电力电缆故障寻测分析(精选六篇)
电力电缆故障寻测分析 篇1
由于电缆的上述优点, 因此电缆得到了广泛的应用, 但由于运行时间的不断增长, 绝缘材料老化、过热、机械损伤、护层的腐蚀、绝缘受潮、过电压等导致故障时有发生。
由于电力电缆产品在发展过程中不断采用新的绝缘材料, 因而电缆的绝缘电阻也不断增高, 过去使用的一些探测方法已经不能满足需要, 因为使用以往的故障探测法, 对于高阻故障, 必须经过“烧穿”才能进行探测, 电缆故障点的烧穿, 要花费大量的时间、电力、设备和人力, 这在故障探测中, 是花时间最多, 最难进步的一步, 目前广泛采用的是脉冲反射法, 即闪测法, (利用故障点闪络进行测距的仪器, 简称为闪测仪) 进行故障测寻, 从而使故障可不经烧穿就能直接进行粗测。这种方法的优点是:探测快、精度高、适应性强, 所用仪器轻便, 即可节省时间, 又可节省人力, 我们多利用脉冲反射法, 和冲闪法能够准确的寻找到各种类型的电缆故障, 下面就电缆故障的性质和寻测方法进行一下分析:
1、电缆故障的分类
虽然电缆故障的原因是多种多样的, 但是按综合情况进行分类, 主要有以下几类:
1.1 低阻接地或短路的故障。
电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多, 电阻值低于100千欧而芯线连接良好的均属于此类故障, 一般常见的这类故障有单相接地、两相或三相短路或接地。
1.2 高阻接地或短路的故障。
电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常值较多, 电阻值高于100千欧而芯线连接良好的即属于此类故障, 一般常见的有单相接地, 两相或三相短路或接地。
1.3 断线故障。
电缆的各芯绝缘良好, 但一芯或数芯导体断开。
1.4 断线并接地的故障。
电缆有一芯或数芯断开而且经电阻接地。
1.5 闪络性故障及封闭性故障。
这类故障大多数是在进行预防性试验时发生的, 并多出现于电缆中间接头或终端头内, 特别是封闭性故障多数发生在注油电缆头内。发生这类故障时, 有时在某一试验电压下绝缘被击穿, 然后又恢复, 有时连续击穿, 有时隔数秒钟或数分钟后再击穿, 这种故障为闪络性故障。当击穿发生后, 待绝缘恢复, 击穿现象便完全停止的故障, 称为封闭性故障。
2 电缆故障性质的判断
所谓故障的性质, 就是确定:故障电缆电阻是高阻还是低阻;是闪络还是封闭性故障;是接地、短路、断线, 是单相、两相, 还是三相故障。
根据电缆故障性质的判断, 我们可以采取相应的试验手段以便于快速、准确地测定电缆故障点。
2.1运行中的电缆发生故障时, 预报警并显示则有可能是电缆短路或接地故障, 此类故障有可能由于短路接地电流大而造成断线故障。
2.2预防性试验中发现的故障多为高阻故障。
2.3对故障电缆进行绝缘电阻测定及导通试验。
用2500V兆欧表测量电缆芯线对地和相间的绝缘电阻来判断电缆故障是对地还是相间, 是高阻还是低阻故障, 如绝缘电阻较低时, 则可用500V—1000V兆欧表测量。导通试验时, 将电缆芯线之间在一端短接起来, 在另一端用万用表测量电缆芯线间的电阻, 来判断电缆是否断线故障。
电缆故障确定后, 首先选择最简便、快速、准确的寻测方法。若电缆故障为低阻故障, 我们则采用脉冲法。若电缆故障为高阻故障, 我们则采用冲击高压闪络法。下面就这两种方法进行一下简单的分析。
3 用脉冲法测寻低阻电缆故障
脉冲法是电缆测试中最简便和直观的寻测方法。其准确度很高。它可直观从闪测仪中观察出故障点是短路还是开路故障。并且可以从示波器标准距离刻度上直接推算出故障点距测量端的距离。
脉冲法接线如下图
3.1 工作原理
测试时, 在故障相上加低压发送脉冲, 该脉冲沿电缆传播直到阻抗失配的地方, 如:故障点、电缆终端。在该点处被反射回去。测量发送脉冲和反射脉冲的时间差就可以确定故障点的位置。
故障点的距离:利用公式L=1/2VT……… (1) 求出
T—为标准波时间差
V—电波在电缆中的传播速度
由于电缆的绝缘材料不同, 电波在其中的传播速度也不同, 可参照表一。
故障的性质类型, 由反射脉冲极性快定。如发射正脉冲短路故障将产生负反射;开路故障 (包括电缆终端) 将产生正反射。
如果发送的脉冲为一个正脉冲, 脉冲法测定短路故障及开路故障波形如下图。
4 用冲闪法测寻高阻电缆故障
根据我厂多年来电缆在运行中及预防性试验中所发生的电缆故障情况看来。电缆故障的70%以上是高阻故障, 特别是在预防性试验时发生击穿的故障90%以上是高阻故障。冲击高压闪络法更适合任何类型的高阻故障。并且试验方法简便、准确、快速。
4.1 电感冲闪法
冲击高压闪络法根据在测试时, 分为电感冲闪法和电阻冲闪法。不同之处只是与球形间隙相串联的电感线圈L可改为电阻。两种方法其原理相似, 但电感冲闪法使用更加广泛。在高阻电缆故障寻测时多使用此方法。下面仅对电感冲闪法的原理进行一下简单分析。
4.2 工作原理:
电源接通后, 电流通过调压器、变压器整流对电容器充电, 当充电电压达到一定数值时, 球间隙JS波击穿, 电容器C的电压通过球间隙的短路电弧和一小电感L直接加到电缆的测量端。这个冲击电压波沿电缆向故障点传播。只要电压的峰值足够大, 故障点就会因电离而放电, 故障点放电所产生的短路电弧便沿电缆送出的电压波反射回来。
其故障点的理想波形如图四, 只要测出波形的第一个上突跳拐点T1和下一个下突跳点T2间的时间间隔, 便可以利用L=1/2VT算出故障点距测试端的距离。
如:电缆为油浸电缆, 电波在油浸纸绝缘电缆中传播速度
V=160m/μs其故障点距离
L=1/2VT=80×4=320米
以上的脉冲法和闪络法的分析都是一些标准电缆所测的波形都是理想波形。在实际中, 由于电缆的长短, 故障点的不同。尤其是电缆的绝缘材料不同。实测的波形都不是一些理想波形。这就要求我们在测量时应根据一些具体情况, 将一些参数进行调整使其波形接近理想波形, 以便准确无误确定故障点的位置。
近期电缆故障分析 篇2
近一个月以来,连续发生了五起电缆故障,对运输生产产生了很大的影响,为了避免类似故障的发生,减少对运输生产的影响,车间组织了相关人员对几起故障进行了分析总结,制定了应急措施。
一、故障概况
1、**西车站外灯照明回路电缆故障
7月25日,**西配电所低压室至**西站外灯照明回路断路器跳闸,试送一次不成功,经测量发现去外灯照明的铜芯电缆(3X95+1X50)C相对铠装电阻为17欧母,判断为此电缆接地故障。8月10日经电缆测试仪检测,故障点在配电所起184米处,正好在站台上。8月15对电缆进行了处理,恢复正常。2、12号箱变至铁通直放站61一级贯通电缆故障
9月25日,**北铁通工区通知,发现直放站61号单电源供电。电话汇报电调查看,两路供电正常。经现场查看,发现一级贯通供直放站61号空开,电缆都正常,但是直放站内无电,经确认为电缆中间开路。现场还发现此回路电度表到目前为止还是零,由此证明此回路从开通到现在就一直没有供电。
3、**北动力一回路电缆故障
9月24日,**北配电所低压室至**北站动力一断路器跳闸,试送一次失败,经测量发现动力一的铜芯电缆(3*240+1*120)B、C相相间电阻为15KΩ,判断为此电缆相间故障。9月25日经电缆测试仪检测,电缆全长258米,故障点在配电所引出160米处,候车厅进站地道口大理石面下方(4月份电化局曾对此电缆进行过一次维修,做电缆接头一个)。9月25对电缆进行了处理,恢复正常。
4、**分区所上网备用电缆烧毁故障
9朋29日12时13分,接护路人员通知,**分区所上网电缆正在着火,经现场查看发现是**一侧上行线一条备用电缆拉弧放电,已烧坏,当晚用临时点进行了处理。
5、**西通信二路电源电缆故障
9月30日,铁通电话通知**西通信机房少一路电源,经检查发现**西配电所低压室D26号柜至**西站通信二路断路器跳闸,试送不成功,柜内检查发现此回路电缆铠装接地线已烧断,经测量发现**西站通信备用回路的铜芯电缆(3X50+1X35)接地故障(三相对铠装分别为:A 0.1kΩ、B 24KΩ、C 26KΩ;相间:AB 114KΩ、BC 93KΩ AC 2。7KΩ)。10月9号经电缆测试仪检测,故障点在配电所起163米处,正好在站台上。为了确保一级负荷的供电,目前从信号楼一楼动力回路接一根电缆至通信机械室配电箱,进行临时供电。
二、原因分析
1、**西外灯照明、**北动力一故障初步分析,主要是电缆敷设完成后,防护不到位,被站台土建等一些基础施工过程中的锐器打击造成外皮及铠装破损进水,绝缘下降击穿造成; 2、12号箱变至61号直放站的电缆故障原因是施工遗留问题(这一点从电度表计数为零就能看出来),从开通到现在就没有正常供过电,只是铁通没有及时发现,验收过程中我们无法发现铁通室内的供电情况。
3、**分区所上网电缆烧坏的原因初步分析为:所有备用电缆铠装及缆芯未进行有效接地,又因与带电电缆并排敷设,正常运行过程造成电缆铠装及缆芯感应高压电,再加上烧损电缆头在制做过程中的工艺缺陷造成绝缘达不到这么高电压的要求,使此处与抱箍放电拉弧烧坏。
4、**西通信二路电缆故障因未开挖,原因不明。
三、预防措施
针对近期电缆故障情况,为了减类似故障的发生,减少对生产生活的影响,经车间集体研究制定以下预防措施
1、利用四季度电力设备集中修,对管内所有电力电缆的绝缘电阻进行一次测量,对不合格的电缆制定针对性的整治方案。
2、向段申请备用一根(3X25 1X16)抢修应急电缆,确保出现电缆故障时能及时恢复临时供电。
3、对可直接观察到地电缆进行一次巡视,清除电缆沟内杂物,改善运行环境。
4、对管内上网电缆、备用电缆的接地情况进行检查,对接地不良的或未接地的备用(经查绝大部分上网点的备用电缆都没进行有效接地)电缆进行整改,确保接地良好。
谈电力电缆故障分析 篇3
摘要:21世纪,由于我国经济水平不断提高,城市电网建设中重要设备也在快速发展,随着我国电力电缆技术的不断发展进步,电缆以其独具的优点在配电系统中得到了越来越广泛的应用,但随之其发生故障的次数也越来越多,且由于电缆一般铺设在地下或者电缆沟里,所以查找故障点的位置将非常困难。现行比较成熟的电缆定位方法大都是离线定位技术,其在故障点的定位中都存在耗时较长造成供电长时间中断等缺点,而在线定位技术还不成熟,且大都存在操作复杂、成本较高、定位效果不好等缺点。所以对故障电缆在线定位的进一步研究有着非常高的实用性和急迫性。本文首先针对当前高压电力电缆故障成因展开了深入的分析,而后进一步针对故障成因,对于故障的防范进行了讨论。供同行参考。
关键词:配电;高压;电缆;故障;分析
前言:
众所周知,国民经济的稳定持续发展,与我国社会以及经济的发展密切相关。做好电力电缆的故障检测和运行维护是一项复杂而重要的工作,必须对此予以高度的重视,并作为工作中的重中之重去看待,一方面电力事业发展所需要的经济以及技术力量必须由社会大环境所提供,另一个方面,电力体系所提供的持续稳定的电力服务,也是社会发展需要的基本元素之一。基于电力系统如此重要的地位和作用,如何保持电力系统的健康水平,使其成为推动社会发展的积极力量,在当前环境下就显得尤为重要。
一、中压电力电缆故障成因分析
目前,为了适应电力事业环境中相关科技的发展,并且考虑到电力事业本身对于环境的影响,在城市中发展电力电缆配电网络已成为趋势,由电缆组成的配电网对降低线损、提高供电可靠性有显著的作用,与当前我国电力事业发展的总体方向保持高度契合。但是在电缆运行中产生的故障及对故障点查找的困难性,也成为了当前电力环境(系统)中各个方面关注的重点。与以往电网构成不同,中压电缆配电网络通常覆盖相对较大的地理区域,一旦发生故障,对于地区内的生产和生活的展开都有相对较大的影响。这种状况决定了电力企业必须给予电缆配电网络以更多的关注,确保其能够稳定地工作在正常状态上。
在整个配网系统中,电力电缆是重要的组成部分。与架空线路相比,电力电缆通常而言工作状态相对稳定,并且所涉及到的元器件数量有限,这些因素都成为提升电力电缆系统健康水平的积极因素。但是与此同时,相对较为健康的系统,也会在一定程度上成为相关工作人员维护态度懈怠的主要诱因,从而促使电力体系对于电缆维护工作呈现出一定的忽视状态。
从目前的工作状态看,造成电缆故障的原因主要有三个方面。首先在于社会因素,从社会角度看,在人口相对密集的地区,人的活动对于高压电缆,尤其是架空式高压电缆的影响十分显著。在社会群体中,不乏存在个别人对于高压电力危险性认识不足,从而导致多方面因素影响到高压电缆健康的状况时有发生,包括风筝、农业用地膜等都有可能成为高压电缆健康状况的危害,间接造成缆线故障的发生。其次则在于自然因素,包括风雨雷电等自然现象在内的诸多因素,都有可能成为造成高压电缆故障的因素。诸如雷击、大风等,会直接对高压电缆的工作状态造成影响,目前防雷手段虽然已经相对成熟,但是防雷体系却有可能在使用过程中发生退化,从而降低对于雷击的抵御能力。最后一个重要的影响因素来源于高压电缆体系内部,从设计到施工,一直到使用,电缆网络的质量在每一个环节中都面临挑战。设计过程中很有可能会出现设计与环境不适应的状况,而这个状况如果无法在施工过程中得到纠正和获取及时的反馈信息,就会对之后电网的运行产生不利因素;而在施工过程中,无论是施工人员的专业化水平或者态度,还是采购人员以及供货厂家基于利益的考虑私自偷换材料,对于高压电缆的影响都将是极为严重的;而对于运营过程而言,维护工作的不及时,也将成为直接危害电缆工作状态的首要因素。
二、高压电缆故障防范
目前当出现高压电缆故障的时候,已经有多种手段和技术能够对故障的位置进行准确识别和判断,其中包括脉冲法、电桥法和驻波法等,并且每一种技术又包含有多个分支,分别适用于不同的故障环境和应用环境特征。但是在整个电缆环境之下,更为重要的是针对主要的故障成因展开必要的防范工作,通过日常对于电力电缆故障成因和排除工作要点进行总结,并且提出有针对性的维护措施,借以降低高压电力电缆的故障发生机率,是当前电力工作环境中必须关注的重要方面。
就目前的情况而言,应当在如下几个方面重点展开维护工作:
1.施工质量的把控
通常而言,影响到电力电缆体系质量的系统内部主要因素来源于施工过程。虽然设计环节同样会因为对周边环境考察的不到位而造成与环境不适应的设计方案出现,但是施工过程中仍然有义务反馈多方面的信息给设计工作的负责环节。此外,施工过程中本身的一些行为环节,制作电缆头工艺的好坏从很大程度上决定了整条电缆线路的质量,电缆故障中绝大多数电缆本体故障都是因为电缆头制作工艺不合格,比如电缆头制作过程中尺寸不合理而继续制作电缆头或者在潮湿的天气环境里制作电缆头,都会导致电缆头质量不合格,从而导致电缆运行一段时间后发生故障,所以我们要严格控制电缆的施工质量和制作工艺,从根源上杜绝不合格的电缆线路进入电网。
2.电缆运行环境的建设
对于电缆故障的有效控制,在很大程度上会与电缆运行的环境有关。诸如市政给排水管道以及电缆沟等,都是需要重点关注的环境建设细节。对于市政排水管道建设可能存在的滞后问题,以及其可能会造成的对于电缆线路的浸泡和腐蚀等状况,必须予以重视,在展开施工的过程中应当尽量积极发现可能存在的环境隐患,并且为电缆线路通过的路径寻找更为良好的工作环境。对于电缆敷设的转角和中间接头井,则应当综合考虑排水措施,保证能够提供良好工作环境。
3.防范外力破坏的策略
一般来说,在电力系统运行中,首先,尽可能降低发生外力破坏事故的概率。为了有效引起驾驶人员的注意力以及确保电纜运行的安全性,一定要在电缆引下塔杆上涂一层反光漆,并且添加相应的反光标志管。除此之外,针对易受撞击的电缆引下塔杆布设防撞混凝土墩,同时涂上反光漆。其次,对电缆安全标志进行一定的规范。在电缆通道内设立电缆标志桩和标志牌与警告牌,对通道内挖土频繁的电缆线路应设有明显的警告标志,发动群众做好护线工作,提高相关人员的安全意识,确保电缆运行的安全。再次,选用安全的电缆通道。当铺设电缆附近的土壤中含有酸碱性等化学物质的时候,就会腐蚀电缆,或者存在着地下水污染的情况,也会腐蚀电缆。因此,在选择电缆铺设通道的时候,尽可能避免在此类区域铺设,有效防范污染腐蚀。最后,电缆铺设方式的选择。在铺设电缆的时候,一定要选择恰当的方式,这样就可以避免电缆受到外力干扰,同时也不会受到相邻管线施工的干扰,进一步防范了外力破坏的损失。
4.提高电缆的绝缘能力。
在对于电缆配电线路日常维护与检修中,要对于电缆的绝缘性能进行严格的检查。在进行检查的过程中,要针对电缆的不同种类,采用不同的检查手段与检查技术,有效的保证其电缆绝缘性能测试的有效性。在进行电缆铺设时,要根据电缆种类的不同,采用不同的方式进行铺设,并且保证铺设的质量。针对于整体电缆线路的绝缘性检查上,要针对于电缆线路的重要性的不同,制定具有针对性的、分段检测计划。在检测的过程中,对于电缆线路中相对绝缘性薄弱的地段,要及时的采取合理的技术手段进行修复。只有做好对于电缆绝缘性能的保证,才能有效的避免电缆事故的发生。尤其是对于电缆线路表层的金属套,检查人员要认真的检测,保证电缆的绝缘性能符合相关质量标准。对于检查过程中,出现漏洞以及缺陷的消防涂层,要及时的进行更换,保证电缆的绝缘性能。
5.其他方面
其它方面重点包括工作团队的建设(电缆运维班组成员水平素质的提高)以及相关数据支持体系的建设两个方面,虽然这两个方面并非直接与电力电缆体系的故障状况相关,但是二者对其健康状况的影响不容忽视。毋庸置疑,高素质的电缆运维团队能够对电缆线路进行良好的日常运行维护,并能在发生电缆故障时能够很好得利用电缆故障查找设备对故障点进行定位,迅速隔离故障,恢复其他用户的供电,提高供电可靠性。这对于保持电缆体系的持续健康有着毋庸置疑的积极意义。另一个方面,从信息化建设的角度看,良好的信息环境能够从数据的角度反映出电缆体系的健康状况,并且实现对于未来的模拟,这也必然会成为支持维护工作顺利展开的有效依据。
三、结束语
在城市未来的发展中,电缆线路以其供电的稳定可靠和对城市的美观作用,在城市配网发展中有着不可代替的作用,为了能够使电缆线路稳定、可靠、长时间的运行,我们应该在电缆的施工过程中严把质量关,提高投运电缆线路的制作工艺,在投运之前通过做电缆振荡波试验检验电缆头的制作是否合格,并通过组建电缆运维班组对电缆进行日常维护和故障查找,从而确保电缆线路安全稳定的运行,让以电缆为主的城市配电网络为城市的发展做出更大的贡献!
参考文献:
[1]袁翔.电力电缆故障测试方法和定位研究[J].广东科技,2011,19(22)
[2]高丽君,盧秀朋.电力电缆的使用维护[J].北京农业,2011(06).
[3]张栋国.电缆故障分析与测试[M].北京:中国电力出版社,2005
金陵石化电力系统故障分析报告 篇4
一、电力系统故障过程及影响
1、故障过程
2013年1月5日故障发生前,金陵分公司供电系统处正常运行,即两路地区电网联络线和金陵分公司三台发电机均正常运行。
5:06分左右,南京地区电网龙王山变电站220kV系统发生故障。致使南京东北区域电网220kV系统电压波动,录波监控显示,自05:06:18起到05:05:22,金陵石化热电变电站110kV两母线电压多次波动,最低电压低于40%额定电压,最后一次波动持续时间约1秒。随后南京电网故障切除,但同时地区电网尧化门变电站#2主变跳停。
尧化门变电站#2主变跳停后,金陵石化热电Ⅲ发电机组(100MW)与南京市电网解列,孤网运行(因尧金Ⅰ线721未停,小网包括尧化门变部分负荷),因小网负荷严重超过机组负载能力,Ⅲ发电机组强励动作引起励磁变过流,在05:06:28秒停机。
5:09:汽机专业就地检查Ⅰ、Ⅱ机在运行状态,#
1、#
3、#4给水泵运行,#5给水泵跳闸,出口门未关闭。
电气专业检查发现6kVⅤ、Ⅵ段电源635、636断路器跳闸,备用电源605、606断路器未能自投,6kVⅤ、Ⅵ段及400VⅤ、Ⅵ段失电。Ⅴ、Ⅵ炉UPS转电池供电,Ⅲ发电机公用系统UPS、Ⅲ发电机UPS所有指示全无;至主控检查时,发现Ⅲ机保护装置黑屏。
锅炉专业检查发现Ⅴ、Ⅵ炉跳停,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ炉从观火孔观察到炉膛内仍有火光,通过Ⅰ~Ⅳ炉盘前电接点水位计观察到水位上升很快,令外操就地手操各炉03门,但水位依然上升至+300,于是按照运行规程,按下停炉按钮将Ⅰ~Ⅳ炉停炉。
5:13:汽机专业打跳Ⅰ、Ⅱ机,Ⅰ、Ⅱ机主汽门关闭。此时热电运行部六炉三机均停,金陵分公司供电系统靠南京市电网尧金Ⅱ线724供电。
金陵石化热电厂电气一次主接线图
炼油Ⅱ线化肥Ⅰ线炼油Ⅰ线尧金Ⅱ线尧金Ⅰ线炼油Ⅰ线化肥Ⅱ线炼油Ⅱ线高备变主变主变主变高厂变高厂变高厂变厂低变厂低变低备变厂低变厂低变厂低变低备变厂低变输煤变输煤变输煤变除尘变除尘变除尘变除尘变除尘变化水变化水变化水变厂前变输煤变输煤变
图1 热电运行部电力系统图
2、炼油及煤化工区域6(10)kV变电所供电系统影响情况
1)炼油及煤化工区域53个6(10)kV分变电所中45个备自投成功,恢复供电。(#3机跳停后1秒,有快切的装置0.1秒)2)备自投未自动投入的装置变电所有8个,其中炼油区域6个,煤化工区域2个。这些装置一半有电。
3.烷基苯厂区域配电系统影响情况
1)烷一车间11#、12#变电所高压Ⅰ段、Ⅱ段进线开关及11#变低压400V进线开关未受影响,但部分高压电机欠压保护动作。12#变低压400V1#、2#进线开关跳闸,母联未自投,低压负载全部失电。
2)烷二车间的13#变高压Ⅰ段、Ⅱ段进线开关未受影响,但部分电机受晃电影响而停机。
3)烷三车间的16#变高压Ⅰ段、Ⅱ段进线开关未受影响。10个低压进线开关全部跳闸,母联开关均未自投,低压设备全部停电。
4)烷基苯水厂总降低压配电室Ⅰ段、Ⅱ段进线开关失压跳闸,母联未自投,全厂所有低压设备停电。
4、此次分公司电力系统事故,各部门在事故处理上符合预案要求,无次生事故发生,特别是分公司总负荷在事故后单电源运行时控制在80MW左右,避免了系统故障影响进一步扩大现象。
二、事故发生原因
1.金陵石化全区域电压波动原因分析
1)南京地区电网220kv系统为环网运行,龙王山变电站220kV系统发生故障(接地并短路)使公司两段110kV系统电压同时波动,且持续时间较长,约4秒钟,电压最低降至40%额定电压以下。此时,金陵公司范围内大部分低压电机均已跳停,大机组同时停运,装置停工。由于公司负荷主要由高低压电机组成,低压电机一般在电压小于70%额定电压时并持续几十毫秒即停运。高压电机按使用特点和机组特性作适当延时跳停,0.5秒~2秒。
2)由于尧化门#2主变跳停,致使#3号机跳停,金陵分公司供电能力严重不足。
2、热电厂用电6kVⅤ、Ⅵ失电及Ⅴ、Ⅵ炉停炉原因。
系统故障前,厂用电按正常方式运行,#0高备变运行于110kV正Ⅰ母,厂用电6kVⅠ~Ⅵ正常运行时分别带400V Ⅰ~Ⅵ负荷,系统图如图8所示,红色部分为110kV,蓝色部分为6kV,浅绿色部分为400V。#0高备变所带的负荷6kVⅠ、Ⅱ段做为厂用电6kV Ⅰ~Ⅵ段的备用电源使用,6kV Ⅰ~Ⅵ段均设快切装置。快切装置作用是在工作电源故障或失压时,自动投入备用电源的装置。但当备用电源电压小于75%额定电压时,闭锁装置。从故障现象看出110kV正Ⅰ母、正Ⅱ母电压均有波动,且最低电压均低于额定电压的75%,因此导致6kVⅤ、Ⅵ段快切装置闭锁,直接导致厂用电6kVⅤ、Ⅵ段失电。厂用电6kVⅤ、Ⅵ段失电后,其所带的Ⅴ、Ⅵ炉负荷均失电,Ⅴ、Ⅵ炉停炉。
3、公用系统UPS失电及Ⅰ、Ⅱ发电机停机原因
DCS电脑等负载合计约10kW,由两台40kVA公用系统UPS供电,两路电源分别取自400VⅤ、Ⅵ段,如图8所示。蓄电池接在二期直流系统,二期直流系统容量为1000kVA,如图9所示。在Ⅲ发电机跳闸后,400VⅤ、Ⅵ段失电。电源取自400VⅤ、Ⅵ段的二期直流系统充电模块不工作,Ⅲ发电机直流油泵(直流油泵电机额定功率为30kW)联动后依赖二期直流蓄电池供电。随着蓄电池电量的逐渐减少,蓄电池电压逐渐降低。当蓄电池电压低于额定值70%时,接至公用系统UPS的两个蓄电池空气开关低压脱扣,公用系统UPS停止输出。
因公用系统UPS停止输出,导致操作室DCS电脑黑屏,运行岗位无法操作控制。且发现Ⅰ~Ⅳ炉盘前电接点水位计观察到水位上升很快,虽令外操就地手操各炉03门,但水位依然上升至+300。于是,根据相关规程规定,手动打停Ⅰ~Ⅳ炉及Ⅰ、Ⅱ发电机。
四、整改措施
1、保证三台发电机稳定运行措施 1)建立自动负荷控制系统
a)与南京供电公司协商与联络线的低周减载方案,更改安全自动装置相关的定值。保证在南京电网发生类似情况是,尽快地与供电公司电网解裂,保证公司供电平稳,稳定发电机的运行;
b)在公司内部建立自动负荷控制系统,当电力系统小网运行时,按照预先设定的负荷重要程度快速自动地切除相应的负荷(如可先将生活用电切除,再根据电网运行参数自动判定切除次要装置),稳定公司电力系统,保障公司公用工程等生产关键装置;
c)完善监控系统,将各变电所的运行状态和故障信息量接入总降和电调等监控岗位,便于安全自动装置失效或发生事故时,能及时控制和调配系统负荷,快速恢复故障回路。对热电监控系统系统要完善所有电气量的采集,包括保护信息。并要有快速操作设施。2)对机组调节控制系统进行评估
成立专项小组,深入研究发电机及其控制系统的特性,制定相应调节策略及方案。重点针对小网运行时发电机的稳定性控制方式进行研究。
2、厂用电安全的措施
1)对现有的6kV及400V系统的电源接线进行重新评估
热电现有厂用6kV及400V电源系统的形成有其历史演变因素。但在发生类似本次系统故障时,对发电机组及锅炉的运行存在严重威胁。在评估时,充分考虑到小概率事件的情况,尤其是针对110kV正Ⅰ母、正Ⅱ母其中一段失电的情况下,如何保证厂用电的安全供电问题,应做深入的研究分析,并提出整改方案。
2)对现有快切装置进行重新改造和整定
针对此次厂用电快切装置均为动作的原因,因深入分析快切在事故情况下的动作原理。考虑到快切装置使用年限较长及内部算法有不尽合理之处等因素,可考虑使用新型的快切装置,增强供电可靠性。
在保证快切装置能正常切换的同时,建议可根据现场具体情况,增设备自投装置,完善备用电源投入系统。3)完善热电厂用电监控系统
3、UPS和蓄电池的使用
1)改造现有公用系统UPS接线
两路UPS电源均接入同一系统。在110kV正Ⅱ母失电后,导致两路UPS电源均失电。建议更改UPS电源接入点,分散风险。
集控室DCS电脑仅使用公用系统UPS供电,建议更改集控室DCS电脑等仪表设备的电源接入点,保证公用系统UPS失电后还能正常工作。
4.公司电力系统存在主要隐患及措施
1)由于南京电网供电容量已不能可靠保证,再加上机组的计划和非计划停运在所难免,因此任何一条联络电源线和机组停运,分公司供电系统中部分装置须改单电源运行或停运部分生产装置。当100MW机组或其他故障时,系统必须停装置减负荷运行,已远达不到系统配置N-1原则的要求。在220kV变电站未建好之前,这一状况难以根本改善。2)在加快220kV站建设的同时,考虑热电110kv站的后期改造工作,因该站是1988年建的,虽主要设备进行了更新,但一些设备(电缆、厂用变、保护装置等)使用时间也很长,且不易改造。按目前的初步设计方案,整个系统的结构也不合理。
3)将热电到炼油四条线路升级到150MW。该项工程已做了几年的努力,目前最终目标仍未实现,直接威胁系统安全运行; 4)热电110kV站内的部分设备容量不足,在特殊运行方式下不能满足运行要求,继续更新工作。
5)本次事故暴露的二次系统问题也很多。二次系统主要指保护、监控和一些自动装置。系统保护配置急需改进。一总降母差保护和炼油4条线路纵差保护未投用,加快系统保护定值的修订;
6)系统缺有效的负荷控制手段包括自动减载装置,该装置在系统发生故障时,能自动的迅速切断相应的负荷,起稳定系统的作用须尽快落实;
高压电力电缆故障分析及探测技术 篇5
众所周知,随着现阶段工业的快速发展,作为在社会实际应用中扮演不可或缺的角色的电力行业,已经得到国际上诸多相关学者的高度重视。高压电力电缆故障分析及探测技术在实现电力企业发展目标的过程当中显得至关重要,同时维护水平的好坏对于电缆的稳固有着决定『生的影响。我们可以清楚的看出,随着各种各样的原因使得电力电缆出现故障,这就在一定程度上让人们的生命和财产安全受到了严重的威胁,也极大的制约了我国经济的发展。与此同时,我们想要解决诸多因素等对电力电缆破坏问题。必须要切实弄清出现的原因。当前,我国针对一些新建大型发电机组,几乎都相应的提供了高压电力电缆,由此可知,随着其应用范围逐渐广泛,与此同时,发现了诸多在高压电力电缆系统运行过程中纰漏与问题,像设备部件磨损以及出力不足等问题,除此之外,相当一部分的电厂由于电力电缆系统的故障,从而引起一系列的弊端,进而在很大程度上制约了机组满负荷的安全、可靠运行,一小部分电厂还会引发各种各种事故的高概率发生。所以,相关工作人员必须针对此类问题予以高度的重视,坚决杜绝此类事件的再发生,以至于使电厂机组能够相对安全可靠的运行。本文的研究目的是让人们更加直观地了解到高压电力电缆工作的本质,以至于更好地开展一系列相关的整治工作,进而为广大人民群众舒适与健康的生活保驾护航。
电缆故障分析
故障原因
材料缺陷。没有对绝缘材料进行妥善的保护、管理,引起一定程度的电缆绝缘材料老化、脏污、受潮;电缆接头附件制造存在缺陷,组装时不密封或者不符合相关的规定等;在包缠绝缘层的过程当中,绝缘层上存在重叠间隙、破口、裂损、皱纹等缺陷。
机械损伤。可以说机械损伤造成的电缆事故是最常见的。自然现象或者直接受外力损坏引起的损伤,像环境腐蚀、岩石冒落砸伤以及车辆挤压等,很容易引起电缆本体故障;安装、运输时电缆受到碰伤,过度弯曲损伤电缆以及机械牵引力过大拉伤电缆。
老化变质、绝缘受潮。过热能够造成绝缘层老化变质,引起绝缘下降;终端头、中间接头制作工艺粗糙,引起密封失效,从而造成潮气侵入。加入绝缘介质,内部气隙在电场作用下出现游离使绝缘下降。
制作工艺粗糙。终端头、中间接头的防潮,制作工艺不良,电场分布设计不完善,不按操作规程要求制作,材料选用不当等,都会引起电缆头绝缘故障。
过电压。在故障暂态过电压、操作过电压、大气过电压作用下使电缆绝缘击穿引起故障。
电缆故障性质分类
依据故障点绝缘电阻的高低不同。能够分为高阻故障以及低阻故障两类。
高阻故障。若电缆故障点相地间或者相相间的绝缘电阻Rg较大,相比于低阻故障,从而导致不可以借助低压脉冲法测量,上述这种故障被叫做高阻故障。若故障点没有形成电阻通道,那么其绝缘电阻会很大,甚至达到所要求的规范值,然而在进行高压预试时.当电缆绝缘材料的抗电强度不能达到预试电压要求时.就会突然放电造成闪络击穿,且泄漏电流瞬间增大,上述这种故障被叫做高阻闪络性故障。通常情况下,高阻故障是高阻闪络性故障。
低阻故障。一般的,可以借助低压脉冲法测量的故障,若电缆故障点相地间或者相相间的绝缘电阻Rg较小,就被叫做低阻故障。特别的,当似断非断或者故障断线Rg=∞时,被叫做开路故障;当Rg=0时,被叫做短路故障。
电缆故障探测
电缆故障性质判断
借助万用表进行导通试验.判定故障电阻是三相故障还是两相、单相故障;是断线、短路、接地故障还是组合型故障:是封閉性还是闪络性故障:是低阻故障还是高阻故障。一般的,煤矿井下电缆故障都集中在电缆头上,同时常见的还有两相短路接地、单相接地故障。
借助兆欧表测量电缆绝缘电阻值.参照短路放电火花声音的大小判别绝缘具体情况。
现场能够参照故障出现时发生的跳闸范围以及各种信号指示等现象,进行初步的故障性质判断。
故障定点。通常情况下,井下借助电压脉冲法进行故障电缆的测试。此测试方法将已充电的大容量电容器作为大功率直流电源,其适用于闪络性高阻故障以及泄漏性高阻故障。
现场借助冲闪放电声测法定点,煤矿井下电缆明敷悬挂较多,其特点是直观、方便和简单。当故障击穿放电时,造成较强的机械振动,即可以明显的听到“啪”“啪”的响声,以至于正确地进行故障定位。借助于球间隙击穿放电同步以及故障点瞬间冲击闪络放电的原理,进行故障定点。
故障探测注意事项
探测仪的接线应该正确和紧固。调整和拆除球间隙时应该借助放电棒进行充分放电;外皮完好芯线,电缆、电容器、控制箱、闪测仪以及高压发生器接地线。应该和接地网稳固连接;在进行探测仪探测之前.应该检查被测电缆上各处接地牢固与否;电缆接地和保护层之间要良好接触,避免由于混淆冲击时出现故障和放电放电而出现误判;基于电弧短路放电以及故障点临界击穿电压来确定球间隙的大小。与此同时,为了更好地查找故障点,区别于外界干扰,放电时间通常取2~6s。
总之,通过研究高压电力电缆故障及探测技术使电力系统养护的成本极大的减少,系统维护程序便捷。与此同时,随着高压电力电缆扮演了越来越重要的角色,可以预见的是其应用也将越来越广泛。综上所述,高压电力电缆故障分析及探测技术在当前已经逐渐成为建筑行业发展领域的一项至关重要的课题。与此同时,必须不断加强其在相关领域中的应用,以至于发挥其应有的巨大效能,从而在很大程度上推动工业更加稳定、快速的发展。
电力配电线路故障原因分析 篇6
配电线路是输送、分配电能的主要通道和工具,连接各级变电所和用户,是电力系统的重要组成部分。电力配电线路的故障的原因包括内部因素和外部因素。配电网故障主要有单相接地故障和相间故障。分析引起配电线路故障的原因和故障的形式可以为处理故障提供科学的应对措施。
一、配电线路故障分析
通过自身工作经验和查阅文献配电线路的主要故障如下。
(1)配电线路自身原因。在架设输电线路的过程中,线路过长、线路的分支较多,使导线连接混乱,可能会引起线路的短路。连接线路接头的设备容易出现老化也是引起线路短路的原因。另外,过多的低值绝缘子、部分档距大的导线使弧垂较大等缺陷可能给配电线路带来故障。线路过负荷也会也会引起电路故障。用电量大时,配电线路电流增加超过安全的电流值可能熔断导线,发生断路事故。线路设计不合理也会导致线路过负荷。配电变压器出现故障或对配电设备操作不当可能造成弧光短路。
(2)外部因素引起线路故障。由于配电线路分布于室外,线路运行环境不只在平原环境较好的地方,还有山川、荒漠等环境恶劣的地方,配电线路会较多地受到自然环境的影响。另外,人为因素也是造成配电线路故障的原因,线路可能遭到人为的故意破坏,被盗等造成线路故障。
1)树障、天气等因素引起的线路故障。配电线路一般沿道路两边延伸,而这些地方往往有高大的树木。线路不可避免地要与树木接触,这就容易遭到树障的影响。暴风雨等灾害天气会造成这些树木的枝干折断或者树干歪倒,折断的树干倒在线路上课能导致线路的断路,如果整个树干倒在线路上可能压断线路导致断路。配电线路长期暴露于天气多变的室外环境中,非常容易受到天气因素的影响产生故障。在山区持续降雨可能造成泥石流、山体滑坡等地质灾害,进而损坏输电线杆,使输电线发生短线、碰线、混线等危害;雷击是天气引起线路故障的主要因素。配电线路故障的一个重要因素是冰冻危害,寒冷天气使线路韧性变差,容易受到寒风摆动而断裂。在暴雪、冻雨天气下,线路上会出现结冰现象,电能输送损耗加大,结冰过重超过线路承受能力会使导线断裂。
2)人为、动物等因素造成的故障。由于配电人员、检修工和管理人员等工作疏忽导致线路故障称之为人为因素造成的故障。一些地区配电管理体系不完备造成电网分配不合理或出现问题得不到解决。配电人员技术水平的限制也会造成配电线路的故障,配电人员技术有限不能对故障问题做出正确判断,另外据统计90%以上的触电事故是由操作人员的操作不当造成的。在配电线路的维护过程中维修工不能负起责任,工作疏忽不能及时排除故障隐患,以使线路故障多发。鸟类、攀缘藤木是引起配电线路故障的因素之一。体型较大的鸟类在线路上飞行或争斗可引起配电线路的断路故障。一些鸟类在电线杆上筑巢会用口叼铁丝、树枝等物在线路上飞行,如果把铁丝等导电物体落在导线上就会造成短路故障。3)城镇地区受到破坏引起的故障。城市地区电线杆在道路两边设立,车流量较大,一些司机开车可能会撞坏电线杆,使配电线路发生碰线、混线、短线等危害。城市建设步伐加快,在铺设道路,建设高楼等工程时,需要挖开地面,可能对埋在地下的电缆造成损害。建造工程的大型机械在空间作业时,也可能碰断配电线路,或对电线杆造成损坏。另外,盗窃事件也给配电线路造成了极大的危害。
二、配电线路故障的应对措施
(1)加强配电线路的维护和管理工作。对配电设备、配电线路进行日常维护,将故障隐患及时排除。巡检人员应能负起责任定期对故障易发区进行检查,并能科学地解决隐患。设备出现安全缺陷应及时报告安全部门。对于易受天气灾害影响的特殊区域进行重点维护,确保输配电线路正常安全运行,相关单位做好设备管理检修的工作。加强检测力度,如线路接地、避雷器、杆塔倾斜及弱电线路等方面的检测。
(2)天气因素引起故障应对措施。1)预防雷击。对避雷器进行定期维护,避免因避雷器安装或质量问题产生雷击事故;提高绝缘子的质量,配置避雷设施,尤其在雷击多发地区,提高配电线路的抗雷击能力;提高接线和电缆头处理技术,排除因电缆头接地和密封性能不好产生的抗雷击效果差;及时更换早期陈旧阀式避雷器,使用质量可靠的氧化锌避雷器。2)冰冻、台风、泥石流等灾害的应对措施。在电网设计阶段积极采取措施,减小档间距离,在易發冰冻灾害地区多设置耐张塔;不要在冷热空气交汇地带建立线路路径;冬季做好冰雪天气的预测,储备足够抗击冰冻灾害的物资;灾害发生后及时利用机械除冰或电流溶解的方法除掉线路上覆冰。实时关注气象状况,提前防范台风、泥石流等气象灾害,对线路进行故障风险评估,转移风险较大线路负荷。对天气因素引起的故障应以预防为主,积极建立气象风险预警系统,提高配电线路质量,加强其抗灾害能力。
(3)人为因素引起故障应对措施。提高工作人员技术水平,在设计、建设、维护和检修各个环节将故障的发生概率降到最低;完善配电管理体系,对出现的故障进行及时解决,对因工作疏忽引起的故障进行追责;通过宣传提高公民保护电力设施的意识,通过标语,宣传手册等手段使人们做到不在线路下植树,放风筝等无意识破坏行为;加大打击盗窃电力设施犯罪。
结语
引起配电线路故障有各种各样的因素,本文从实际工作和统计结果对引起配电线路的原因进行总结分类,为解决配电线路故障提供了基础,应对配电线路故障主要以预防为主,天气和人为因素是造成故障的主要原因,应积极排除这两方面的隐患。对配电线路的管理和维护提供了参考建议,确保配电线路的稳定正常运行,为居民和企业用电提供保证。
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