山西漳电同华发电公司山西忻州034114
摘要:众所周知,在电能传输中10kV电缆的应用范围变得更加广泛,但10kV电缆的故障问题却成为了影响电厂安全运行的主要因素,如何准确地分析电缆故障,并做好针对性的运行维护技术方案就显得至关重要,旨在提供稳定的电源,避免发生严重的故障,维持发电机组以及电网的安全运行。
关键词:10kV电缆;故障分析;运行维护技术
引言
随着600MW大容量机组的建设投产,10KV电缆使用所占比重也在不断增加,尤其是在火电机组和自备电厂以及光伏、风电机组电能传输等方面,电力电缆的优势尤为突出。但是,电力电缆在发电企业的应用过程中,也经常会有各种故障发生,因此,探讨电力电缆故障原因与检测技术的应用情况,对于保障电力电缆工作性能的稳定是十分必要的。
1、10kV电缆故障原因分析
1.1电缆自身质量问题
在10kV电缆运行过程中,导致10kV电缆发生故障的原因在很大程度上是由于10kV电缆本身质量不过关导致,比如10kV电缆是由电缆本体和电缆附件组成,若本体和附件任何一方面存在质量问题,都会对10kV电缆最终的安全运行造成影响;在电缆本体上,若电缆绝缘中存在气隙、气缝或气泡,就会导致10kV电缆局部放电,并对电缆绝缘造成一定的损害;而对于电缆附件,它由热缩电缆附件、冷缩电缆附件、预制式电缆附件等组成,若这些附件绝缘层中含有杂质、绝缘层厚度不均或者密封不严,都会导致10kV电缆发生“击穿”故障。
1.2机械损伤
机械损伤主要是由于电缆铺设时的野蛮施工、物理碰撞、拉扯等原因造成的电缆损伤。据相关统计资料显示,机械损伤是造成电缆故障的最常见原因,具体有以下几种。首先是直接受到外力影响导致电缆断裂,常见的原因是施工作业或者在电缆运输过程中,电缆受到碰撞、挤压等导致机械破坏;其次是敷设过程中由于操作不当或没有严格控制牵引力、侧压力和弯曲半径,导致电缆绝缘层被碰伤、拉伤或弯曲过度等;最后一种是由于自然条件下,电缆中部接头或者终端接头受自然拉力和内部绝缘胶膨胀而导致电缆保护套破裂,造成故障问题。
1.3绝缘受潮
电缆因绝缘因素而导致故障占据总故障因素的30%左右,除了上文的绝缘老化,还有绝缘受潮问题。绝缘受潮问题主要是因为电缆中间头或者是终端头密封工艺不良或密封失效而导致。若存在电缆外保护层质量不过关,出现裂纹或孔隙则很容易受到空气中水分的影响,导致绝缘受潮,影响绝缘体的性能,进而导致10kV电缆出现运行故障,例如击穿、短路等事故,影响发电机组的安全稳定运行。
2、10kV电缆运行维护措施
2.1线路敷设方式的调整
传统的电缆故障运行维护技术针对于故障查找,并未针对性地根据电缆运行方式来提出具体的研究对策。从电缆敷设的角度来看,为了降低故障产生的可能性,就应该对电缆敷设进行相应的技术要求。按照安全性的原则,在电缆线路正式投入运行后,就需要进行针对性的维护和故障查找。电缆敷设一般以地下埋设、排管、桥架、电缆沟等敷设方式为主,都存在着其技术优势与劣势,在实际敷设时应该根据现场实际需要来确定敷设方法,考虑到建筑物结构、电缆桥架走向、电缆数量、线路长度、环境因素等影响条件,以便于更好地进行维护运行。例如从安全角度考虑:电缆的选用应具备满足系统需求的长期载流量;电缆敷设应该避开电腐蚀、热辐射、易燃易爆区域及外力干扰区域;合理安排电缆段长,尽量减少电缆接头的数量,严禁在电缆夹层、桥架和竖井等缆线密集区域布置电缆接头;10KV动力电缆桥与低压电缆桥架必须分层布置,以便于更好地控制10kV电缆的载流量和使用周期。
2.2实施状态维修管理模式
对于电力电缆设备要做到定期检查,以降低10kV电力电缆故障的发生率。电缆中的井盖要进行一季度至少一次的开挖检查,防止有积水腐蚀电缆,引发漏电或接地事故;10KV高压开关柜负荷电缆终端头要实行一月一次的红外成像仪测温或超声波局放测试,防止电缆终端头发热或局部损坏造成击穿或短路事故;对于运行了10年以上的电缆,要在机组大小修时做好预防性测试试验,若发现隐患要及时处理。通过对电缆状态的定期监测来避免受潮、老化、侵蚀、绝缘等现象,并定期给出电力电缆的准确状态评估报告,以此将维修工作提前至事故发生前,保障了发电机组的安全稳定运行,将事故隐患扼杀在萌芽状态,大大降低了电缆故障诊断和维修的成本,同时为发电企业提供了可靠保障。
2.3严防电缆外力破坏
加强对施工队伍的管理工作,防止发生建筑人工打桩、机械开挖等引发的10kV电缆故障,施工前必须认真研读图纸,掌握电缆敷设通道的走向、高度等信息,合理规划布局,从而对10kV电缆给予保护;建立标准的电缆管理制度,定期对区域电缆运行情况进行检查、测温,建立完善的电缆检查台账,从而对因阴雨、雷击、霜冻等导致的故障问题及地面沉降等作出预防监控,这样可以更好地防止因外力破坏引发的10kV电缆运行故障问题,从而为火电机组的安全稳定运行保驾护航。
2.4试验单位试验质量
要加强对电力电缆铺设工程的验收力度,要确保其满足国家规定标准和规范。对于新铺设的电力电缆来说,一定要确保其验收检查合格、办理验收手续后才可以投入使用,防止由于施工问题造成电缆线路运行过程中的故障隐患。加强电缆和附件材料的质量控制,相关材料设备到货之后一定要进行验收,加强材料质量反馈信息的收集整理。要增强电缆和附件进场的抽样试验以及验收,建立起相对完善的质量检验制度,从而及时发现电缆和附件制造过程中可能的缺陷。例如耐压试验不合格的问题处理措施。(1)参建各方齐心协力,尽快解决此问题,以满足业主的工期和质量要求。(2)试验设备、事故电缆头,分别由试验单位和电缆附件厂家尽快送检。(3)电缆附件厂家及时将需要更换的电缆头发至施工现场并制作安装。(4)问题处理完毕后,产生的所有费用,根据责任划分,由责任单位承担。(5)电缆头制作安装完成后,其耐压试验单位,由施工单位自行确定。
2.5增强施工人员的技术水平
在对电缆进行施工过程中往往会对电缆的外保护层造成一定程度上的破坏,从而影响电缆的安全运行,尤其是电缆头制作期间,所以要求必须安排专业的技术人员现场把关,安排熟练的施工人员并要严格按照施工要求进行施工。现场施工人员的技术水平、责任心是确保电力电缆施工质量能够满足国家标准的重要条件。因为有大量的人员要进行各方面的工作,如果施工人员责任心不强且没有相当好的技术就可能会给电缆的后期带电运行造成安全极大的安全隐患,所以在施工之前,相关单位技术人员必须对施工人员进行整体培训工作并在施工现场把好关,提高施工人员的责任心及专业技术水平。
结语
随着我国科技的进步经济的发展,电力电缆作为电力事业的重要组成部门将得到广泛的应用,10kV电力系统的安全稳定运行对发电企业的安全生产有着举足轻重的意义。综上所述,本文主要从常见的故障诊断为切入点,探讨了电力电缆的运行维护建议与发展,对于提高我国电力电缆稳定运行的能力和提高10kV电力系统中的电缆故障诊断的应用水平具有一定的理论指导意义。
参考文献
[1]沈志宏.10kV电缆故障分析及运行维护措施[J].科技经济导刊,2017(13):110-111.
[2]李秀娟.10kV配电网的故障分析及运行维护措施[J].黑龙江科技信息,2014.
[3]王海霞.10kV配网电力电缆故障检测自动定位技术[J].电子技术与软件工程,2017(10):241.