110kV電纜局放及護(hù)層電流的帶電檢測與分析

吳仁宜 張梁 倪衛(wèi)良(蘇州供電公司,江蘇蘇州 215000)

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110kV電纜局放及護(hù)層電流的帶電檢測與分析

吳仁宜 張梁 倪衛(wèi)良
(蘇州供電公司,江蘇蘇州 215000)

【摘 要】電纜在城市電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用,而電纜頭中間頭故障是影響電纜運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵因素,通過對電纜中間頭進(jìn)行了局放和護(hù)層電流的帶電檢測,通過對局部放電和護(hù)層電流的檢測分析,發(fā)現(xiàn)2#和5#中間頭存在本地局放,通過護(hù)層電流的帶電測試發(fā)現(xiàn),護(hù)層電流雖為超標(biāo)但幅值比較大,在后續(xù)的測試中需加強(qiáng)檢測。

【關(guān)鍵詞】110kV 電纜 局放 帶電檢測 護(hù)層電流

近年來,隨著城市化水平的提高,輸配電電纜在城市電網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用,并且成為城市安全可靠運(yùn)行的重要保證。電力電纜在運(yùn)行中出現(xiàn)故障主要是受多方面因素影響,包括施工人員安裝不當(dāng)、水分浸入、外力破壞、過電壓或過電流、絕緣老化、腐蝕等。導(dǎo)致電纜故障的原因大致可以歸類6種,包括運(yùn)行環(huán)境、外力破壞、安裝工藝不良、制造工藝或設(shè)計(jì)缺陷、運(yùn)行維護(hù)人員操作失誤以及電纜服役年限增長引起的老化。電纜故障表現(xiàn)形式通常可分為以下3種類型:①電纜中的金屬導(dǎo)體斷路;②電纜導(dǎo)體對導(dǎo)體短路或?qū)w對地短路;③絕緣電阻嚴(yán)重下降。

目前,電纜制造技術(shù)已成熟,本體產(chǎn)生局部放電的概率很低,但電纜終端和中間接頭由于其絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜,現(xiàn)場制作安裝受工藝水平、環(huán)境條件等因素的影響,長期運(yùn)行后在絕緣薄弱部分可能產(chǎn)生局放現(xiàn)象。電纜常規(guī)的周期性檢修以及試驗(yàn)技術(shù)已不滿足及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的需要,而帶電檢測手段主要利用高頻HF、特高頻VHF、超聲波、紅外線和紫外線等傳感探測技術(shù),通過對設(shè)備的溫度、局部放電信號等的檢測來判斷設(shè)備狀況,而實(shí)現(xiàn)在不影響正常設(shè)備正常運(yùn)行的情況下甄別出缺陷設(shè)備,以達(dá)到狀態(tài)檢修的目的。

根據(jù)電纜現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn),很多事故在電纜故障發(fā)生前出現(xiàn)電纜護(hù)層電流上升的現(xiàn)象,如電纜本體或附件金屬護(hù)套發(fā)生腐蝕、交叉互聯(lián)接地箱進(jìn)水、環(huán)氧預(yù)制件擊穿以及外力破壞導(dǎo)致的外護(hù)套破損等。電纜護(hù)層電流過高會引起電纜升溫,從而導(dǎo)致其載流量降低、使用壽命縮短、護(hù)套上產(chǎn)生大量附加損耗,甚至熱擊穿。雖然工程經(jīng)驗(yàn)表明護(hù)層電流的監(jiān)測是電纜檢測的一個(gè)重要技術(shù)手段。因而通過對電流護(hù)層電流的帶電檢測可及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜的潛在缺陷與故障。

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)對象

11C4線全程有7個(gè)電纜中間接頭,電纜接地箱連接排方式如表1所示,進(jìn)行了局部放電檢測診斷和護(hù)層環(huán)流檢測工作。

1.2 試驗(yàn)裝置

測試過程中使用的儀器為便攜式局放及護(hù)層接地電流測試儀1臺、局放傳感器HFCT3臺、護(hù)層電流傳感器3套、局放及護(hù)層電流分析儀(測試專用筆記本電腦)1臺、50 Ohm BNC信號線3根、DC12V供電電源1臺。

1.3 試驗(yàn)步驟

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)設(shè)備連接圖1所示。硬件連接步驟如下:

(1)連接3個(gè)高頻電流互感器(或3個(gè)護(hù)層電流傳感器)到測量箱的通道1到通道3;(2)連接測量箱的電源線到220V/AC供電電源(或使用自帶DC12V后備電源);(3)通過USB連接線連接測量箱到筆記本電腦。

表1 電纜接地箱連接排示意圖

表2 局放測試結(jié)果

表3 電纜接頭不同相的護(hù)層電流測試結(jié)果

圖1 測試設(shè)備的連接

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 電纜中間頭局放信號

通過便攜式局放測試儀對各測試點(diǎn)進(jìn)行20次測試,使用專用局放測試診斷軟件,對每相信號進(jìn)行分析對比,得出初步診斷結(jié)果如表2所示,其中2#接頭的A相和B相和5#接頭的B相和C相存在明顯的局放,具有局部放電特征且放電幅值較小,放電相位圖譜180度,分布特征不明顯,幅值正負(fù)模糊,小于500mV大于100mV,異常其他接頭的測試結(jié)果正常,沒有放電波形,無典型放電圖譜,沒有放電特征。

2.2 護(hù)層電流

護(hù)層電流的測試結(jié)果如表3所示,盡管所有護(hù)層電流都沒有超過國網(wǎng)報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)電流絕對值100A,但不同測量點(diǎn)的數(shù)值與絕緣系統(tǒng)或安裝質(zhì)量有直接的關(guān)系,建議定期測量并跟蹤他們的趨勢變化。

3 結(jié)語

(1)通過對110kV電纜的7個(gè)中間接頭進(jìn)行局部放電測量,在2# 和5#中間接頭存在本地局放,也許與2#和5#中間接頭的接地方式由一定關(guān)系,其他中間接頭沒有發(fā)現(xiàn)局放;(2)通過對110kV電纜的