王惠敏 王明 李超 徐善章

摘 要:在现有的电力系统中,高压电缆是必不可少的一部分,而高压电缆的绝缘性能是否良好是保持整个电力系统正常运转的重要因素。本论文着重于对于市面上的高压电缆出现的问题进行研究,并且对现有的高压电缆绝缘诊断方法进行分析,找出最有效的诊断方法。

关键词:高压电缆;老化原因;绝缘诊断

0前言

高压电缆是传导电力的重要媒介,电缆运行是否正常影响了整个电力系统设备的运行,但是在长期的使用过程中,由于化学腐蚀、环境、电场辐射等因素的影响容易使高压电缆的绝缘外皮受到损害,出现化学击穿等意外事故。所以一旦出现电缆事故就会造成不可逆转的后果,相关财力、人力的要求也就呈指数般增长,所以对使用中的高压电缆进行定期检修就显得尤为重要。下面将对高压电缆出现老化的原因和相应的诊断方法进行分析。

1高压电缆老化原因

1.1     电热老化

高压电缆在使用过程中由于电流的传导作用是会产生一定的电热的,这部分电热对于电缆等金属内芯损坏是不大的,但是对于其绝缘外皮有一定损伤,进一步导致电缆的绝缘性能下降。在正常情况下,外界温度的升高这类老化的程度也就越大,所以一般在夏天使用频率过高的话电缆的寿命会相应减少,当电缆的绝缘性能被腐蚀到一定程度之后,电缆的绝缘寿命也就终结了。

1.2     机械老化

这类老化是指电缆在使用过程中,由于外力拖拽或者是在生产安装过程中出现的磨损,这是指对高压电缆绝缘外皮的物理损伤。在这类机械外力的作用下,使得高压电缆外皮出现了小的裂痕,虽然在短时间内没有出现绝缘性能丧失的情况,但是由于长时间外力的作用导致缝隙变大,最终造成了局部击穿。

1.3     电场老化

电场是具有强大作用力的,其中包含了很多复杂的场区,引发了一系列的化学反应和物理反应。当电场强度到达一定程度之后,高压电缆受到的作用力就急剧增强,电缆的绝缘外皮遭到击穿。由于这类电缆老化的诱因是电子,所以也可以称为“电击穿”。

2绝缘诊断方法

2.1     离线绝缘诊断

离线绝缘诊断主要应用于电力系统在进行常规电力设备检查,对于现在的电力设备老化情况进行详细检查,预防电力故障情况出现。现在市面上有多种离线绝缘诊断方法,以下着重对主要的两种进行分析。

直流分量高压电缆绝缘诊断方法是在上世纪80年代提出的,它结合了大量的实验,总结出了规范的检测方法,利用电路的绝缘保护层、内里金属导体之间的直流分量来判断电缆运行是否良好。在正常运行过程中,两者之间是有直流分量流过的,这类电流的强度不大,但是一旦电缆不是完好无损的,有质量问题系统检测出来的直流分量就会极大地增强。这类测量方法虽说简单直观,但是在测量过程中,由于正常高压电缆的直流分量是特别小的,在测量时不易观察,容易出现误差。所以在运用这种方法进行诊断时,可以采用一些辅助设备进行检测。这种方法对于测量的电缆的伤害比较小,同时改良之后的测量灵敏度高,但是由于部分材料的特殊性,在测量之后会在电缆遗留部分电荷,所以这种测量方法不宜应用于特殊材料制成的电缆。

另外一种比较直观的检测方法就是温度高压电缆绝缘诊断法,一旦高压电缆的绝缘外皮出现老化,电缆就会出现局部温度升高。这类检测方法在理论方面上比较简单,在实际操作过程中又可以分成两类小的诊断方法,其一是对高压变懒容易出现故障的部位进行温度检测,但是这种情况不能排除所有电缆的故障,另外一种就是对所有运行中的电缆全部进行温度检测,但是这种方法就极大地增大了工作量,成本也随之升高。

2.2     在线绝缘诊断

在线绝缘诊断多应用于设备出现故障之后,这种方法能在电力系统运行过程中对高压电缆的绝缘性能进行检测,避免由于长时间停电造成的人物力损失,这种检测方法也是未来绝缘诊断的发展方向。并且在在线诊断过程中使用的均是低压设备,不会对电力系统的高压电缆使出现大程度的损伤,并且这类诊断方法需要的工作强度较小、安全系数高,所以在线检测必然是以后发展的趋势。

在线高压电缆诊断的方法主要是接地线电流法,在高压电缆运行过程中会产生一定量的电容和电流,在电缆老化以后,这两个变量都会呈现上升的趋势,最终使得整个电力系统的接地电流增加,使得整个检测实验的速度加快,并且这种变化是十分明显的有利于对诊断现象进行观测。其次还有环流在线诊断法,这种诊断方法与接地电流诊断法是很相似的,它们最根本的不同就是所诊断的故障原因不同,还留诊断法是上一种方法的一种升级,一旦出现电路老化,就会使环流电压加大,局部电缆温度升高加剧老化程度。

电力是人们生活必不可缺的一部分,高压电缆作为电力系统运行中的重要一环则必须要保证这个环节的安全,不同诊断方法的研究有助于减少电力系统老化的危害,对保障电力系统的正常运行有重要的意义。

参考文献:

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