10kV電纜故障分析及運行維護措施

袁藝文，葛永超

（廣東電網(wǎng)公司佛山禪城供電局，廣東 佛山，528000）

電力電纜故障是電力系統(tǒng)常見的問題之一，10kV配電網(wǎng)與城市居民息息相關(guān)，它的施工質(zhì)量與運行安全關(guān)乎著我國供電安全、穩(wěn)定和電力企業(yè)的建設(shè)以及發(fā)展經(jīng)濟、社會效益。電力企業(yè)必須加強10kV電纜線路的故障排查和檢修工作。10kV電纜施工過程中必須對已完工項目存在的故障進行排查，如若發(fā)現(xiàn)故障，要及時進行檢修，排除隱患。同時還要制定對緊急事故的搶修工作方案。造成電纜故障的因素很多，其中惡劣天氣影響、電纜自身故障是最常見的因素。

1 惡劣天氣的影響

1.1 陰雨

毛毛細(xì)雨常常使臟污絕緣子發(fā)生閃絡(luò)甚至是損壞。傾盆大雨常常造成電纜線路水浸，出現(xiàn)線路故障。對污穢的絕緣子應(yīng)進行定期或不定期清掃，采用帶電水沖洗，有效減少或防止污閃事故。同時定期檢查電纜通道，確保排水順暢。

1.2 雷擊

隨著電力行業(yè)的現(xiàn)代化，我國電力行業(yè)相關(guān)設(shè)備更新?lián)Q代為計算機信息技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化微電子產(chǎn)品，因此10kV電纜在雷電天氣時容易受到雷電的侵害，破壞了配電線路的施工，造成線路故障，甚至是事故。

因此，必須加強線路的巡查工作。每隔一定的時間就對10kV電纜線路沿線和各線路組件巡視和檢查，全面了解情況，發(fā)現(xiàn)隱患，及時消除。在陰雨天氣較多的季節(jié)，巡查導(dǎo)線連接器或者絕緣子的污穢放電情況，保障供電安全。在線路超負(fù)荷運行處，所處地出現(xiàn)諸如洪澇、地震、泥石流等自然災(zāi)害或一些特殊情況時，對線路進行全線檢查，及時發(fā)現(xiàn)變形部件，對線路異常進行處理。同時，制定10kV電纜線路施工質(zhì)量管理控制制度規(guī)范，完善管理體系，優(yōu)化管理模式，確保線路正常、順利施工。

2 電纜線路自身故障

2.1 過流保護不靈敏問題

對于10kV電纜線路來講，定時限過流保護是必不可少的，但是過流保護靈敏度不高的問題經(jīng)常發(fā)生在整定計算中。通常來說，10kV電纜線路具有供電距離長，線路負(fù)荷重的特點，因此線路末端最小兩相短路電流較小，有時甚至出現(xiàn)線路最大負(fù)荷電流高于線路末端短路電流的情況。于此，筆者認(rèn)為應(yīng)在線路過流保護靈敏度等于要求值的地方加一保護其后電路的10kV跌落式熔斷器。在和熔斷器前面電路的過流保護在時限上取得配合的基礎(chǔ)上，熔斷器的額定電流選取為后面一段線路的最大負(fù)荷電流。

2.2 多條線路同時故障引發(fā)主變跳閘問題

10kV電纜線路在經(jīng)過鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地方其敷設(shè)質(zhì)量一般不高，所經(jīng)路途樹木較多的地方在惡劣天氣時，多條線路同時故障的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，并引發(fā)主變越級跳閘。故障重疊、相繼動作的反應(yīng)時間內(nèi)，主變過流保護往往來不及返回，從而出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。將電流速斷保護時限調(diào)整為0秒，盡可能短的時間內(nèi)切除故障。盡量配合上下級保護時限，線路過流保護與主變過流保護的時限級差適度加大，調(diào)整線路過流保護時限為0.5秒，主變過流保護時限調(diào)整為1.5秒，這樣可以預(yù)留給主變過流保護足夠的時間返回。

2.3 10kV電纜線路三相一次重合閘后加速誤動作問題

部分10kV電纜線路需要使用三相一次重合閘裝置，這是10kV線路的出線方式和繼電保護的整定要求，但是由于10kV電纜線路配變往往接有多臺，重合閘采用后加速保護，這樣就會出現(xiàn)線路正常合閘，產(chǎn)生較大變壓器空載勵磁涌流，其最大量可達其額定電流的6-8倍，但是經(jīng)過3-5個周波后就會衰減至很小，過流后加速保護出現(xiàn)誤動作的情況，從而出現(xiàn)斷路器合不上的現(xiàn)象，導(dǎo)致線路故障。為了躲開變壓器勵磁涌流可以將過流保護后加速帶延時0.2秒左右。

2.4 10kV線路保護時限級差配合問題

10kV線路保護處于系統(tǒng)各級保護最終端，上級后備動作保護時限有一定數(shù)值限制，會出現(xiàn)時限逐級配合而無法滿足整定要求。于此，對于只有一臺主變的35kV變電站，將主變高低壓側(cè)過電流保護動作時限設(shè)為相同的值。10kV線路接于110kV變電站的，主變10kV側(cè)斷路器過流保護時限與35kV母線分段斷路器過流保護動作時限設(shè)為相同的值。

2.5 10kV電力電纜施工中的問題

2.5.1 渦流問題

無論電力電纜施工過程中采用何種施工形式，在電力電纜周圍形成剛性閉合回路的過程中，均會產(chǎn)生渦流，尤其是電力電纜為大電流時，更容易出現(xiàn)渦流問題。因此在進行電力電纜施工時，必須采取必要的措施，組織電纜周圍剛性閉合回路的形成。

2.5.2 機械性損傷問題

有著較大外徑的10kV電力電纜對轉(zhuǎn)彎半徑有著極其苛刻的要求，因而使得運輸、鋪設(shè)的難度都有所增加。在施工過程中，倘若轉(zhuǎn)彎角度過大，容易出現(xiàn)內(nèi)部機械性損傷，如果損傷因被絕緣層覆蓋而無法發(fā)現(xiàn)，即使測量回路電阻、絕緣和泄露也有可能無法發(fā)現(xiàn)損傷，那么線路在運行過程中會因為損傷處的過熱而大大降低絕緣度，從而導(dǎo)致故障。有時運行中發(fā)生的電纜頭故障，其原因大部分是制作過程中三根長度一致的電纜頭與設(shè)備連接時，由于地形的影響，中相電纜頭偏長，電纜頭根部容易損傷，這是要連接不同設(shè)備需對中相電纜頭長度適當(dāng)縮短，確保不受外力影響。

2.5.3 防潮問題

水分或潮氣可能通過電纜頭或是外護層進入絕緣層內(nèi)部，之后絕緣層外銅屏蔽或?qū)w其間的各個間隙均容易被潮氣或是水分滲透使得電力電纜系統(tǒng)遭受破壞極大。因此在線路鋪設(shè)期就必須密封好電纜端部，注意避免外力對電纜的損傷，鋪設(shè)完成后及時檢查電纜牽引頭和主體，一旦發(fā)現(xiàn)電纜受潮，及時解決，防患未然。中低壓電力電纜供電方式多以樹枝狀為主，電纜接頭數(shù)量眾多，注意防護電纜終端接頭和中間接頭是提高施工質(zhì)量的必然要求。

3 電纜的試驗與驗收投運分析

3.1 電纜的試驗

電纜不僅要進行交接試驗，在具體施工前還要進行絕緣試驗，詳細(xì)檢查施工所用電纜的質(zhì)量和制造工藝，在進行實際的鋪設(shè)前應(yīng)該現(xiàn)在電纜盤上進行實驗，保證電力電纜能夠滿足電力用電需求。檢查電纜時首先要將電纜排列整齊，檢測電纜的固定半徑和彎曲半徑，電纜中間接頭或者是電纜終端應(yīng)該沒有明顯的滲漏油情況。

3.2 電纜線路運行分析

在電纜使用時要注意電纜表面的物理現(xiàn)象，比如電纜表面溫度及接頭溫度等，一旦電纜表面溫度過熱或者是電纜其他部分過熱要及時采取降溫處理，要保證電纜在負(fù)荷允許的范圍內(nèi)進行工作。電纜線路的故障大部分都是較大程度的損害性故障，較大程度的損害性主要是指永久性故障，因此在電纜線路保護裝置中盡量不要采用重合閘進行保護，這樣的話容易將事故擴大化，一旦發(fā)生電纜使用故障，現(xiàn)有的保護裝置會出于保護采取跳閘行為，工作人員往往會在檢測電纜故障后忽略了電纜的檢查，比如要檢測地下電纜的鋪設(shè)路徑有沒有被其他建設(shè)施工受到損傷，要在交通重要地帶設(shè)立指示標(biāo)志，防止電纜路徑附近不能被隨便開挖，并且在電纜接頭鋪設(shè)附近不要放質(zhì)量過大的物品或者是具有腐蝕性的物品，并且電力監(jiān)管部門要加大巡查力度，對于隨便拆除電纜防護指示牌的行為要嚴(yán)厲處置。對于電纜線路發(fā)生施工故障后，要重新試驗才能投入正常使用，檢測的內(nèi)容主要是進行絕緣電阻檢測。

4 電纜線路的運行維護措施分析

電力電纜的使用不管是地下電纜還是架空電纜，都要做好用電負(fù)荷監(jiān)測工作，另外對于電纜表面金屬腐蝕監(jiān)測和絕緣性能監(jiān)測等工作。只有加強電纜的監(jiān)測工作才能保證電纜設(shè)備處于良好的使用狀態(tài)。要根據(jù)電纜線路建設(shè)初期的資料，對于電纜線路進行詳細(xì)的巡查，對于惡意的使用外力對電纜進行破壞的行為要嚴(yán)格依法處置，我國法律部門也要加強相關(guān)法律的完善和建設(shè)。工作人員要注意總結(jié)日常維修經(jīng)驗，一旦出現(xiàn)電纜使用事故要根據(jù)平常的維修經(jīng)驗及時的進行預(yù)測和判斷。

4.1 使用負(fù)荷監(jiān)測

從理論上講，電力電纜的用電負(fù)荷要根據(jù)電纜自身的橫截面姐、使用種類來確定使用時的最大電流。要定期采用高科技儀表來測量電纜線路的負(fù)荷電流的大小，現(xiàn)階段對于電纜電流的監(jiān)測主要是利用人工進行監(jiān)測，電纜如果長期處于超負(fù)荷運行狀態(tài)下，會大大縮短電纜的使用年限。

4.2 溫度監(jiān)測

對于電纜使用溫度的監(jiān)測主要是針對夏季用電高峰時期而言的，夏季人們生活用電量會急劇增加，對于電力電纜使用負(fù)荷會產(chǎn)生較大的壓力。對于地下電纜的溫度檢測，要測量電纜鋪設(shè)地段的土壤層溫度，根據(jù)理論要求，電纜周圍的土壤溫度不能超過正常地段土壤溫度十度以上。

4.3 電纜腐蝕監(jiān)測

電纜腐蝕一直是電力電纜需要重點注意的問題，對于地下電纜而言，電力管理部門要定期對于埋設(shè)電纜的周圍土層進行電性的監(jiān)測，如果周圍土層呈現(xiàn)出陽極電性，則要及時的采取相應(yīng)的措施，防止電纜表層的金屬不發(fā)生電解腐蝕，另外要保證電纜周圍埋設(shè)土壤的干燥性，避免電纜周圍產(chǎn)生化學(xué)腐蝕或者是生物腐蝕，對于架空電纜要注意采用保護層進行保護。

4.4 絕緣性能檢測

電纜的種類要按照使用要求進行鋪設(shè)使用，在日常檢查時要根據(jù)電纜線路的重要性制定相應(yīng)的檢測計劃，對于電纜線路中產(chǎn)生的薄弱地段要及時的進行修復(fù)，避免出現(xiàn)不必要的電纜事故，尤其是對于電纜線路表層的金屬套要認(rèn)真檢測其絕緣性，要嚴(yán)格保證電纜的絕緣效果，對于出現(xiàn)漏洞或者是缺陷的消防涂層要及時的進行更換。

隨著我國10kV配電線路的廣泛運用與深層次發(fā)展，電力行業(yè)企業(yè)要深入了解并且掌握線路施工過程中存在的各種問題，制定相關(guān)處理方案，建立完善管理體系，提高電力電纜維護人員的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)態(tài)度，加強電纜的日常維護，才能切實維護10kV配電線路的安全、穩(wěn)定，發(fā)揮更大作用，創(chuàng)造更大效益。

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