电力电缆相关技术问题研究

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1、电力电缆相关技术问题研究【摘要】文章结合笔者实际工程经验，介绍了电缆老化的主要原因，分析了常见的电缆在线监测技术，也并对电缆精细化管理技术进行了阐述，强调了应该持续做好设备管理与评估、技术改造和隧道综合整治工作，不断提高电缆网的健康水平。【关键词】电力电缆;技术输电线路是电网的连接设备，其运行性能的优劣关系到整个电网的安全运行。近年来，随着甘肃省国民经济和人民生活水平的不断提高，电力需求稳步上升，电网建设投资持续增加。为进一步加快全省城乡电网建设，满足各地日益增长的电力需求和电源送出需要，促进全省城乡经济又好又快发展，甘肃省电力公司一直在加强电力线路的建设，城市电网电缆化率、架空线路绝缘

2、化率逐年提高。然而，随着电力电缆的广泛使用，随之而来的电缆故障越来越多，文章结合笔者多年实际工程经验，就电力电缆相关技术问题，进行了分析。1.电缆老化问题5电树枝化击穿是聚合物电介质在长时间强电场作用下发生的一种老化破坏形式，击穿在介质中形成具有气化了的俨如树枝状的放电痕迹，电树枝是充满气体的直径为数微米以下的细微“管子”组成的通道。交联聚乙烯的本征击穿强度为500kV/mm左右，而实际XLPE的平均击穿场强在交流下约为60kV/mm，电缆的实际工作场强则仅设计为67kV/mm。近十几年的研究和运行经验表明，聚乙烯绝缘层的破坏原因，主要是电树枝化。例如，美国西海岸附设的161根聚乙烯电缆

3、，运行了1～11年以后，检查已损坏和未损坏的电缆截面发现，电树枝化现象相当普遍，运行五年以上者，几乎有一半产生了电树枝化，虽然电树枝化与电缆寿命之间无明确的关系式，但是电树枝化无疑降低了电缆的使用寿命。聚乙烯的交联对此并无明显改善作用。由于聚乙烯的电树枝化，降低了其绝缘击穿场强，缩短了电缆的使用寿命，此问题的存在严重阻碍着聚乙烯电力电缆向高压和超高压方向的发展。因此通过对聚乙烯电树枝化击穿机理的分析和研究，抑制电树枝和水树枝的引发或阻滞其生长就成为电气工作者日益关注的问题。2.电缆在线监测技术电气设备绝缘的在线监测技术，使得我们能及时发现潜伏隐患，掌握设备的运行状态及有效使用寿命，以便采

4、取相应的措施，实现有计划、合理地进行检修，可以减少因突发故障而造成的损失，达到提高供电可靠性的目的。5传统的检测方法有：直流叠加法、直流成分法、tgδ绝缘介损法、局部放电的在线监测等。这几种方法是以电缆的绝缘电阻、泄漏电流或者介质损耗为测量对象，据此来判断绝缘状况。而电力电缆的局部放电量与其绝缘状况也密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘存在着可能危及电缆安全运行寿命的缺陷，因此准确测量电力电缆的局部放电量是判断该电缆绝缘品质的最直观、最理想、最有效的方法，但也是受外界条件制约、研究开发难度最大的方法。2.1电磁耦合法国内外运行经验和研究成果表明，对XLPE电缆绝缘的局部放电进行检测是

5、及时发现故障隐患、预测运行寿命及保障电力电缆安全可靠运行的重要手段。2.2超高频检测法理论和试验研究结果表明：局部放电脉冲的频率较高，捕捉局部放电信号的主要特征须提高检测设备的采样频率，且在高频段检测局部放电信号还可以有效避免外界噪声干扰。采用宽频带局部放电传感器电磁耦合的方法在10kHz～28MHz频段范围检测电缆局部放电，同时，考虑到电缆线路局部放电多发生在附件位置，选择在附件接地位置安装传感器以减小高频脉冲信号传输损失，尽可能地采集电缆局部放电脉冲信号波形全貌和关键特征量。2.3电缆接头监测技术5多年的现场运行经验显示，超过90%以上的电缆运行故障是由接头故障引发的。而进一步的分析

6、表明，接触电阻、过负荷等因素是引起接头温度过高，造成电缆接头处绝缘老化、易发故障的主要原因。国内技术人员开发了能够同时监视多个电缆接头温度变化，实时显示、定时打印记录各接头温度值，并具有综合分析报警功能的集散型电缆接头温度监测系统，以便运行人员能及时准确地了解电缆运行的情况，有效地避免隐患事故的发生，确保送电安全。测点信号首先通过杂波综合吸收电路单元，实现过压保护和滤波；滤波后信号进入采集板串行化，串行信号经光电隔离后由计数电路和定时窗口锁存等实现并行化；再经局部总线进入工控机及时加以分析处理，结果送显示器显示。当达到报警值时，起动报警单元，并驱动打印机打印预警故障报告(预警故障时间、故

7、障点等)。3.电缆精细化管理技术5近年来，电力电缆的精细化管理在国网公司得到了广泛实施。电缆精益化管理不但是过程的精益，更是思想的精益，要不断学习知难而上的态度与不断创新的方法，不断观察问题、发现问题，这样才有利于进一步激发电网公司全体员工忠于企业、忠于本职工作的热情，为电网公司提高风险防控能力，全面实施质量精品工程，坚持走质量效益型发展道路打下坚实的基础。甘肃省电力公司近年来持续关注电缆网的建设和运行管理，加强了高压电缆及电力隧道