寶鋼動(dòng)力電纜絕緣狀態(tài)評(píng)價(jià)方法及更換標(biāo)準(zhǔn)的制定

電氣高級(jí)技師論文寶鋼動(dòng)力電纜絕緣狀態(tài)評(píng)估方法的探討寶鋼分公司設(shè)備部學(xué)員：潘永明電話(huà)：2664指導(dǎo)老師：劉杰電話(huà)：26640六年七月目錄引言……交聯(lián)聚乙烯電纜的老化機(jī)理…………水樹(shù)枝 局部放電 熱老化 機(jī)械老化 寶鋼電纜預(yù)防性試驗(yàn)方法及判斷標(biāo)準(zhǔn)絕緣電阻測(cè)試 直流泄漏電纜測(cè)試 直流耐壓試驗(yàn) 低頻6測(cè)量 低頻耐壓試驗(yàn) 工頻g測(cè)量 工頻耐壓試驗(yàn) 變頻耐壓試驗(yàn) 局部放電測(cè)試 電纜絕緣狀態(tài)的評(píng)估方法……………絕緣電阻評(píng)估方法 直流些流電流評(píng)估方法 介損測(cè)試評(píng)估方法 耐壓試驗(yàn)評(píng)估 電纜老化機(jī)理分析 電纜老化評(píng)估方法匯總 結(jié)束語(yǔ)…………………#4.2.泄3漏電流－電壓特性曲線評(píng)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(cè)得（泄漏電流－電壓關(guān)系應(yīng)遵循歐姆定律，弱點(diǎn)比應(yīng)為1）而,發(fā)生水樹(shù)枝的電纜其直流泄漏電流往往很大,超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)范圍值。但如果是處與水樹(shù)枝發(fā)生的初期,它不會(huì)馬上引起絕緣擊穿,這就要周期性的進(jìn)行老化診斷,觀察它的發(fā)展過(guò)程。發(fā)展到貫穿水樹(shù)枝時(shí),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(shù)枝。4.2.泄4漏電流－電壓特性曲線評(píng)估方法舉例4ST槽架電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)4ST4ST槽架電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)4ST直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)原料4ST原料4ST槽架敷設(shè)泄漏電流-電壓特性原料4ST直埋敷設(shè)泄漏電流-電壓特性成品碼頭4#卸船機(jī)直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)成品碼頭4#卸船機(jī)直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)成品碼頭4#卸船機(jī)直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)成品碼頭4#卸船機(jī)直埋電纜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)1123duduIn-歹歹萬(wàn).系系系4#卸船機(jī)敷設(shè)泄漏電流-電壓特性54#卸船機(jī)敷設(shè)泄漏電流-電壓特性5#卸船機(jī)敷設(shè)泄漏電流-電壓特性泄.5漏電流綜合評(píng)估級(jí)別漏電流值有無(wú)波動(dòng)漏電流的時(shí)間特性判定直埋槽架無(wú)有下降傾向上升傾向（良好）：全部是級(jí)別時(shí)并弱點(diǎn)比遵循歐姆定律；（要注意）：，判定以外的場(chǎng)合；（不良）：有兩個(gè)以上的級(jí)別時(shí)或弱點(diǎn)比超過(guò)時(shí)；IJ 以下；一JAJ以上J以下；0JAJ以上介3損的測(cè)試評(píng)估方法給交聯(lián)聚乙烯絕緣材料加上交流電壓時(shí)，等于將絕緣材料中的和并聯(lián)電路。從將變小。也就是說(shuō) 的減小使6增加。而介損系數(shù)測(cè)量?jī)x原理上講，當(dāng)水樹(shù)枝發(fā)生后，將變大，在實(shí)際中，由于電纜的半導(dǎo)電層的電阻和屏蔽層的接觸電阻存在，將使在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中的變小，因此，測(cè)試數(shù)據(jù)并不正確。因此，在電纜6測(cè)試中應(yīng)關(guān)注6將變小。也就是說(shuō) 的減小使6增加。而介損系數(shù)測(cè)量?jī)x介損的測(cè)試評(píng)估方法介質(zhì)損失角正切3測(cè)量原理圖。利用與分壓器 上的電壓降來(lái)測(cè)量流經(jīng)試品上的電流和電壓。對(duì)這兩訊號(hào)進(jìn)行采樣，通過(guò)采樣多路器 ，使電流、電壓模擬信號(hào)依次與模數(shù)轉(zhuǎn)換。計(jì)算機(jī)除其他任務(wù)之外，還進(jìn)行電壓和電流信號(hào)的測(cè)量，計(jì)算介質(zhì)損失角正切g(shù)使能很方便地控制整個(gè)系統(tǒng)。介.損2測(cè)試的綜合評(píng)估頻率電壓等級(jí)數(shù)值判斷6 6%0良好三 %6要注意，有水樹(shù)枝存在介損的測(cè)試評(píng)估方法舉例鋼管廠有一根 電纜（不接地系統(tǒng)，電纜年運(yùn)行，長(zhǎng)度為米，單芯，無(wú)中間接頭），在96年預(yù)防性試驗(yàn)中絕緣電阻與泄漏電流測(cè)試數(shù)據(jù)均良好，在200年06月的預(yù)防性試驗(yàn)中主絕緣電阻用 搖表測(cè)試絕緣電阻在（一MQ）之間晃動(dòng)，護(hù)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(dòng)，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(yuǎn)遠(yuǎn)大于了 °（、泄漏電流還是pA）,三天后在經(jīng)復(fù)查結(jié)果一樣的情況下進(jìn)行了 試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相電纜介損值在時(shí)達(dá)到了％。， 8 8 達(dá)到了 ％°。在的耐壓00試驗(yàn)到48分鐘時(shí)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(guò)）。寶鋼用 試驗(yàn)裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)電力電纜試驗(yàn)已有十年多時(shí)間共對(duì)多根線路等級(jí)電纜進(jìn)行了試驗(yàn)。雖然此項(xiàng)新技術(shù)、新方法應(yīng)用中積累了許多的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，在實(shí)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(wèn)題，取得了一定的效果。4.耐4壓試驗(yàn)評(píng)估方法目前，國(guó)內(nèi)、外通常采用的耐壓試驗(yàn)的測(cè)試方法有四種：直流耐壓試驗(yàn)、工頻交流耐壓試驗(yàn)、串聯(lián)諧振變頻耐壓試驗(yàn)以及 低頻耐壓試驗(yàn)。下面對(duì)四種耐壓試驗(yàn)進(jìn)行分析：直流耐壓試驗(yàn)：直流電壓試驗(yàn)過(guò)程中在交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜及附件中會(huì)形成空間電荷,對(duì)絕緣有積累效應(yīng),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(chǎng)分布與實(shí)際交流運(yùn)行電壓下不同,因此,直流試驗(yàn)合格的電纜,投入運(yùn)行后,在正常工作電壓作用下也會(huì)發(fā)生絕緣事故。因此，對(duì)于交聯(lián)聚乙烯絕緣的電纜應(yīng)采取其它試驗(yàn)方法。工頻耐壓試驗(yàn)：由于此試驗(yàn)方法能最真實(shí)地模仿電纜在正常運(yùn)行使用環(huán)境，因此此方法是最有效、最直接的耐壓試驗(yàn)方法。但是此耐壓試驗(yàn)方法需要高電壓、大容量的試驗(yàn)設(shè)備，不適合現(xiàn)場(chǎng)的使用。串聯(lián)諧振變頻耐壓試驗(yàn)：此耐壓試驗(yàn)方法是目前國(guó)內(nèi)、外最流行的一種耐壓試驗(yàn)方法，它通過(guò)電容與電感發(fā)生諧振后進(jìn)行升壓的耐壓試驗(yàn)，此方法也是采用的交流電流，能模仿電纜在運(yùn)行使用時(shí)的狀態(tài)。在中、低壓系統(tǒng)國(guó)內(nèi)、外還沒(méi)有明確的試驗(yàn)電壓值和試驗(yàn)所加的時(shí)間。煉鋼廠電爐分廠爐電纜在年月份進(jìn)行了串聯(lián)諧振變頻耐壓試驗(yàn)，施加電壓為及分鐘耐壓試驗(yàn)，耐壓通過(guò)，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(dǎo)電層剝削不良引起的。因此對(duì)有缺陷和疑問(wèn)的電纜如何正確開(kāi)展試驗(yàn)還有待進(jìn)一步的探討與研究，尤其在評(píng)價(jià)電纜老化的標(biāo)準(zhǔn)方面還有待進(jìn)一步的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)的積累，同時(shí)也要進(jìn)一步加強(qiáng)同行之間的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)交流。低頻耐壓試驗(yàn)：目前國(guó)內(nèi)、外最有效的測(cè)試方法是 耐壓試驗(yàn)，此試驗(yàn)設(shè)備將 改到 ，理論上可以把試驗(yàn)設(shè)備容量降低到 ，這樣， 的試驗(yàn)設(shè)備就可以與直流設(shè)備一樣做到容量小、重量輕，適合現(xiàn)場(chǎng)使用。經(jīng)實(shí)踐證明，0.1電壓試驗(yàn)?zāi)苡行д页鲭娎|的缺陷，不會(huì)給良好絕緣帶來(lái)?yè)p傷。綜合評(píng)估方法1無(wú)閃絡(luò)、不擊穿。04.電5纜老化機(jī)理分析4.5.1電纜在運(yùn)行中受潮后，有明顯的電滲（在外加電場(chǎng)作用下，液體通過(guò)多孔固體的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，稱(chēng)為電滲）現(xiàn)象。當(dāng)纜芯加正極性試驗(yàn)電壓時(shí)，在電場(chǎng)作用下，水分被排斥，滲向鉛包，絕緣中的水分相對(duì)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(dāng)電纜芯導(dǎo)體直流試驗(yàn)電壓時(shí)，由于水帶正電，在電場(chǎng)作用下，水分由鉛包滲過(guò)絕緣向電纜芯集中，使絕緣中的水分相對(duì)增加，所以泄漏電流增大，這樣就能?chē)?yán)格地判斷受潮程度。同時(shí)，當(dāng)絕緣有局部缺陷時(shí)，將引起電場(chǎng)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(jī)械與外力作用傷害,絕緣物中的空隙、裂紋等,造成局部電場(chǎng)不均勻,誘發(fā)局部放電,以導(dǎo)體的變異部、空隙、雜質(zhì)為起點(diǎn),局部破壞,發(fā)展成樹(shù)枝化,漸漸地導(dǎo)致絕緣破壞。4.5水.老3化水浸入電纜后（制造時(shí)或施工與運(yùn)行中接頭浸潮等）由,于電場(chǎng)的疊加效果,在電場(chǎng)不均勻及電場(chǎng)力集中點(diǎn)形成水樹(shù)枝化，引起電纜老化。.電6纜老化評(píng)估方法匯總序號(hào)評(píng)估方法使用儀表適用場(chǎng)合絕緣電阻絕緣電阻一時(shí)間特性絕緣電阻一電壓特性泄漏電流試驗(yàn)前后絕緣電阻的變化搖表及以下電壓等級(jí)的動(dòng)力電纜直流泄漏電流泄漏電流一時(shí)間特性泄漏電流一電壓特性直流泄漏電流測(cè)試儀所有電壓等級(jí)的動(dòng)力電纜介損測(cè)試低頻介損測(cè)試介損測(cè)試裝置及以下電壓等級(jí)的動(dòng)力電纜耐壓試驗(yàn)低頻耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)儀及以下電壓等級(jí)的動(dòng)力電纜5結(jié).束語(yǔ).不1同試驗(yàn)方法對(duì)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(duì)存在局部缺陷的電纜，應(yīng)優(yōu)先采用 耐壓的測(cè)試診斷方法；對(duì)運(yùn)行年限較長(zhǎng)已出現(xiàn)貫穿水樹(shù)枝老化的電纜，采用直流漏電流結(jié)合電纜絕緣電阻測(cè)試診斷方法更有效。.對(duì)2電纜所進(jìn)行的絕緣電阻和泄漏電流測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)電纜主絕緣存在的缺陷，通過(guò)分析電纜泄漏電流試驗(yàn)后的絕緣電阻的變化，可以判斷電纜是否存在受潮或進(jìn)水現(xiàn)象，因此在今后的試驗(yàn)中應(yīng)在泄漏電流試驗(yàn)后再次對(duì)電纜絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試，如果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻存在下降或晃動(dòng)，應(yīng)引起足夠的重視，說(shuō)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(zhǎng)期受地面沉降應(yīng)力的影響,導(dǎo)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(shè)時(shí)，宜選用鎧裝電纜，以加強(qiáng)電纜的機(jī)械強(qiáng)度，防止外力對(duì)電纜絕緣造成損傷。同時(shí)雙護(hù)套的鎧裝電纜對(duì)電纜的防水也能起到積極的作用。5.從4歷年的預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，目前寶鋼的交聯(lián)聚乙烯電纜在沒(méi)有受到地下水的侵蝕時(shí)，電纜的絕緣狀態(tài)良好，并沒(méi)有發(fā)生水樹(shù)枝的發(fā)生；而對(duì)于直埋敷設(shè)的電纜，由于受到地