06 电力电缆故障原因分析及探测方法探讨

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1、全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气电力电缆故障原因分析及探测方法探讨郭红红　李辉（山西神头第二发电厂）摘要：本文主要针对电力电缆的常见故障，从结构设计，人为因素，运行环境等方面进行分析，并提出快速、准确、方便地判断和查找故障的方法。关键词：电力电缆故障　原因分析　探测方法　探讨引言电力电缆作为电力系统的重要设备，它的安全运行具有重要意义。一旦发生故障它直接影响着机组的安全稳定运行，同时，也可能引发火灾事故，扩大事故范围，导致全厂停电。尤其是在多雨、潮湿的夏季，电缆最容易受潮，从而导致电缆故障的发生。通过神头二电厂的五起电缆

2、接地故障和两起电缆断相故障（12输备变电缆C相，#2输煤变电缆A相，#2防冻变电缆A相，在进行直流耐压时击穿）的查找。总结出一种能够快速、准确、方便地查找电缆接地故障和断相故障的方法，快速排除电缆故障，将会给予机组安全、稳定运行以强有力的支援。1　形成电缆故障的原因分析致使电缆发生故障的原因是多方面的，现将常见的几种主要原因归纳如下：1.1　机械损伤导致电缆故障。很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。有时如果损伤轻微，在几个月甚至几年后损伤部位的破坏才发展到铠甲铅皮穿孔，潮气侵入而导致

3、损伤部位彻底崩溃形成电缆接地、相间短路等故障。1.2　电缆外皮受电腐蚀导致电缆故障。如果电力电缆埋设在附近有强力地下电场的地面（如大型行车、电力机车轨道附近），往往出现电缆外皮铅包电腐蚀至穿的现象，导致潮气侵入，绝缘降低发展为电缆绝缘破坏现象。1.3　化学腐蚀导致电缆故障。电缆路径在有酸碱作业的地区通过，或煤气站的苯蒸汽往往造成电缆铠甲和铅包大面积长距离被腐蚀。1.4　地面下沉导致电缆故障。此现象往往发生在电缆穿越公路、铁路及高大建筑物时，由于地面的下沉而使电缆垂直受力形变。导致电缆铠甲、铅包破裂甚至折断而造成电缆接地、相间短路和断相等类型的

4、故障。1.5　电缆绝缘物的流失导致电缆故障。电缆敷设时地沟凸凹不平，或处在电杆上的户外头，由于电缆的起伏，高低落差悬殊，高处的电缆油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降，导致电缆绝缘击穿故障发生。288全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气1.6　长期过负荷运行导致电缆故障。由于过负荷运行，电缆的温度会随之升高，尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆薄弱处和对接头处首先被击穿。在夏季和秋季，此类电缆的故障率较高。1.7　震动破坏导致电缆故障。铁路轨道下运行的电缆，由于剧烈的震动导致电缆外皮产生弹性疲劳而破裂，形成故障。1.8　环

5、境潮湿导致电缆故障由于电缆长期在潮湿的环境中运行导致电缆绝缘层受潮，电缆绝缘性能降低，电缆绝缘层长期受电化腐蚀的作用引发电缆接地或相间短路。特别是有中间接头的电缆长期在潮湿的环境中运行很容易使水蒸汽进入接头内部，引发电缆接地或相间短路。1.9　电缆接头制作工艺不当导致的电缆故障在潮湿的气候条件下作电缆接头，使接头封装物内混入水蒸气而耐不住试验电压往往形成闪络性故障。或者，在制作电缆中接头时，由于压接工艺不当或压接质量不高，导致接头在运行中发热，使电缆绝缘逐渐老化引起电缆接地、相间短路或断相等故障。或者，在制作电缆中接头时，由于接头封装物填充工

6、艺不当，使接头不能良好密封，电缆受潮引发电缆接地或相间短路。1.10　电缆制造质量差导致的电缆故障综上所述，导致电缆故障的原因很多，但概括起来主要有三种：即恶劣运行环境所致、施工和检修工艺质量差所致和电缆本身质量差所致。不管哪种原因所致，在正常运行中总是在所难免的。因此，快速准确判断电缆故障，及时处理缺陷，恢复正常运行，也是我们探讨和研究的对象。2　电缆故障查寻常用方法及原理分析：2.1　小电缆接地故障的粗测法：电缆故障的粗测方法有很多，以下主要介绍神头二电厂常用测故障的电阻电桥法、电容电桥法、特别是电感冲闪法。．2.1.1　电阻电桥法：它主

7、要是利用电阻的大小跟电缆的长度成正比，利用电桥原理测出故障相电缆的端部与故障点之间的电阻大小，并将它与无故障相做比较，近而确定故障点距离其端部的原理进行的。其测量接线原理图（1）电阻电桥法原理接线图（1）电容电桥法原理接线图（2）当电缆呈断路性质时，由于直流电桥测量臂未能构成直流通路，所以，采用电阻电桥法将无法测量出故障距离，只有采用电容电桥法或其它方法来测试．其测量接线原理如图（2）2.1.2电感冲闪法288全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气电电感冲闪法原理接线图（3）电感冲闪法的实测波形图（4）（a）电感冲闪时在测量端

8、用闪测仪观察到的闪络全过程（b）将（a）图扩展后观察到的回波脉冲工作原理：电源接上以后，整流器对电容C充电。当充电电压高到一定数值时，球间隙被击穿，电容器C上的电压