机组220kV电缆的底部.C相电缆存在绝缘损坏现象后,在积水较多的季节开始对电缆沟内的积水放电,电弧没有固定的路径,因此放电电弧不断损坏电缆底部的绝缘,产生的高温将电缆上部的绝缘烤干.同时产生的电弧会损坏紧挨着C相电缆的B相电缆外护层绝缘,B相电缆外护层绝缘损坏后同样开始在积水较深期间对水放电,同样的现象慢慢的扩散到A相电缆.这就是为什么在现场看到的电缆损坏情况,电缆底部的绝缘损坏比较多,而电缆上部绝缘只是脆化.
4 绝缘修复方案
经慎重考虑,电气维护人员制定了220kV电缆绝缘损坏修复基本方案,就是采用绝缘材料修复外护套绝缘.该方案的前提来自于试验数据的分析结果,从上述的电缆护层绝缘试验值来说,可以判断出这两点：一是外护层绝缘的损坏位置只有目前发现的一处；二是电缆的主绝缘情况基本良好.修复方案分为五个步骤：
4.1 切除损坏的外护层绝缘
切除过程要注意不能用力过大,导致伤害内部波纹铝护套表层,并注意外护层绝缘的切口位置要整齐、干净,便于后续绝缘修复工艺.
4.2 清洁干净波纹铝护套
采取无损铝护套的方式清洁表层,不能采用金属工具剐蹭铝护套表层,以免加重损伤情况.清洁后对整个裸露出来的铝护套表层进行全面的检查,发现有凹坑,深度很浅的情况下可以采取细砂纸、锉刀组合轻轻打磨后,将凹坑被打磨平,只要检查铝护套没有贯穿性损失都可以直接修复外绝缘.且一般220kV等级的电缆波纹护套厚度达5mm,轻微凹坑不会影响到内部的主绝缘.一旦铝护套有贯穿性损伤,则必须采取截断-增加电缆中间接头的修复方式.清洁后还要采取绝缘电阻试验方式,确保切割损伤外护套后的外护套绝缘情况良好.
4.3 在铝护套外采用绝缘带材缠绕
绝缘带材的型号、绝缘等级必须征得生产厂家同意,整齐、细致地缠绕数层后,再用放水带材缠绕数层,最后加热拉链式热缩绝缘护套.特别需要注意的是,要做好外护套绝缘两端接口处的防水工作,可以采取在电缆接近热缩套两端的位置设置两层防水带,类似堤坝将电缆运行中的潮气、雨水挡在外部,最后再用热缩绝缘护套热缩保护.
4.4 修复完成后进行绝缘电阻试验
通过后对外护套绝缘采取绝缘耐压试验,试验电压参考制造厂家意见进行.
4.5 试验合格后电缆空载运行观察情况
试验合格后将电缆空载运行24小时观察情况,包括检查空载期间的发热量、表皮、泄露电流值等,均无异常后可以带负荷正常运行.
某公司此次电缆外护套绝缘修复后对三相电缆护套外绝缘进行试验,直流耐压试验电压按照制造厂要求采取2500V电压试验,试验数据见表3：
试验后#2主变受电,220kV电缆开始空载运行.空载期间,对220kV电缆特别是修复位置进行红外成像测温观察,测温未发现异常,并针对#2机组220kV电缆护套泄露电流进行测量,3相电缆外护层的泄露电流值均在3.5A左右,小于电缆当前空载电流值的10%.空载24小时期间一切正常,温度、护套接地电流没有变化.
空载后电缆开始带负荷电流运行.再次测量电缆护套泄露电流值,3相电缆外护层的泄露电流值均在3.6A左右,小于电缆当前负荷电流值的10%.
220kV电缆护套外绝缘修复工作基本完成,修复后电缆运行总体情况良好.
5 防范措施
通过对#2机组绝缘损坏电缆原因的深入分析,针对潜在的风险必须要采取的技术防范措施如下：（1）由于电缆沟的直角转弯点太多,电缆在电动力影响下极易与电缆支架的边缘发生挤压,长期运行下受力挤压位置就会再次发生#2机组220kV电缆此次发生的外绝缘损坏事件,因此有必要尽可能将电缆与支架之间用厚胶垫隔开并定期检查,防止胶垫脱落电缆挤压支架；（2）电缆支架为铁质角铁支架,铁质表面虽然进行了热镀锌处理,但是长期运行还是会锈蚀、损坏.要做好防电缆支架倾倒的事情发生,及早进行电缆支架的加固、更换工作；（3）日常维护中对电缆主绝缘及护套绝缘进行的绝缘电阻试验要低电压、短时,因为绝缘电阻测量试验、直流耐压试验属于直流电源,电荷会积累在固体绝缘内而无法通过接地放电完全泄入大地中,造成电荷积累,积累的电荷会加速绝缘老化等产生一系列对电缆的不利影响.
6 结语
220kV等级的高压电缆目前逐步成为电力系统的常见主设备,但是就220kV电缆运行维护的技术、经验偏少,这与电缆的大范围使用时间较短有关,通过总结出现的电缆缺陷及处理经验,能够对后期的220kV电缆选型、安装、运行检测、缺陷处理提供良好的指导意见.
作者简介：唐嘉宏,男,湖南郴州人,广东惠州天然气发电有限公司电气工程师,研究方向：发电企业电气设备维护.
（责任编辑：王 波）
该文总结：上述文章是一篇适合不知如何写220kV电缆护层和原因分析和绝缘方面的原因专业大学硕士和本科毕业论文以及关于原因论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料.
参考文献：
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