寶鋼動力電纜絕緣狀態(tài)評價方法及更換標準的制定

電氣高級技師論文寶鋼動力電纜絕緣狀態(tài)評估方法的探討寶鋼分公司設備部學員：潘永明電話：2664指導老師：劉杰電話：26640六年七月目錄引言……交聯(lián)聚乙烯電纜的老化機理…………水樹枝 局部放電 熱老化 機械老化 寶鋼電纜預防性試驗方法及判斷標準絕緣電阻測試 直流泄漏電纜測試 直流耐壓試驗 低頻6測量 低頻耐壓試驗 工頻g測量 工頻耐壓試驗 變頻耐壓試驗 局部放電測試 電纜絕緣狀態(tài)的評估方法……………絕緣電阻評估方法 直流些流電流評估方法 介損測試評估方法 耐壓試驗評估 電纜老化機理分析 電纜老化評估方法匯總 結束語…………………#4.2.泄3漏電流－電壓特性曲線評估方法電纜的絕緣老化診斷中,絕緣性能良好的其直流漏電流很小,甚至不能測得（泄漏電流－電壓關系應遵循歐姆定律，弱點比應為1）而,發(fā)生水樹枝的電纜其直流泄漏電流往往很大,超過了標準范圍值。但如果是處與水樹枝發(fā)生的初期,它不會馬上引起絕緣擊穿,這就要周期性的進行老化診斷,觀察它的發(fā)展過程。發(fā)展到貫穿水樹枝時,其直流電壓和電流特性曲線不遵從歐姆定律,而是呈現(xiàn)為非線性的激增現(xiàn)象.如圖所示.這表明該電纜已發(fā)生了貫穿水樹枝。4.2.泄4漏電流－電壓特性曲線評估方法舉例4ST槽架電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計4ST4ST槽架電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計4ST直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計原料4ST原料4ST槽架敷設泄漏電流-電壓特性原料4ST直埋敷設泄漏電流-電壓特性成品碼頭4#卸船機直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計成品碼頭4#卸船機直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計成品碼頭4#卸船機直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計成品碼頭4#卸船機直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計1123duduIn-歹歹萬.系系系4#卸船機敷設泄漏電流-電壓特性54#卸船機敷設泄漏電流-電壓特性5#卸船機敷設泄漏電流-電壓特性泄.5漏電流綜合評估級別漏電流值有無波動漏電流的時間特性判定直埋槽架無有下降傾向上升傾向（良好）：全部是級別時并弱點比遵循歐姆定律；（要注意）：，判定以外的場合；（不良）：有兩個以上的級別時或弱點比超過時；IJ 以下；一JAJ以上J以下；0JAJ以上介3損的測試評估方法給交聯(lián)聚乙烯絕緣材料加上交流電壓時，等于將絕緣材料中的和并聯(lián)電路。從將變小。也就是說 的減小使6增加。而介損系數(shù)測量儀原理上講，當水樹枝發(fā)生后，將變大，在實際中，由于電纜的半導電層的電阻和屏蔽層的接觸電阻存在，將使在實際測試過程中的變小，因此，測試數(shù)據(jù)并不正確。因此，在電纜6測試中應關注6將變小。也就是說 的減小使6增加。而介損系數(shù)測量儀介損的測試評估方法介質(zhì)損失角正切3測量原理圖。利用與分壓器 上的電壓降來測量流經(jīng)試品上的電流和電壓。對這兩訊號進行采樣，通過采樣多路器 ，使電流、電壓模擬信號依次與模數(shù)轉(zhuǎn)換。計算機除其他任務之外，還進行電壓和電流信號的測量，計算介質(zhì)損失角正切g使能很方便地控制整個系統(tǒng)。介.損2測試的綜合評估頻率電壓等級數(shù)值判斷6 6%0良好三 %6要注意，有水樹枝存在介損的測試評估方法舉例鋼管廠有一根 電纜（不接地系統(tǒng)，電纜年運行，長度為米，單芯，無中間接頭），在96年預防性試驗中絕緣電阻與泄漏電流測試數(shù)據(jù)均良好，在200年06月的預防性試驗中主絕緣電阻用 搖表測試絕緣電阻在（一MQ）之間晃動，護層絕緣電阻為MQ。但黃相電纜在直流 與 電壓下的泄漏電流在-pA之間有規(guī)律的擺動，有明顯的游離放電現(xiàn)象（年、、泄漏電流均為MA）。且電纜的泄漏電流三相不平衡率也遠遠大于了 °（、泄漏電流還是pA）,三天后在經(jīng)復查結果一樣的情況下進行了 試驗，結果發(fā)現(xiàn)相電纜介損值在時達到了％。， 8 8 達到了 ％°。在的耐壓00試驗到48分鐘時發(fā)生了擊穿（故障部位為在馬路底下直埋段區(qū)域內(nèi)的電纜主絕緣，且電纜槽內(nèi)有大量的工業(yè)廢水經(jīng)過）。寶鋼用 試驗裝置進行現(xiàn)場電力電纜試驗已有十年多時間共對多根線路等級電纜進行了試驗。雖然此項新技術、新方法應用中積累了許多的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，在實際使用中也發(fā)現(xiàn)了一些電纜存在的絕緣缺陷和施工質(zhì)量問題，取得了一定的效果。4.耐4壓試驗評估方法目前，國內(nèi)、外通常采用的耐壓試驗的測試方法有四種：直流耐壓試驗、工頻交流耐壓試驗、串聯(lián)諧振變頻耐壓試驗以及 低頻耐壓試驗。下面對四種耐壓試驗進行分析：直流耐壓試驗：直流電壓試驗過程中在交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜及附件中會形成空間電荷,對絕緣有積累效應,加速絕緣老化,縮短使用壽命；直流電壓下絕緣所耐受的電場分布與實際交流運行電壓下不同,因此,直流試驗合格的電纜,投入運行后,在正常工作電壓作用下也會發(fā)生絕緣事故。因此，對于交聯(lián)聚乙烯絕緣的電纜應采取其它試驗方法。工頻耐壓試驗：由于此試驗方法能最真實地模仿電纜在正常運行使用環(huán)境，因此此方法是最有效、最直接的耐壓試驗方法。但是此耐壓試驗方法需要高電壓、大容量的試驗設備，不適合現(xiàn)場的使用。串聯(lián)諧振變頻耐壓試驗：此耐壓試驗方法是目前國內(nèi)、外最流行的一種耐壓試驗方法，它通過電容與電感發(fā)生諧振后進行升壓的耐壓試驗，此方法也是采用的交流電流，能模仿電纜在運行使用時的狀態(tài)。在中、低壓系統(tǒng)國內(nèi)、外還沒有明確的試驗電壓值和試驗所加的時間。煉鋼廠電爐分廠爐電纜在年月份進行了串聯(lián)諧振變頻耐壓試驗，施加電壓為及分鐘耐壓試驗，耐壓通過，但是在年月份0相發(fā)生了單相接地故障，從故障部位看是電纜終端上，是因電纜半導電層剝削不良引起的。因此對有缺陷和疑問的電纜如何正確開展試驗還有待進一步的探討與研究，尤其在評價電纜老化的標準方面還有待進一步的實際經(jīng)驗與數(shù)據(jù)的積累，同時也要進一步加強同行之間的技術與經(jīng)驗交流。低頻耐壓試驗：目前國內(nèi)、外最有效的測試方法是 耐壓試驗，此試驗設備將 改到 ，理論上可以把試驗設備容量降低到 ，這樣， 的試驗設備就可以與直流設備一樣做到容量小、重量輕，適合現(xiàn)場使用。經(jīng)實踐證明，0.1電壓試驗能有效找出電纜的缺陷，不會給良好絕緣帶來損傷。綜合評估方法1無閃絡、不擊穿。04.電5纜老化機理分析4.5.1電纜在運行中受潮后，有明顯的電滲（在外加電場作用下，液體通過多孔固體的運動現(xiàn)象，稱為電滲）現(xiàn)象。當纜芯加正極性試驗電壓時，在電場作用下，水分被排斥，滲向鉛包，絕緣中的水分相對減少，由于水帶正電，所以泄漏電流就小，這樣，就不易發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。當電纜芯導體直流試驗電壓時，由于水帶正電，在電場作用下，水分由鉛包滲過絕緣向電纜芯集中，使絕緣中的水分相對增加，所以泄漏電流增大，這樣就能嚴格地判斷受潮程度。同時，當絕緣有局部缺陷時，將引起電場畸變，這有助于使絕緣中的水分集中于局部缺陷區(qū)，從而易于發(fā)現(xiàn)絕緣局部缺陷。4.5電.氣2老化絕緣物在電壓作用下,由于電纜制造中的質(zhì)量缺陷,施工中機械與外力作用傷害,絕緣物中的空隙、裂紋等,造成局部電場不均勻,誘發(fā)局部放電,以導體的變異部、空隙、雜質(zhì)為起點,局部破壞,發(fā)展成樹枝化,漸漸地導致絕緣破壞。4.5水.老3化水浸入電纜后（制造時或施工與運行中接頭浸潮等）由,于電場的疊加效果,在電場不均勻及電場力集中點形成水樹枝化，引起電纜老化。.電6纜老化評估方法匯總序號評估方法使用儀表適用場合絕緣電阻絕緣電阻一時間特性絕緣電阻一電壓特性泄漏電流試驗前后絕緣電阻的變化搖表及以下電壓等級的動力電纜直流泄漏電流泄漏電流一時間特性泄漏電流一電壓特性直流泄漏電流測試儀所有電壓等級的動力電纜介損測試低頻介損測試介損測試裝置及以下電壓等級的動力電纜耐壓試驗低頻耐壓試驗耐壓試驗儀及以下電壓等級的動力電纜5結.束語.不1同試驗方法對電纜絕緣造成的損傷程度、發(fā)現(xiàn)缺陷的靈敏性各不相同。對存在局部缺陷的電纜，應優(yōu)先采用 耐壓的測試診斷方法；對運行年限較長已出現(xiàn)貫穿水樹枝老化的電纜，采用直流漏電流結合電纜絕緣電阻測試診斷方法更有效。.對2電纜所進行的絕緣電阻和泄漏電流測試可以發(fā)現(xiàn)電纜主絕緣存在的缺陷，通過分析電纜泄漏電流試驗后的絕緣電阻的變化，可以判斷電纜是否存在受潮或進水現(xiàn)象，因此在今后的試驗中應在泄漏電流試驗后再次對電纜絕緣電阻進行測試，如果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻存在下降或晃動，應引起足夠的重視，說明電纜已存在著絕緣狀態(tài)的老化現(xiàn)象。5.3直埋電纜溝道狀裂紋產(chǎn)生的原因可能是主絕緣長期受地面沉降應力的影響,導致電纜絕緣產(chǎn)生的微小裂紋而引起的一種放電通道。因此電纜采用直埋方式敷設時，宜選用鎧裝電纜，以加強電纜的機械強度，防止外力對電纜絕緣造成損傷。同時雙護套的鎧裝電纜對電纜的防水也能起到積極的作用。5.從4歷年的預防性試驗數(shù)據(jù)進行分析，目前寶鋼的交聯(lián)聚乙烯電纜在沒有受到地下水的侵蝕時，電纜的絕緣狀態(tài)良好，并沒有發(fā)生水樹枝的發(fā)生；而對于直埋敷設的電纜，由于受到地