电缆故障剖析武汉钢铁.ppt

概况 武汉钢铁集团公司是新中国建设的第一个特大型钢铁生产联合企业，50 年来武钢供电网络由小变大，电力电缆及接头附件等新材料、新技术不断应用，基本掌握了一套高压电力电缆试验及故障寻测技术，保证了钢铁主业的安全高效生产。 目前，武钢高压电力电缆线路中，110 kV 及以下电力电缆总长约 2400 km，其中 110 kV 自容式充油电缆总长 7560 m，110 kV 交联聚乙烯绝缘电缆总长 24027 m，除剩下约十分之一为油浸纸绝缘电缆外，其余全部为交联聚乙烯绝缘电力电缆。目前即将敷设两回 220 kV 截面为2000 mm2单芯交联聚乙烯绝缘电缆线路。根据国家规范，110 kV 电缆及以上电力电缆只在出厂、新敷设投运、故障时做相关试验，一般情况下不做主绝缘预防性试验，因此只对 35 kV 及以下电压等级电力电缆进行预防性试验及故障寻测。 2 油浸纸绝缘电缆 2.1 油浸纸绝缘电缆预防性试验 油浸纸绝缘电缆（下称：油纸电缆）历史悠久，这种电力电缆从诞生到现在有百年的历史，运行经验丰富，预防性试验和故障寻测方法成熟，在预防性试验方面一般采用两种方法： ①兆欧表摇测绝缘； ②直流高压耐压。 将两种方法共同使用，可以满足油纸电缆的日常运行需要。 2.2 油纸电缆故障寻测油纸电缆故障寻测技术也是成熟技术，按目前常用电缆故障仪器的技术功能和故障性质，测试结果可分为以下几类： 电缆故障分类 ① 断线故障：无论电缆绝缘电阻高低，只要一芯和数芯导体不连续者。 ② 低阻（短路）故障：电缆绝缘直流电阻小于200Ω，甚至为零者。 ③ 高阻故障（高阻泄漏和闪络性故障）：电缆绝缘直流电阻低于正常值、高于 200Ω 者。 高阻泄漏性故障：在做电缆绝缘试验时，试验电压达不到额定值，泄漏电流随试验电压的增加而增加，试验台跳闸后，接地电阻随着降低，有时直流电压加不上去。 ④ 高阻闪络性故障：电缆绝缘电阻较高，但当电缆进行直流加压到某一值时，出现突然击穿现象，并可重复进行。这类故障多在预防性试验时发生，周期不稳定，击穿时间间隔也不等。 测试方法的选择 故障性质确定后根据故障分类选择测试方法。测试步骤分定位（粗测）和定点（精测）。 1、定位：就是要确定故障点到电缆任一端的距离，该距离与实际存在一定误差。 ① 低电阻（短路）故障定位采用：回线电桥法、低压脉冲法。 ② 高电阻故障定位采用：高电阻泄漏性故障用高压冲闪（电压或电流测试）法；高阻闪络性故障用直流高压直闪（电压或电流测试）法。 2、定点：就是确定故障点在地面（或电缆上）的具体位置。 ① 声测定点法。 ② 检流计测试法。若走向不明的电缆必须进行路径测寻，以便进行定点。在排除电缆故障点前还应对电缆进行确认。 3、交联聚乙烯绝缘电缆 3.1 交联聚乙烯绝缘电缆的预防性试验在交联电缆使用的初期阶段，由于缺乏有效的运行维护技术手段，同时考虑到直流耐压试验对交联电缆易造成伤害，缩短其使用寿命，检测人员一直采用对交联电缆进行周期性绝缘电阻测试检查方法。只是在发现绝缘电阻偏低或三相绝缘电阻严重不平衡，以及电缆发生故障检修后，才对交联电缆做直流耐压试验进行鉴定。但长期的运行经验表明，交联电缆的许多故障，均是由于受到反复直流耐压试验引起的。由于交联电缆的水树枝和电树枝，在交流运行状态下电缆绝缘层中存在潜在的缺陷，做直流耐压试验时会产生电荷累积效应，经常不能在期望的直流电压下造成击穿。为了使其在直流电压下的电场强度达到交流状态下的数值，必须提高直流耐压值到交联电缆的 6.0~8.0U0，造成绝缘良好的位置耐受高压而产生新的缺陷。为了提高电缆预防性试验的实用有效性，检测人员采取先用兆欧表测试绝缘电阻，出现疑问时再采用变频串联谐振耐压试验或超低频0.1Hz 耐压试验。 变频串联谐振耐压试验 04 年 ，从武汉购进一套变频串联谐振高压试验装置，变频串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容实现电容谐振，在被试品上获得高电压、大电流，是当前高电压试验的一种新的方法与潮流，在国内外已经得到广泛的应用。 05 年 ，在轧钢变对 1#所用变一次电缆做周期性耐压试验，该电缆型号为 YJV- 8.7/10 kV3×95 mm2电缆，全长 100 m，经测量三相对地绝缘电阻为 5GΩ，我们按预防性试验标准 1.6U0 即 14kV 加压时间 5 min，当加压到 2 min 时，谐振频率为 80 Hz，试验击穿，检查发现是电缆热缩终端头绝缘缺陷。 超低频 0.1 Hz 耐压试验 超低频 0.1 Hz 耐压试验 （以下简称 0.1 Hz 试验）是另一种还在继续研