电缆故障分析武汉钢铁ppt课件

1、概略概略 武汉钢铁集团公司是新中武汉钢铁集团公司是新中国建立的第一个特大型钢铁消国建立的第一个特大型钢铁消费结合企业，费结合企业，50 年来武钢供电年来武钢供电网络由小变大，电力电缆及接网络由小变大，电力电缆及接头附件等新资料、新技术不断头附件等新资料、新技术不断运用，根本掌握了一套高压电运用，根本掌握了一套高压电力电缆实验及缺点寻测技术，力电缆实验及缺点寻测技术，保证了钢铁主业的平安高效消保证了钢铁主业的平安高效消费。费。 目前，武钢高压电力电缆线路中，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及以下电力电缆总长约 2400 km，其中，其中 110 kV 自容式充油电

2、缆总长自容式充油电缆总长 7560 m，110 kV 交联聚乙烯绝缘电缆总长交联聚乙烯绝缘电缆总长 24027 m，除，除剩下约非常之一为油浸纸绝缘电缆外，其剩下约非常之一为油浸纸绝缘电缆外，其他全部为交联聚乙烯绝缘电力电缆。目前他全部为交联聚乙烯绝缘电力电缆。目前即将敷设两回即将敷设两回 220 kV 截面为截面为2000 mm2单单芯交联聚乙烯绝缘电缆线路。根据国家规芯交联聚乙烯绝缘电缆线路。根据国家规范，范，110 kV 电缆及以上电力电缆只在出厂、电缆及以上电力电缆只在出厂、新敷设投运、缺点时做相关实验，普通情新敷设投运、缺点时做相关实验，普通情况下不做主绝缘预防性实验，因此只对况下不

3、做主绝缘预防性实验，因此只对 35 kV 及以下电压等级电力电缆进展预防性实及以下电压等级电力电缆进展预防性实验及缺点寻测。验及缺点寻测。 2油浸纸绝缘电缆油浸纸绝缘电缆 2.1 油浸纸绝缘电缆预防性实验油浸纸绝缘电缆预防性实验 油浸纸绝缘电缆下称：油纸电缆历史悠久，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如今有百年的历史，运转这种电力电缆从诞生到如今有百年的历史，运转阅历丰富，预防性实验和缺点寻测方法成熟，在阅历丰富，预防性实验和缺点寻测方法成熟，在预防性实验方面普通采用两种方法：预防性实验方面普通采用两种方法： 兆欧表摇测绝缘；兆欧表摇测绝缘； 直流高压耐压。直流高压耐压

4、。 将两种方法共同运用，可以满足油纸电缆的日将两种方法共同运用，可以满足油纸电缆的日常运转需求。常运转需求。 2.2 油纸电缆缺点寻测油纸电缆缺点寻测技术也油纸电缆缺点寻测油纸电缆缺点寻测技术也是成熟技术，按目前常用电缆缺点仪器的技术功是成熟技术，按目前常用电缆缺点仪器的技术功能和缺点性质，测试结果可分为以下几类：能和缺点性质，测试结果可分为以下几类： 电缆缺点分类电缆缺点分类断线缺点：无论电缆绝缘电阻高低，只需一断线缺点：无论电缆绝缘电阻高低，只需一芯和数芯导体不延续者。芯和数芯导体不延续者。低阻短路缺点：电缆绝缘直流电阻小于低阻短路缺点：电缆绝缘直流电阻小于200，甚至为零者。，甚至为零者

5、。高阻缺点高阻走漏和闪络性缺点：电缆高阻缺点高阻走漏和闪络性缺点：电缆绝缘直流电阻低于正常值、高于绝缘直流电阻低于正常值、高于 200 者。者。 高阻走漏性缺点：在做电缆绝缘实验时，实验电高阻走漏性缺点：在做电缆绝缘实验时，实验电压达不到额定值，走漏电流随实验电压的添加而压达不到额定值，走漏电流随实验电压的添加而添加，实验台跳闸后，接地电阻随着降低，有时添加，实验台跳闸后，接地电阻随着降低，有时直流电压加不上去。直流电压加不上去。高阻闪络性缺点：电缆绝缘电阻较高，但当高阻闪络性缺点：电缆绝缘电阻较高，但当电缆进展直流加压到某一值时，出现忽然击穿景电缆进展直流加压到某一值时，出现忽然击穿景象，并

6、可反复进展。这类缺点多在预防性实验时象，并可反复进展。这类缺点多在预防性实验时发生，周期不稳定，击穿时间间隔也不等。发生，周期不稳定，击穿时间间隔也不等。 测试方法的选择测试方法的选择 缺点性质确定后根据缺点分类选择测试方缺点性质确定后根据缺点分类选择测试方法。测试步骤分定位粗测和定点精法。测试步骤分定位粗测和定点精测。测。1、定位：就是要确定缺点点到电缆任一端的、定位：就是要确定缺点点到电缆任一端的间隔，该间隔与实践存在一定误差。间隔，该间隔与实践存在一定误差。 低电阻短路缺点定位采用：回线电低电阻短路缺点定位采用：回线电桥法、低压脉冲法。桥法、低压脉冲法。 高电阻缺点定位采用：高电阻走漏性

7、缺高电阻缺点定位采用：高电阻走漏性缺点用高压冲闪电压或电流测试法；高点用高压冲闪电压或电流测试法；高阻闪络性缺点用直流高压直闪电压或电阻闪络性缺点用直流高压直闪电压或电流测试法。流测试法。2、定点：就是确定缺点点在地面或电缆上、定点：就是确定缺点点在地面或电缆上的详细位置。的详细位置。 声测定点法。声测定点法。 检流计测试法。假设走向不明的电缆必检流计测试法。假设走向不明的电缆必需进展途径测寻，以便进展定点。在排除需进展途径测寻，以便进展定点。在排除电缆缺点点前还应对电缆进展确认。电缆缺点点前还应对电缆进展确认。 3、交联聚乙烯绝缘电缆、交联聚乙烯绝缘电缆 3.1交联聚乙烯绝缘电缆的预防性实验

8、在交联电缆运交联聚乙烯绝缘电缆的预防性实验在交联电缆运用的初期阶段，由于缺乏有效的运转维护技术手段，同时思用的初期阶段，由于缺乏有效的运转维护技术手段，同时思索到直流耐压实验对交联电缆易呵斥损伤，缩短其运用寿命，索到直流耐压实验对交联电缆易呵斥损伤，缩短其运用寿命，检测人员不断采用对交联电缆进展周期性绝缘电阻测试检查检测人员不断采用对交联电缆进展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，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，以及电缆发生缺点检修后，才对交联电缆做直流耐压实验进以及电缆发生缺点检修后，才对交联电缆做直流耐压实验进展鉴定。但长期的运

9、转阅历阐明，交联电缆的许多缺点，均展鉴定。但长期的运转阅历阐明，交联电缆的许多缺点，均是由于遭到反复直流耐压实验引起的。由于交联电缆的水树是由于遭到反复直流耐压实验引起的。由于交联电缆的水树枝和电树枝，在交流运转形状下电缆绝缘层中存在潜在的缺枝和电树枝，在交流运转形状下电缆绝缘层中存在潜在的缺陷，做直流耐压实验时会产生电荷累积效应，经常不能在期陷，做直流耐压实验时会产生电荷累积效应，经常不能在期望的直流电压下呵斥击穿。为了使其在直流电压下的电场强望的直流电压下呵斥击穿。为了使其在直流电压下的电场强度到达交流形状下的数值，必需提高直流耐压值到交联电缆度到达交流形状下的数值，必需提高直流耐压值到交

10、联电缆的的 6.08.0U0，呵斥绝缘良好的位置耐受高压而产生新的缺，呵斥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实验的适用有效性，检测人员采取陷。为了提高电缆预防性实验的适用有效性，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实验或超低频耐压实验或超低频0.1Hz 耐压实验。耐压实验。 变频串联谐振耐压实验变频串联谐振耐压实验04 年年 ，从武汉购进一套变频，从武汉购进一套变频串联谐振高压实验安装，变串联谐振高压实验安装，变频串联谐振耐压实验是利用频串联谐振耐压实验是利用电抗器的电感与被试品电容电抗器

11、的电感与被试品电容实现电容谐振，在被试品上实现电容谐振，在被试品上获得高电压、大电流，是当获得高电压、大电流，是当前高电压实验的一种新的方前高电压实验的一种新的方法与潮流，在国内外曾经得法与潮流，在国内外曾经得到广泛的运用。到广泛的运用。 05 年年 ，在轧钢变对，在轧钢变对 1#所用变一次电缆做周期性耐压实验，所用变一次电缆做周期性耐压实验，该电缆型号为该电缆型号为 YJV- 8.7/10 kV395 mm2电缆，全长电缆，全长 100 m，经丈量三相对地绝缘电阻为，经丈量三相对地绝缘电阻为 5G，我们按预防性实，我们按预防性实验规范验规范 1.6U0 即即 14kV 加压时间加压时间 5

12、min，当加压到，当加压到 2 min 时，谐振频率为时，谐振频率为 80 Hz，实验击穿，检查发现是电缆热缩，实验击穿，检查发现是电缆热缩终端头绝缘缺陷。终端头绝缘缺陷。 超低频超低频 0.1 Hz 耐压实验耐压实验 超低频超低频 0.1 Hz 耐压实验耐压实验 以下简称以下简称 0.1 Hz 实验是另实验是另一种还在继续研讨的实验方法，实际上可将安装的容量比一种还在继续研讨的实验方法，实际上可将安装的容量比采用采用 50 Hz 工频实验时的容量减少工频实验时的容量减少 500 倍，思索到构造倍，思索到构造缘由实践容量可降低缘由实践容量可降低 50100倍，较适宜现场运用。倍，较适宜现场运用

13、。0.1 Hz测试时电缆缺点处击穿比测试时电缆缺点处击穿比 50 Hz 工频测试时快很多，工频测试时快很多，同时发如今同时发如今 50 Hz没有击穿发生时，增大电压会添加缺点没有击穿发生时，增大电压会添加缺点的尺寸，但在的尺寸，但在0.1 Hz 实验测试击穿时缺点尺寸呈指实验测试击穿时缺点尺寸呈指数下降，其最突出优点是曾经存在的电缆缺点被检测出来数下降，其最突出优点是曾经存在的电缆缺点被检测出来而不会产生新的缺点。而不会产生新的缺点。 03 年，公司引进德国产年，公司引进德国产 VPA52 型型 0.1 Hz 超低频实验设备，该设备体积小，兼容性超低频实验设备，该设备体积小，兼容性好，可很方便

14、地安装在电缆测试车上，只好，可很方便地安装在电缆测试车上，只是当时价钱较高，实验和缺点寻测设备加是当时价钱较高，实验和缺点寻测设备加安装的配套车辆近一百万元。安装的配套车辆近一百万元。 03 年，新三高变电所送综合变电所二受电年，新三高变电所送综合变电所二受电YJLV22- 8.7/10 kV 3150 mm2，全长：，全长：980m，绝缘较低，做，绝缘较低，做 0.1Hz 实验。电缆实验。电缆 C 相实验电压相实验电压10 kV，30 min 击穿，后检击穿，后检查发现查发现 300 m 处一中间接头缺点。处一中间接头缺点。 交联聚乙烯绝缘电缆的缺点寻测交联聚乙烯绝缘电缆的缺点寻测 武钢目前

15、查找交联聚乙烯绝缘电缆武钢目前查找交联聚乙烯绝缘电缆 以下以下称：交联电缆称：交联电缆 的缺点，主要采用德国产的缺点，主要采用德国产KAB2000 脉冲反射仪和脉冲反射仪和 LSG- 3E 型电弧型电弧稳定仪。稳定仪。脉冲反射仪脉冲反射仪脉冲反射仪中有一个雷达表，运用了脉脉冲反射仪中有一个雷达表，运用了脉冲反射技术。把一定的测试脉冲发射冲反射技术。把一定的测试脉冲发射到待测电缆中，以特定速度在电缆中到待测电缆中，以特定速度在电缆中经过，速度取决于待测电缆的特性。经过，速度取决于待测电缆的特性。电缆的特性一旦发生改动，发射脉冲电缆的特性一旦发生改动，发射脉冲就会出现相应的改动，脉冲传播中的就会出

16、现相应的改动，脉冲传播中的任何动摇都阐明电缆相应的地方有电任何动摇都阐明电缆相应的地方有电特性的改动，可以在屏幕中显示出来。特性的改动，可以在屏幕中显示出来。电缆电特性的变化是由于电缆上有缺电缆电特性的变化是由于电缆上有缺点或电缆上一些部分的变化如分支电点或电缆上一些部分的变化如分支电缆或中间接头、终端头引起，可以根缆或中间接头、终端头引起，可以根据反射的外形和时间丈量出缺点的类据反射的外形和时间丈量出缺点的类型和间隔。它有多种触发方式：型和间隔。它有多种触发方式： 脉冲反射丈量；脉冲电流法；脉冲反射丈量；脉冲电流法；弧反射法；弧反射法； 烧弧。烧弧。电弧稳定仪电弧稳定仪电弧稳定仪用来在高阻抗

17、缺点电弧稳定仪用来在高阻抗缺点处产生电弧并坚持和稳定，处产生电弧并坚持和稳定，使得在稳定电弧的条件下用使得在稳定电弧的条件下用常规脉冲发射技术对电缆的常规脉冲发射技术对电缆的缺点处可以进展定位，电弧缺点处可以进展定位，电弧用冲击放电发生器引发，在用冲击放电发生器引发，在这时冲击电压可到达这时冲击电压可到达 32 kV，它可以同脉冲反射仪它可以同脉冲反射仪Kabellux 2000- E配合配合运用，脉冲反射仪可产生一运用，脉冲反射仪可产生一个个 2 kV 的激发电压，在低的激发电压，在低压电缆网络中运用弧反射法压电缆网络中运用弧反射法时，可直接用在低压测试电时，可直接用在低压测试电缆上，而防止

18、冲击放电发生缆上，而防止冲击放电发生器产生的高于器产生的高于 2 kV 电压用电压用在低压测试电缆上。在低压测试电缆上。缺点寻测运用缺点寻测运用首先采用脉冲反射仪的脉冲反射测试，首先采用脉冲反射仪的脉冲反射测试，调出缺点电缆全长的波形作为参考并调出缺点电缆全长的波形作为参考并存入存入 ， 再经过冲击放电发生器或是电再经过冲击放电发生器或是电 弧稳定仪本身激发电压小于弧稳定仪本身激发电压小于 2 kV 时时在电缆缺点处产生一个电弧，测出缺在电缆缺点处产生一个电弧，测出缺点电缆的缺点波形轨迹。由于电弧的点电缆的缺点波形轨迹。由于电弧的物理特性，使得缺点处的阻抗非常低，物理特性，使得缺点处的阻抗非常

19、低，而在电弧稳定的条件下运用脉冲反射而在电弧稳定的条件下运用脉冲反射丈量时反射系数相对较高。再将缺点丈量时反射系数相对较高。再将缺点波形轨迹与参考波形轨迹进展比较，波形轨迹与参考波形轨迹进展比较，找出缺点的位置。找出缺点的位置。缺点寻测运用缺点寻测运用2006年年 4 月月 6 日，二总降变电所送民用日，二总降变电所送民用煤气站煤气站1#线电缆线电缆YJLV22- 8.7/10 kV 3120 mm2发生缺点，民用煤气站发生缺点，民用煤气站 1#线高压开关柜断路器电流速断继电线高压开关柜断路器电流速断继电维护动作跳闸。兆欧表丈量：维护动作跳闸。兆欧表丈量：A 相对相对地绝缘电阻地绝缘电阻800M、B 相对地绝缘电相对地绝缘电阻阻25