新科技發(fā)展的今天有關(guān)電力工程上新建設(shè)對(duì)現(xiàn)在發(fā)展有什么作用呢?同時(shí)現(xiàn)在電力電壓的新管理制度有哪些呢?本文是一篇電力論文。我們也知道隨著電力、能源行業(yè)的發(fā)展，種類(lèi)越來(lái)越多的電纜被運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。如何保證電纜的安全運(yùn)行、可靠供電，是電力從業(yè)者急需解決的問(wèn)題。鑒于此，在日常工作中，應(yīng)嚴(yán)格遵循工藝標(biāo)準(zhǔn)、多積累工作經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)提高實(shí)際工作效果。同時(shí)，工作人員要不斷創(chuàng)新，將基于預(yù)防性測(cè)試的計(jì)劃性檢修策略上升為基于設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)檢修策略，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜的運(yùn)行溫度、絕緣內(nèi)部雜質(zhì)變化與水樹(shù)枝發(fā)展過(guò)程、絕緣內(nèi)部電樹(shù)枝發(fā)展等多方面信息，使運(yùn)維工作精益化，從而創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　摘 要：在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的今天，城市配電網(wǎng)電纜的長(zhǎng)度已經(jīng)逐漸超過(guò)了架空線(xiàn)路的長(zhǎng)度，這就對(duì)電纜線(xiàn)路供電的安全性和可靠性提出了更高的要求。在電纜線(xiàn)路的運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電纜端部金屬護(hù)套和屏蔽層斷開(kāi)位置絕緣被擊穿而引發(fā)事故的情況。簡(jiǎn)要闡述了國(guó)網(wǎng)晉中供電公司發(fā)生的兩起中壓電纜事故，并分析了電纜端部絕緣屏蔽處的電場(chǎng)分布情況，就如何改善電場(chǎng)分布，降低電纜端部金屬護(hù)套和屏蔽斷開(kāi)后電場(chǎng)強(qiáng)度問(wèn)題提出了相關(guān)意見(jiàn)，以期不斷提升運(yùn)檢質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：事故分析;電力電纜;絕緣性能;電場(chǎng)分布,電力論文范例

　　1 概述

　　隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力電纜以其特有的優(yōu)勢(shì)被應(yīng)用于地下、水底等各種敷設(shè)環(huán)境中，因?yàn)樗軡M(mǎn)足長(zhǎng)期、安全傳輸電能的需求。近幾年，高電壓、大容量、大長(zhǎng)度電力電纜研制和應(yīng)用在不斷發(fā)展，交聯(lián)聚乙烯電力電纜作為主流產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于輸電線(xiàn)路和配電網(wǎng)中。在一些發(fā)達(dá)城市的配用電系統(tǒng)中，電纜線(xiàn)路的長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò)了架空線(xiàn)路的長(zhǎng)度。

　　電力論文：《四川電力技術(shù)》，《四川電力技術(shù)》堅(jiān)持為社會(huì)主義服務(wù)的方向，堅(jiān)持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，貫徹“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅(jiān)持實(shí)事求是、理論與實(shí)際相結(jié)合的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)，傳播先進(jìn)的科學(xué)文化知識(shí)，弘揚(yáng)民族優(yōu)秀科學(xué)文化，促進(jìn)國(guó)際科學(xué)文化交流，探索防災(zāi)科技教育、教學(xué)及管理諸方面的規(guī)律，活躍教學(xué)與科研的學(xué)術(shù)風(fēng)氣，為教學(xué)與科研服務(wù)。

　　截至2014年底，筆者所在的國(guó)網(wǎng)晉中供電公司已投運(yùn)的220 kV電壓等級(jí)交聯(lián)聚乙烯電力電纜有5.3 km，110 kV電壓等級(jí)的有50.7 km，城市配網(wǎng)10 kV電纜有233.7 km。電力電纜線(xiàn)路故障率與多數(shù)電力設(shè)備一樣，投入運(yùn)行初期(1～5年內(nèi))容易發(fā)生運(yùn)行故障，這主要是因?yàn)殡娎|及其附件產(chǎn)品的質(zhì)量和電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量問(wèn)題;在運(yùn)行中期(5～25年內(nèi))，電纜本體和附件基本進(jìn)入了穩(wěn)定期，線(xiàn)路運(yùn)行故障率比較低;在運(yùn)行后期(25年后)，電纜本體絕緣樹(shù)枝狀老化、電—熱老化和附件材料老化加劇，電力電纜的運(yùn)行故障率大幅上升。通過(guò)分析筆者所在公司的兩起中壓電纜事故，明確了交聯(lián)聚乙烯電纜端部屏蔽處絕緣擊穿問(wèn)題和施工安裝環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)。

　　2 案例分析

　　2.1 10 kV915韓聯(lián)線(xiàn)電纜絕緣擊穿事故

　　10 kV915韓聯(lián)線(xiàn)于2004-06投運(yùn)，線(xiàn)路全長(zhǎng)7.3 km。其中，電纜段3.2 km，架空段4.1 km，為混合線(xiàn)路。線(xiàn)路前段采用變電站電纜送出后上桿架空供電，后段采用電纜線(xiàn)路供電。線(xiàn)路高峰負(fù)荷為3 100 kW。干線(xiàn)電纜均采用YJLV22-3×300型，由榆纜集團(tuán)生產(chǎn)。

　　事故經(jīng)過(guò)：2015-03-27T09：13，110 kV城中站10 kVⅠ母C相瞬間接地，同時(shí)，有群眾通知韓聯(lián)線(xiàn)1號(hào)電桿著火。經(jīng)巡視人員現(xiàn)場(chǎng)檢查后發(fā)現(xiàn)，10 kV韓聯(lián)線(xiàn)1號(hào)桿C相電纜終端雨裙處明顯被燒傷，呈灰白色，如圖1所示?，F(xiàn)場(chǎng)通過(guò)紅外測(cè)溫，該處溫度為9.7 ℃，電纜本體運(yùn)行溫度為7.7 ℃，相差2 ℃，如圖2所示。根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》可知，這屬于嚴(yán)重缺陷，初步判定絕緣受損?？紤]到是在陰雨天氣發(fā)生的故障，所以，要與調(diào)度聯(lián)系、溝通后作緊急停運(yùn)處理。14：42，10 kV韓聯(lián)線(xiàn)、電機(jī)線(xiàn)緊急停運(yùn)后(10 kV韓聯(lián)線(xiàn)1～15號(hào)桿與10 kV電機(jī)線(xiàn)同桿架設(shè))重新制作連接故障電纜終端，將原終端頭(型號(hào)無(wú)法確認(rèn))更換為3M公司生產(chǎn)的15 kV5602PST-G2型。17：56恢復(fù)韓聯(lián)線(xiàn)、電機(jī)線(xiàn)送電。處理后的情況如圖3、圖4所示。

　　事故分析：通過(guò)對(duì)故障電纜終端頭的解剖檢查發(fā)現(xiàn)，主絕緣已被擊穿，電纜線(xiàn)芯外露，如圖5所示。經(jīng)過(guò)分析可知，這是典型的電纜終端絕緣屏蔽斷口電場(chǎng)分布不均勻的情況，導(dǎo)致絕緣逐漸劣化，使其被擊穿。引發(fā)此次故障的直接原因是在制作電纜終端的過(guò)程中，剝除了絕緣屏蔽后，產(chǎn)生了對(duì)絕緣極為不利的切向電場(chǎng)，屏蔽層斷口處也成為了電纜最容易被擊穿的部位。受施工工藝的影響，屏蔽處刀傷、切口不平整;再加上電纜運(yùn)行年久，絕緣屏蔽與主絕緣結(jié)合處包裹的半導(dǎo)帶分散電場(chǎng)應(yīng)力的作用減弱，導(dǎo)致該處電場(chǎng)分布不均勻，電場(chǎng)應(yīng)力增大，主絕緣薄弱處被擊穿，將電纜主絕緣外側(cè)包裹的接地銅屏蔽熔化，引起瞬間接地、電纜頭燒傷。

　　2.2 綿山220 kV變電站35 kVⅠ段電纜事故

　　故障前運(yùn)行方式：綿山站35 kV為單母分段接線(xiàn)方式，分段360斷路器在熱備狀態(tài)，1號(hào)主變帶35 kVⅠ段母線(xiàn)和出線(xiàn)負(fù)荷;2號(hào)主變帶35 kVⅡ段母線(xiàn)和出線(xiàn)負(fù)荷。35 kV出線(xiàn)電纜均為單芯電纜，型號(hào)為YJY-26/35 1×300.

　　故障過(guò)程：2014-07-06T08：54，綿山站35 kVⅠ段母線(xiàn)C相接地，A相為36.9 kV，B相為34.3 kV，C相為2.8 kV。在拉路過(guò)程中(35 kV義安線(xiàn)367開(kāi)關(guān)曾拉路)，09：59，1號(hào)主變RCS-978E低后備保護(hù)動(dòng)作301開(kāi)關(guān)掉閘，35 kVⅠ段母線(xiàn)失電(380金昌線(xiàn)、368城東I線(xiàn)、366三盛I線(xiàn))。與此同時(shí)，35 kV義安線(xiàn)367開(kāi)關(guān)過(guò)流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作掉閘，1號(hào)消弧線(xiàn)圈381開(kāi)關(guān)過(guò)流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作掉閘。

　　故障處理：2014-07-06，檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)35 kV義安線(xiàn)367室外出線(xiàn)0號(hào)桿B相電纜頭炸裂，35 kV1號(hào)消弧線(xiàn)圈381開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)側(cè)C相CT炸裂，381開(kāi)關(guān)柜內(nèi)C相電纜被燒毀。17：46，拆除1號(hào)消弧線(xiàn)圈381開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)側(cè)C相CT。將其更換為絕緣支柱后，35 kVⅠ段母線(xiàn)恢復(fù)送電。2014-07-07，重新制作1號(hào)消弧線(xiàn)圈381開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)側(cè)C相電纜頭，試驗(yàn)合格，1號(hào)消弧線(xiàn)圈381恢復(fù)運(yùn)行;2014-07-08，重新制作義安線(xiàn)367室外出線(xiàn)B相電纜頭，恢復(fù)義安線(xiàn)供電。

　　經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，綜合保護(hù)信息后判斷故障原因?yàn)椋?5 kV1號(hào)消弧線(xiàn)圈381開(kāi)關(guān)柜內(nèi)C相電纜頭絕緣被擊穿、燒毀，如圖6所示，對(duì)屏蔽線(xiàn)放電，造成35 kVⅠ段母線(xiàn)接地故障;1號(hào)消弧線(xiàn)圈381開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)側(cè)CT參數(shù)不當(dāng)，為20/5，當(dāng)C相接地過(guò)流時(shí)，CT迅速飽和過(guò)熱，絕緣降低，最終爆炸，A相、B相線(xiàn)電壓升高(21 kV升高至36 kV)。義安線(xiàn)367室外B相電纜頭長(zhǎng)時(shí)間(1 h 5 min)在過(guò)電壓下運(yùn)行，導(dǎo)致絕緣被擊穿、接地，如圖7所示。2條電纜絕緣擊穿處均為電纜終端金屬護(hù)套和屏蔽斷開(kāi)處，導(dǎo)致35 kV義安線(xiàn)367、1號(hào)消弧線(xiàn)圈381開(kāi)關(guān)過(guò)流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作掉閘和1號(hào)主變RCS-978E低后備保護(hù)動(dòng)作301開(kāi)關(guān)掉閘?！? 電纜終端和接頭的絕緣性能

　　由文中所述的兩起事故可知，在制作電力電纜的終端或接頭時(shí)，屏蔽層斷口處是電纜最容易被擊穿的部位，所以，在安裝電纜終端和接頭的過(guò)程中，必須要重視這個(gè)問(wèn)題。

　　3.1 電纜端部的電場(chǎng)分布

　　在制作電纜終端和接頭時(shí)，由于電纜端部金屬護(hù)套和屏蔽層斷開(kāi)，其電場(chǎng)分布情況比電纜絕緣層內(nèi)的分布更加復(fù)雜。突出表現(xiàn)為靠近金屬護(hù)套邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，具有較大的軸向應(yīng)力，即電場(chǎng)有沿著電纜長(zhǎng)度方向分布的不均勻分量。電纜絕緣沿表面的擊穿強(qiáng)度比垂直于表面的擊穿強(qiáng)度低得多，因此，必須高度重視軸向分量的存在。最大電場(chǎng)強(qiáng)度可用公式表示，即：

　　3.2 改善金屬護(hù)套邊緣處電場(chǎng)分布

　　由式(1)可知，要想保證電纜的可靠運(yùn)行，就要削弱該處的電場(chǎng)強(qiáng)度。在制作電纜終端和接頭的過(guò)程中，一般采用安裝應(yīng)力錐來(lái)增大等效半徑Re，增大周?chē)劫|(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εm。

　　10～35 kV交聯(lián)聚乙烯電纜附件一般采用高介電常數(shù)材料(介電常數(shù)為25～30)制成的應(yīng)力控制管來(lái)替代應(yīng)力錐，也可將用非線(xiàn)性電阻材料制成較短的應(yīng)力控制管(或應(yīng)力控制片、應(yīng)力控制帶等)直接安裝在電纜絕緣屏蔽層切斷處，以降低電場(chǎng)強(qiáng)度，達(dá)到分散電應(yīng)力的效果，從而保證電纜的可靠運(yùn)行。

　　4 電纜絕緣屏蔽處的施工事項(xiàng)

　　電纜終端和接頭屏蔽層斷口處的絕緣被擊穿，主要取決于施工環(huán)境和施工工藝?？偨Y(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)后，可以有效降低電纜屏蔽層斷口處的電場(chǎng)強(qiáng)度。在具體工作中要注意以下幾點(diǎn)：①施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度應(yīng)高于0 ℃，濕度要低于70%.在灰塵比較大和有污穢的地區(qū)，應(yīng)搭設(shè)作業(yè)棚。準(zhǔn)備施工的電纜試驗(yàn)要合格，保證端頭絕緣沒(méi)有受損;安裝附件為正規(guī)廠家生產(chǎn)的，并且其質(zhì)量合格，要在保質(zhì)期內(nèi)。②剝除金屬屏蔽層時(shí)，先用銅絲將金屬屏蔽層扎兩道，如果是銅帶，用刀在銅帶上劃一道痕跡，但用力要適度，不可劃穿，之后再剝除銅帶。銅絲屏蔽可將銅絲沿電纜圓周拆下，并用銅絲扎緊。③剝切半導(dǎo)電層時(shí)，35 kV以下電纜半導(dǎo)電屏蔽為可剝離半導(dǎo)電層。剝切時(shí)，應(yīng)用小圓銼沿線(xiàn)芯圓周銼一槽，再用小刀沿軸向劃幾道痕，銼槽和劃痕不可傷及絕緣層。電纜半導(dǎo)電層末端必須與應(yīng)力錐管半導(dǎo)電層連接，或者與應(yīng)力控制管、應(yīng)力控制帶連接，以形成均勻、平滑的過(guò)渡。半導(dǎo)電屏蔽層末端可采用砂磨坡度，用240號(hào)砂紙將末端半導(dǎo)電層均勻打磨成圓錐型坡度。在操作過(guò)程中要特別小心，不能將電纜絕緣砂磨出凹槽。另外，可以在半導(dǎo)電層末端15～20 mm的絕緣表面涂刷1層半導(dǎo)電漆，半導(dǎo)電漆的電阻率應(yīng)小于104 Ω·cm。在繞包半導(dǎo)電自黏帶時(shí)，其要緊貼半導(dǎo)電層末端，電纜末端一段絕緣表面用半導(dǎo)電自黏帶緊拉伸繞包2層。④清潔電纜表面時(shí)必須注意，清潔紙應(yīng)從絕緣端向半導(dǎo)電方向擦拭，不能反復(fù)擦，嚴(yán)禁用帶有炭痕的紙擦拭。擦凈后，要用清潔紙?jiān)俅尾聊ń^緣表面，檢查紙上無(wú)炭痕后方可繼續(xù)下一步操作。