焦宏所 常軍 李影 馬龍

【摘 ?要】隨著國家的經(jīng)濟高速發(fā)展，所需求的電力也相應的提升，在電力的傳輸及電網(wǎng)的布局過程中高壓電纜的處理顯得尤為重要。在電力傳輸過程中高壓電纜是電力系統(tǒng)輸變電網(wǎng)絡中的核心裝備，具有無可比擬的優(yōu)點，所以在電力傳輸系統(tǒng)中有著比較高的地位。電纜的故障會導致整條線路甚至整個電網(wǎng)區(qū)域的癱瘓，所以高壓電力電纜的故障排查與防護是目前的主要任務，本文主要探討高壓電纜故障產(chǎn)生的原因以及電纜故障的防護工作。

【關鍵詞】電網(wǎng);高壓電纜;故障排查;日常防范

1.引言

我國充分利用地理優(yōu)勢，將能源最大化的利用。由于煤礦資源主要集中在西部和北部，而經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)主要在東部南部，所以進行西電東送計劃。電力電纜是電氣工程最主要的部分，高壓電力電纜優(yōu)點有占地空間少，可靠性高具有高壓穩(wěn)定性，不易被電擊，電容高以及日常維護工作量較少。所以在電網(wǎng)中得到廣泛普及，大量的運用下不可避免的產(chǎn)生故障，這就需要我們對故障的及時排查以及對可能會產(chǎn)生故障的源頭進行防范，減少對電力電纜正常運行的影響。

2.高壓電力電纜故障的分析

2.1高壓電纜中問題的概括

電力工程中常見的問題是輸電線路老化，由于高壓電纜一部分埋藏于土中，不可避免土壤中的微生物對其分解或者腐蝕，又或者一些動物或者人為因素導致電纜的破壞，導致護層破壞而暴露出內(nèi)部結構，久而久之介質(zhì)的損耗增大。

又有一部分高壓電力電纜在高空中，有時候可能會遭到電擊，電壓過高產(chǎn)生諧波振動或者輸出電壓超出標準額定范圍，也會對電纜有所影響。其中大部分電纜終端的損壞都是由諧振運動導致的[1]。

高壓電力電纜的接頭作業(yè)出現(xiàn)問題。交聯(lián)線芯未在絕對密封的空間內(nèi)進行切削、刮磨等一系列的操作使其表面覆蓋灰塵。制作終端接頭時環(huán)境不密封，工藝不標準，由于操作原因使其放電。在高壓電纜接頭制作的操作環(huán)境中濕度過高，引起絕緣層的保護作用下降。

電氣工程中不可避免的散熱問題。溫度升高導致導體的阻值升高，電力傳輸?shù)男蚀蟠蠼档汀Ｒ虼嗽斐山^緣層破壞，加劇了電纜的損壞。導致高壓電纜的溫度升高的原因有很多，電力電纜過熱會極大地影響電力的傳輸能力。有些電纜敷設密集的地方導致電路過載，局部表面難以散熱，對于穿管敷設的電纜也容易導致局部過熱的問題，從而導致絕緣層的破壞。此外由于在電纜周圍的空氣流通性不好，局部滯留的空氣受電壓過高而溫度不斷升高，導致絕緣層的老化，甚至碳化。

總結來說電纜電壓要嚴格遵守規(guī)定，超負荷運行并不能使得電力高效傳輸，只會導致熱量無法散失，引起絕緣層的損壞。因為在電纜設計過程中早已經(jīng)考慮到熱量的問題，所以在電纜周圍已經(jīng)設計好熱量散失的途徑，只要不超所定規(guī)格就不會出現(xiàn)這些問題。如果電壓長期滿負荷也會導致電纜出現(xiàn)絕緣層的老化、碳化等問題，經(jīng)過長期的溫度積累會產(chǎn)生惡性循環(huán)，然后在高溫高壓條件會導致電壓擊穿空氣、形成火災。

2.2高壓電纜中問題具體分析

高壓電力電纜是電壓在110千伏以上的電纜，我國高壓電力電纜的導體一般是銅芯，在導電以及導熱性能方面都有不錯的體現(xiàn)，但是長期在滿負荷條件下也會有散熱不及時的情況，可能會導致絕緣老化及鉛包鼓脹等問題，從而發(fā)生惡性循環(huán)使熱量的無法散失，致使電纜發(fā)生擊穿。

諧波振動的產(chǎn)生導致?lián)舸驗橹C波振動會帶動弧光的接地現(xiàn)象的產(chǎn)生，頻繁的弧光現(xiàn)象導致電壓的反復增幅變化使得絕緣層不同程度的損傷，最后擊穿絕緣層損壞電纜終端或者中間接頭[2]。

高壓電纜終端頭以及導體的制作工藝也影響著電纜的性能，電纜導體由若干條導體纏繞形成，如果工藝設計或者在安裝環(huán)境中出現(xiàn)差錯就會導致導體之間形成空隙，空隙的產(chǎn)生意味著兩條導電的導體之間產(chǎn)生磁場并進而形成電容，導體之間的氣隙在高壓情況會被電離。并且長期的電離會導致終端的損壞，還有長期的對地放電也會影響終端的壽命。

3.高壓電纜故障防范對策

3.1加強高壓電纜的日常監(jiān)測

現(xiàn)在高壓電力電纜的數(shù)據(jù)已經(jīng)可以數(shù)字化，輸出的一端需要時刻的關注監(jiān)視電壓的數(shù)據(jù)，以及異常電流的反饋，以避免電壓的超負荷運轉。變壓器站的觀測人員也要經(jīng)常檢查對異常電流、電壓的反饋，避免電壓長期的滿負荷運行。除此之外要保證電纜頭終端的質(zhì)量，保證工藝設計以及密封處理，特別是對電纜附件接頭的出廠檢測。對于電纜接頭通常有VHF，UFH局部放電檢測方法，還有TEV暫離地電壓測試方法。其中最好使用TEV暫離地電壓測試，可以準確的判斷其終端是否精準。對整條線路物理干擾因素一定要排清，電纜的附近一定要通風、排水、干燥，保證電纜不因為這些外在的不必要物理因素所影響。由于電氣工程自動化的實現(xiàn)，可以實現(xiàn)自動化監(jiān)視整條線路的溫度及電壓的變化。數(shù)據(jù)通常在儀器中會體現(xiàn)，并且遇到封頂數(shù)據(jù)會出現(xiàn)警告，只要操作人員不疏忽對儀器的正常操作就不會出現(xiàn)巨大安全事故。

3.2做好諧波的管理

諧波的管理與控制也要加強，對每個區(qū)域的諧波數(shù)據(jù)要進行記錄，計算出每個地區(qū)諧波電壓的數(shù)據(jù)，對每個電纜頭終端的各個參數(shù)分析得出諧波的閥值。并且建立多種方案來面對將來可能會產(chǎn)生的諧波過電壓，當發(fā)現(xiàn)電壓或者連接點的電壓出現(xiàn)超出規(guī)定值的時候，要立馬做出抉擇防止因為諧波的影響導致對整條線路的影響，對電網(wǎng)中可能會有諧波位置定期檢測，保證電網(wǎng)的正常運行。

3.3做好高壓電纜的安裝維護工作

一般高壓電纜的覆蓋是通過溝槽或者掩埋的方式進行，因此其隱蔽性和被檢測的手段決定了電纜發(fā)生故障時被偵測的時間長短，直接決定發(fā)生故障時再次供電時間長短，所以在每次巡視時對每個關鍵點做好標記，以便于故障的排查減少偵測時間。隱蔽性處理也需要保障電纜的安全性，防止因為一些施工單位利用一些機械對其造成損壞。

高壓電纜周圍的磁場屏蔽也應該做好工作，對地距離以及絕緣之間的空間做好相匹配的位置。電纜的接地線必須穿過零序電流互感器，電纜接地點在互感器以下時，接地線應直接接地;接地點在互感器以上時，接地線應穿過互感器接地。電纜的固定也有相應的處理方式[3]，高壓電纜在水平或傾斜支架上層次位置的變化端、接頭兩端應采用能適應各種位置變化的支持方式。其次在電纜拐彎處電纜接頭的兩側每隔5米左右進行引溝，設立隧道。在電纜的處理中，先處理導體，將導體進行纏繞，然后進行鋪設輔助物，最后加入絕緣物，管道口封閉內(nèi)部保證干燥通風并放滅火裝置。建立檢測裝置，以保證自動化的實現(xiàn)，在外部輕松的了解到內(nèi)部管道的情況數(shù)據(jù)。

4.結束語

高壓電力電纜的處理主要控制其環(huán)境的因素，最主要就是熱量的控制，如果溫度過高對整個電纜影響都是非常大的，對于電壓來說，不能過載運行，也不能長期滿負荷運行。電纜接頭的過程也要保持嚴謹，控制好每個因素的影響，比如濕度及空間的處理都是比較重要的。日常對于電纜數(shù)據(jù)的波動也要做好記錄，并且對其波動數(shù)據(jù)進行分析，預測將要發(fā)生的變化并建立相應的對策措施。電纜接頭以及導體的處理技術、制造工藝需要符合標準規(guī)格。高壓電力電纜的故障對整個電網(wǎng)安全可靠地運行有著極大的影響，所以要做好高壓電纜故障排除工作以及防范對策。

參考文獻：

[1]林斌.高壓電力電纜故障查找預定位方法探討[J].電工技術，2018（24）：149-151.

[2]何建益.220kV高壓電力電纜故障檢測技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（23）：226.

[3]徐昱.高壓電纜故障測試與處理技術分析[J].通訊世界，2018（11）：103-104.

（作者單位：特變電工山東魯能泰山電纜有限公司）