遠(yuǎn)程教學(xué)設(shè)計范本 《高壓電纜故障分析》腳本

1、高壓電纜故障及分析一、課程時長：50分鐘一、課程說明本課程適用于電力作業(yè)人員對高壓電纜故障的了解和分析。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活的用電量日益增加，對電力的需求量越來越大，要求電網(wǎng)的安全運(yùn)行也越來越高。而作為連接各種電氣設(shè)備、傳輸和分配電能的電力電纜，已逐漸取代了架空線的位置。電纜供電的傳輸性能在城鄉(xiāng)內(nèi)比架空線既穩(wěn)定，可靠性高，且占地小，不會造成對市容的影響，也不受自然環(huán)境的制約，越來越廣泛地應(yīng)用在城市電網(wǎng)中。相應(yīng)地電纜故障發(fā)生次數(shù)也在增加,對電網(wǎng)的影響也在增大。找出電力電纜故障原因,并采取相應(yīng)措施防范故障的發(fā)生,已成為當(dāng)前電業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行面臨的一個重要課題。經(jīng)

2、過本課程的學(xué)習(xí)，預(yù)期學(xué)員可達(dá)到中級水平。二、教學(xué)內(nèi)容分析（一） 教學(xué)目標(biāo) 了解高壓電纜的結(jié)構(gòu) 掌握高壓電纜故障的原因 掌握高壓電纜故障的類型 熟悉高壓電纜故障類型的判斷方法 了解高壓電纜故障的預(yù)防措施（二） 教學(xué)重點(diǎn)分析 掌握高壓電纜故障的原因 掌握高壓電纜故障的類型 熟悉高壓電纜故障類型的判斷方法（三） 學(xué)習(xí)者分析1.入門技能。學(xué)習(xí)者都為成年人，已經(jīng)具備了一定的動手能力。2.對該領(lǐng)域已有的知識。學(xué)習(xí)者為一線工人，已經(jīng)具備了一定的工作經(jīng)驗(yàn)。3.對學(xué)習(xí)內(nèi)容的態(tài)度。學(xué)習(xí)者認(rèn)為學(xué)習(xí)高壓電纜故障及分析非常有用，可以加深高壓電纜故障的認(rèn)識，對從事該行業(yè)是必要的。4.學(xué)習(xí)能力水平。學(xué)習(xí)者的學(xué)歷相差不大，大

3、部分為大專、中專，學(xué)習(xí)者的能力水平相近。5.學(xué)習(xí)偏好。學(xué)習(xí)者愿意進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。 6.對培訓(xùn)的態(tài)度。對培訓(xùn)給予正面肯定，都認(rèn)為這可以幫助他們更好的學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)知識。7.群體特征。異質(zhì)程度：因?yàn)閷W(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力水平相近，因此差別不大。規(guī)模：學(xué)習(xí)者均可以使用網(wǎng)絡(luò)課程的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，在時間和空間上沒有限制。整體印象：教學(xué)要做到高效率和方便性，學(xué)習(xí)者參與網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)，可以閱讀課程中提供的相關(guān)材料，最后進(jìn)行相關(guān)練習(xí)。四、設(shè)計說明腳本中出現(xiàn)的Title、T、M、G、S、B、V分別代表各種不同的教學(xué)內(nèi)容表達(dá)形式：Title標(biāo)題本文 TText屏幕文本 MMovie動畫和流程圖 GGraphic圖形 S場景或者情景

4、 B按鈕 V視頻 IInteractive交互 表1 課程結(jié)構(gòu)表章標(biāo)題節(jié)標(biāo)題設(shè)計要求備注第一章 概述視頻+動畫+旁白+字幕第二章 高壓電纜的構(gòu)成及故障類型高壓電纜的構(gòu)成視頻+動畫+旁白+字幕高壓電纜故障類型第三章 高壓電纜故障原因廠家制造原因視頻+動畫+旁白+字幕施工質(zhì)量原因其它原因第四章 預(yù)防措施視頻+動畫+旁白+字幕第五章 總結(jié)測試文件名頁碼屏幕展示設(shè)計要求配音文字T1：當(dāng)前位置：第一章 概述第一章 概述01-0001S:主持人邊走邊講解，主持人點(diǎn)擊相關(guān)位置，呈現(xiàn)圖片M:1-5年：電纜及附件產(chǎn)品質(zhì)量和電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量問題 5-25年：電纜本體絕緣樹枝狀老化擊穿和附件呼吸效應(yīng)進(jìn)潮而發(fā)生沿面放

5、電 25年后：電纜本體絕緣樹枝老化、電-熱老化以及附件材料老化加劇G:電纜圖片電纜敷設(shè)安裝畫面背景為一個手繪圖，（一個城市，主持人走在城市的馬路上，城市分成幾個區(qū)域，每個章節(jié)呈現(xiàn)一個區(qū)域），手繪圖包含了屏幕要展示的圖片，主持人邊走邊講解隨講解呈現(xiàn)圖片。M：呈現(xiàn)年份的時候以樹木年輪的形式以動畫形式展現(xiàn)，比如1-5年，可以采用從小樹慢慢生長變?yōu)?歲樹木的方式體現(xiàn)年份主持人：電力電纜線路故障率和多數(shù)電力設(shè)備一樣，投入運(yùn)行初期(15年內(nèi))容易發(fā)生運(yùn)行故障，主要原因是電纜及附件產(chǎn)品質(zhì)量和電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量問題;運(yùn)行中期(525年內(nèi))，電纜本體和附件基本進(jìn)入穩(wěn)定時期，線路運(yùn)行故障率較低，故障主要原因是電纜本

6、體絕緣樹枝狀老化擊穿和附件呼吸效應(yīng)進(jìn)潮而發(fā)生沿面放電;運(yùn)行后期(25年后)，電纜本體絕緣樹枝老化、電-熱老化以及附件材料老化加劇，電力電纜運(yùn)行故障率大幅上升。 那么如何對電纜故障進(jìn)行分析和探測呢？首先一起來了解電力電纜的結(jié)構(gòu)吧T2：當(dāng)前位置：第二章 高壓電纜的構(gòu)成及故障類型第一節(jié) 高壓電纜的構(gòu)成第二章 高壓電纜的構(gòu)成及故障類型第一節(jié) 高壓電纜的構(gòu)成02-0101M1: 電力電纜分為油浸紙絕緣電纜、塑料電纜、橡皮電纜、充油電纜:M2：塑料電纜G1:塑料電纜結(jié)構(gòu)圖 T: 2010年1月1日，20時27分XX220kV變電站3#主變差動保護(hù)跳閘G2：油浸紙絕緣電纜G3: 塑料電纜G4: 橡皮電纜 G

7、5: 充油電纜M的文字內(nèi)容做動畫呈現(xiàn)G1需要去水印，根據(jù)講解相應(yīng)位置做閃動效果G2-G6隨講解呈現(xiàn)圖片，G6隨講解相應(yīng)位置閃動主持人：電力電纜按絕緣介質(zhì)不同大致可分為油浸紙絕緣電纜、塑料電纜、橡皮電纜、充油電纜,目前,電力系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛的是塑料電纜,它由導(dǎo)體芯線、絕緣層、半導(dǎo)電層、金屬屏蔽層、外護(hù)套層組成。 2010年1月XX站曾發(fā)生一起事故，我們一起來了解現(xiàn)場的具體情況。02-0102G6：1.C相電纜終端環(huán)氧套下電極處的護(hù)層保護(hù)器擊穿2.護(hù)層保護(hù)器與環(huán)氧套下電極法蘭盤連接螺栓處有放電痕跡3.下電極處有熏黑痕跡下電極處有熏黑螺栓處有放電痕跡護(hù)層保護(hù)器擊穿旁白：2010年1月1日，20時27

8、分XX220kV變電站3#主變差動保護(hù)跳閘，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)GIS的2203電纜倉C相電纜尾管搪鉛處裂開，裂口處有煙熏痕跡。電纜鋁護(hù)套的護(hù)層保護(hù)器擊穿，護(hù)層保護(hù)器與電纜終端環(huán)氧套下電極法蘭盤連接螺栓處有放電痕跡且下電極法蘭處有熏黑，故障后電纜倉密度計指示約為0.35MPa（運(yùn)行壓力值為0.42MPa）。搖測護(hù)層保護(hù)器發(fā)現(xiàn)絕緣電阻由原來的100M下降到1.1k，故障錄波器顯示C相故障電流為36.6kA。現(xiàn)場初步判定為2203電纜倉內(nèi)部故障。那么故障的是如何進(jìn)行判斷的呢，我們一起來了解一下吧T3：當(dāng)前位置：第二章 高壓電纜的構(gòu)成及故障類型第二節(jié) 高壓電纜的故障類型第二節(jié) 高壓電纜的故障類型02-0201

9、T1: 在故障測尋前500V2500V搖表進(jìn)行確定M 1 :故障類型：低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障和閃絡(luò)性故障M2:( 故障點(diǎn)絕緣阻值下降至該電纜的特性阻抗，甚至支路電阻值等于零，電纜就呈現(xiàn)低阻故障;)M3:(電纜的絕緣電阻值為無限大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同，但電壓卻不能饋送到用電設(shè)備，電纜就呈現(xiàn)開路故障;)T2: 直流電阻=特性阻抗 高阻故障M4:進(jìn)行斷路(開路)高壓試驗(yàn)時，泄漏電流隨試驗(yàn)電壓的增高而增大，在試驗(yàn)電壓升到額定值時，泄漏電流超過允許值，造成高阻泄漏;M5:在進(jìn)行斷路(開路)試驗(yàn)時，試驗(yàn)電壓升到某一數(shù)值，泄漏電流的測試儀表指示突然升高，表針呈閃絡(luò)性擺動;而

10、電壓指示儀表指示值稍呈下降時，此現(xiàn)象消失，但電纜絕緣仍有極高的阻值。這異?，F(xiàn)象表明電纜存在故障，電纜的絕緣某點(diǎn)有缺陷，而故障點(diǎn)沒有造成電阻通路，只有放電間隙或閃絡(luò)表面的故障。電流儀表和電壓儀表見下圖。泄漏電流測試儀：電壓測試儀表:M1:做成動畫的形式，主持人在介紹故障類型時，用手指點(diǎn)擊或移動相應(yīng)位置，出現(xiàn)文字。點(diǎn)擊相應(yīng)故障，進(jìn)入具體內(nèi)容介紹。M2：做一個“符號，從慢慢變?yōu)?，紅色區(qū)域慢慢縮小，直到完全變?yōu)楹谏3：狀的人，彎曲部分為人的手臂往上舉，表示很強(qiáng)壯。做一個雷電符號放在一側(cè)，中間放一個正常的，另外一側(cè)放一個電燈泡，電燈泡做狀M4：做一個I和U,I隨U變大而變大，當(dāng)U變?yōu)橐欢ǜ叨?，I超過

11、限定額度并鳴笛M5:電壓表和電流表可以做成簡筆畫的形式，根據(jù)提示做相應(yīng)擺動。 主持人：無論是高壓電纜或低壓電纜，在施工安裝、運(yùn)行過程中經(jīng)常因短路、過負(fù)荷運(yùn)行、絕緣老化或外力作用等原因造成故障。我們可以按其故障點(diǎn)電纜絕緣損壞的程度進(jìn)行分析。主要分為低電阻故障、高電阻故障、三相短路故障、斷線故障和閃絡(luò)性故障這幾種類型。通常在故障測尋前500V2500V搖表進(jìn)行確定。旁白：（1）低阻故障故障點(diǎn)絕緣阻值下降至該電纜的特性阻抗，甚至支路電阻值等于零，電纜就呈現(xiàn)低阻故障;（2） 開路故障電纜的絕緣電阻值為無限大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同，但電壓卻不能饋送到用電設(shè)備，電纜就呈現(xiàn)開路故障;（3） 高阻故障

12、電力電纜運(yùn)行中發(fā)生故障，故障點(diǎn)的直流電阻等于該斷路的特征阻抗，電纜就會呈現(xiàn)高阻故障;（4） 高阻泄漏進(jìn)行斷路(開路)高壓試驗(yàn)時，泄漏電流隨試驗(yàn)電壓的增高而增大，在試驗(yàn)電壓升到額定值時，泄漏電流超過允許值，造成高阻泄漏;（5）閃絡(luò)性故障在進(jìn)行斷路(開路)試驗(yàn)時，試驗(yàn)電壓升到某一數(shù)值，泄漏電流的測試儀表指示突然升高，表針呈閃絡(luò)性擺動;而電壓指示儀表指示值稍呈下降時，此現(xiàn)象消失，但電纜絕緣仍有極高的阻值。這異?，F(xiàn)象表明電纜存在故障，電纜的絕緣某點(diǎn)有缺陷，而故障點(diǎn)沒有造成電阻通路，只有放電間隙或閃絡(luò)表面的故障。02-0202G: T1：100 電阻接地或短路故障T2: 100 對地絕緣電阻正常值 高電

13、阻接地故障T3: 電阻較高或正常,導(dǎo)體連續(xù)性試驗(yàn)有斷線 斷線故障T4: 導(dǎo)體不連續(xù)，且經(jīng)電阻接地時，為斷線并接地故障隨講解呈現(xiàn)圖片和文字主持人：確定電纜故障類型的方法是用兆歐表在線路一端測量各相的絕緣電阻。一般根據(jù)以下情況確定故障類型：旁白：（1）當(dāng)搖測電纜一芯或幾芯對地絕緣電阻，或芯與芯之間絕緣電阻低于100時，為低電阻接地或短路故障。（2）當(dāng)搖測電纜一芯或幾芯對地絕緣電阻，或芯與芯之間絕緣電阻低于正常值很多，但高于100時，為高電阻接地故障。（3）當(dāng)搖測電纜一芯或幾芯對地絕緣電阻較高或正常，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體連續(xù)性試驗(yàn)，檢查是否有斷線，若有即為斷線故障。（4）當(dāng)搖測電纜有一芯或幾芯導(dǎo)體不連續(xù)，且經(jīng)

14、電阻接地時，為斷線并接地故障。（5）閃絡(luò)性故障多發(fā)生于預(yù)防性耐壓試驗(yàn)，發(fā)生部位大多在電纜終端和中間接頭。閃絡(luò)有時會連續(xù)多次發(fā)生，每次間隔幾秒至幾分鐘。主持人：回到現(xiàn)場,一起來看一下解體檢查情況。02-0203G1:1.C相電纜終端環(huán)氧套下電極處的護(hù)層保護(hù)器擊穿2.護(hù)層保護(hù)器與環(huán)氧套下電極法蘭盤連接螺栓處有放電痕跡3.下電極處有熏黑痕跡下電極處有熏黑螺栓處有放電痕跡護(hù)層保護(hù)器擊穿G2：1.電纜倉壁上有較厚的黑色固體粉末和顆粒2.導(dǎo)體上也有大量的黑色固體粉末，導(dǎo)體失去金屬光澤G3:電纜終端環(huán)氧套下部破裂，破裂處最大尺寸超過300mmG4：XX2203 C相短路電流錄波圖，最大短路電流為36.6kA

15、，且含有較大的直流分量。旁白：1月2日，將GIS的2203C相電纜倉打開，發(fā)現(xiàn)C相電纜倉壁上有較厚的黑色固體粉末和顆粒，導(dǎo)體上也有大量的黑色固體粉末，導(dǎo)體失去金屬光澤。因三相電纜倉及鄰接刀閘倉通過一個氣體連接管相互連通共用一個密度繼電器，故打開B相電纜倉檢查，也發(fā)現(xiàn)有黑色固體粉末附著在導(dǎo)體和倉壁上，所有相連倉室的氣體連接管道接口處均有黑色固體粉末附著。C相電纜終端環(huán)氧套下部破裂，破裂處最大尺寸超過300mm。電纜發(fā)生故障的情況比較復(fù)雜。為了縮短檢修的時間，不致影響正常的供電，必須采取快速有效的測尋方法，才能更快更準(zhǔn)確地將故障點(diǎn)查找出來并進(jìn)行搶修。故障類型確定后，查找故障點(diǎn)并不是一件容易的事情，下面介紹幾種查找故障點(diǎn)的方法：電橋法、脈沖法、故障點(diǎn)燒穿法、故障點(diǎn)的精確定點(diǎn)，請點(diǎn)擊查看相關(guān)內(nèi)容主持人：那么造成這起事故的原因是什么呢？拓展閱讀02-0301電纜發(fā)生故障的情況比較復(fù)雜。為了縮短檢修的時間，不致影