CN104865500A - 一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法 - Google Patents

一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，包括以下步骤：(1)根据外护层绝缘状态评判的需要熟悉高压电缆结构；(2)按照运行影响及外在表现，将外护层绝缘下降线路段按照敷设方式分为两类：直埋或穿管敷设和隧道或电缆桥敷设；(3)若为第一类缺陷，判断属于外护层绝缘下降或是外护层破损，并将破损情况分为局部性和区域性；(4)若为第二类缺陷，判断外护层电阻降低程度以及环流的增加情况；(5)在不同敷设方式下，根据外护层缺陷的运行影响、发展速度及修复的经济性，制定相应的检修评判方法；本发明所提出的评判方法，可快速找出高压电缆外护层绝缘缺陷的具体原因，为后续具体实施检修提供技术支持。

Description

一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法
技术领域
本发明涉及一种输变电设备状态检修技术，特别涉及一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法,该评判方法属于一种高压电缆在线运行状态的故障评价和判断技术。
背景技术
近年来伴随着工业化和城市化的发展，高压输电电缆在我国城市电网中得到了广泛的应用，已成为电力系统输变电环节中的重要电力设备。电缆外护层位于电缆设备的最外层，是具有一定绝缘作用的保护层，其完好与否对电缆的使用寿命关系重大。电缆埋于地下，由于运行环境、设计施工质量、外力破坏等原因使电缆外护层产生了诸多破损缺陷，有关统计表明，投运不超过10年的高压输电电缆，其外护层绝缘电阻出现了大面积不合格。由于电缆外护层的修复需要定位、开挖且需要停电修复，由此将会带来大量人力、物力资源的消耗。相关资料显示，并不是所有外护层缺陷都会严重影响到线路的正常运行，因而目前供电企业并未对所有外护层出现绝缘缺陷的电缆线路进行检修，导致由于预防性测试不足产生故障隐患。但是对外护层绝缘缺陷的放任，意味着对可能的故障隐患任其发展。从现有的实际情况来看，亟待研究出一种合理的高压电缆外护层绝缘缺陷检修的评判方法，对外护层绝缘缺陷进行筛选，确定需要检修的外护层绝缘缺陷，在考虑经济性的基础上保证输电电缆的安全可靠运行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种考虑运行状态影响的高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，该评判方法克服了现有技术中预防性测试不足的缺陷，是一种用于高压电缆外护层绝缘缺陷检修的差异化评判方法，在没有增加人力物力的情况下，可有效解决高压电缆外护层严重缺陷情况，提高了电缆线路运行的安全可靠性。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，包括以下步骤：
(1)根据状态评判的需要熟悉高压电缆的结构及外护层的作用；
(2)根据不同敷设方式以及接地方式下外护层破损对电缆的影响情况，针对不同程度进行区分；
(3)根据所述步骤(2)中的不同影响，按照其外在表现，将电缆外护层缺陷分为第一类和第二类缺陷；
(4)针对步骤(3)中的第一类缺陷，又可根据外护层状态将其划分为外护层破损和外护层绝缘降低两种情况，根据敷设方式的缺陷差异将其归为埋地电缆情况，即直埋或穿管敷设方式；
(5)对于步骤(3)中的第二类缺陷，在长期电动力作用下将会在金属护套、接地线和接地系统间形成较大环流，根据敷设方式的差异将其归为桥架电缆情况，即隧道或电缆桥敷设方式；
(6)根据步骤(4)中的分类，由于缺陷原因以及影响程度和范围等的不同，埋地类电缆外护层缺陷又可分为局部性缺陷和区域性缺陷；
(7)分别根据不同敷设方式下高压电缆外护层缺陷对电缆的运行影响、缺陷发展速度以及修复的经济性，制定相应的外护层绝缘缺陷的检修评判策略；
所述步骤(2)中外护层破损对电缆运行的影响包括以下方面：
(a)外护层损伤引起金属护套多点接地，导致环流异常增加；
(b)外护层破损引起电缆进水并腐蚀金属护套，进而引起电缆主绝缘进水，严重时导致水树、电树的形成，最终发展为电缆主绝缘的击穿事故；
所述步骤(3)中外护层绝缘缺陷类型包括以下方面：
(a)外护层缺陷但未引起金属护套金属性接地；
(b)外护层缺陷导致金属护套发生金属性接地；
所述步骤(6)中的埋地类电缆分类原则包括以下方面：
所述局部性缺陷为：电缆通道杂物或施工质量有问题而引起的外护层绝缘缺陷，损伤面积不大，金属护套受到腐蚀的面积和几率都比较小；
所述区域性缺陷为：由白蚁蛀蚀或蚁酸腐蚀造成的外护层的区域性损伤，白蚁一般大面积分布，白蚁蛀蚀会造成外护层相对较大区域的损伤，再加上蚁酸的腐蚀作用，金属护套受腐蚀的面积和速度加快。
所述步骤(7)包括以下步骤：
(a)根据预防性试验结果得到高压电缆外护层绝缘电阻下降的具体状态情况；
(b)根据电缆线路明细表对有缺陷的段别按敷设方式进行分类；
(c)对于埋地类电缆可根据外护层状态表现的不同，判断是否需要检修以及制定相应的检修评判策略；
(d)针对桥架电缆金属护套环流的变化情况决定采取对应措施。
在步骤(2)中，根据所述敷设方式、接地方式和影响程度的差异化的特征，构建完整而有条理的树状结构图，并根据具体的缺陷原因制定相应的评判方法，为后续研究具体实施检修提供技术指导。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明通过高压电缆敷设方式和接地方式的差异性，对外护层绝缘缺陷进行分类，根据绝缘缺陷对电缆运行的影响、缺陷发展速度以及修复的经济性的差别，分别采取对应合理且有效的检修评判过程，为后续实施具体检修提供技术方案。本发明是一种思路清晰、方便实用的考虑运行影响的电缆外护层绝缘缺陷的差异化评判方法。
附图说明
图1为本发明的高压电缆外护层绝缘缺陷的评判方法总体流程图。
图2为本发明的埋地类电缆段外护层绝缘缺陷的评判方法流程图。
图3为本发明的桥架类电缆段外护层绝缘缺陷的评判方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本发明的考虑运行影响的高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，主要包括以下步骤：
(1)根据此次电缆状态评判的需要，熟悉电缆线路构造及其附属设施，以及敷设方式和接地方式等；
(2)根据此次电缆具体的敷设方式和接地方式，以及预防性试验结果表明的外护层破损对电缆的运行状态影响，可分为两种情况：金属护套多点接地导致环流异常增加和外护层破损引起电缆进水并腐蚀金属护套引发主绝缘水树及电树；
(3)判断属于步骤(2)中的哪方面影响，按照其外在表现，根据电缆外护层缺陷类型将其归为外护层缺陷但未引起金属护套金属性接地或是外护层缺陷导致金属护套发生金属性接地；
(4)若为步骤(3)中的第一类缺陷，又可根据外护层状态判断属于外护层破损或是外护层绝缘下降，根据敷设方式的缺陷差异将其归为埋地电缆情况，即直埋或穿管敷设方式；
(5)若为步骤(3)中的第二类缺陷，在长期电动力作用下将会在金属护套、接地线和接地系统间形成较大环流，根据敷设方式的差异将其归为桥架电缆情况，即隧道或电缆桥敷设方式；
(6)分析步骤(4)中的具体分类情况，根据缺陷原因不同，将埋地类电缆外护层绝缘缺陷划分为局部性缺陷和区域性缺陷；
(7)根据此次输电电缆的敷设方式、外护层绝缘缺陷对电缆运行的影响、发展速度以及修复的经济性，制定相应的外护层绝缘缺陷检修所需的评判策略；
上述评判方法进一步详细说明如下：
(1)首先根据预防性试验结果判断高压电缆外护层绝缘降低情况，根据敷设方式的差异性可分为：隧道或电缆桥敷设方式和直埋或穿管敷设方式；
(2)对于桥架类电缆绝缘缺陷评判过程如下：若外护层绝缘电阻严重降低且环流异常增加，则应立即定位修复电缆排除故障；若外护层电阻降低但未见环流明显增加，应密切监视其特征量的变化趋势，根据其缺陷发展速度决定是否检修；
(3)针对埋地类电缆绝缘缺陷评判过程如下：若仅为外护层绝缘下降，则做好例行预防性检测试验即可；若出现外护层破损，则采用高压电桥法结合脉冲法进行电缆外护层故障定位，并检测埋地电缆三相及并行回路外护层绝缘电阻是否均严重下降，并结合该地区白蚁分布图判断属于白蚁引起的区域性破损，则应尽快安排定位开挖，进行外护层修复或更换相应电缆段，否则判断属于施工引起的局部性破损，则应加强绝缘监督并特别注意其检测量的变化趋势。
如图1所示，当高压输电电缆外护层绝缘电阻出现下降，即在相关规程中所述电缆外护层每千米绝缘电阻低于0.5MΩ时，首先查询运行电缆线路资料确定属于桥架类电缆，即隧道或电缆桥敷设方式；还是埋地类电缆，即为直埋或穿管敷设方式；然后进行缺陷的差异化评判处理。
如图2所示，若埋地类电缆出现外护层绝缘下降，则根据电缆外护层绝缘状态判断属于仅外护层绝缘降低还是外护层产生破损。若仅是绝缘降低，则做好预防性试验的各项特征量测量并对照历史数据库，观察是否出现明显上升趋势；若为外护层破损，则比较三相并行回路电缆外护层绝缘电阻是否均严重降低以及参照该地区白蚁分布图，评价为严重降低则将其判断为外护层区域性缺陷，为白蚁蛀蚀或腐蚀所致，由于此种情况对电缆正常运行的危害较大且缺陷发展速度较快，应尽快进行故障定位并安排开挖以修复外护层或更换相应电缆段；否则为外护层局部性缺陷，为异物挤压或施工质量不良所致，由于此种情况的影响较小，暂时只需加强绝缘状态监视并特别关注相应特征量，如外护层绝缘电阻、环流等的变化趋势。
如图3所示，若桥架类电缆出现外护层绝缘下降，则首先进行缺陷原因分析，若为长期电动力的作用导致外护层绝缘电阻严重降低且环流异常增加的情况，由于属于最严重的外护层影响状态，应立即进行高压电桥法定位并修复电缆；若外护层绝缘电阻下降但未见环流明显增大，则建议密切进行绝缘监督并可适当缩短预防性试验中各个特征量的检测周期。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据状态评判的需要，熟悉高压电缆的结构和外护层的用途；
(2)根据不同敷设方式以及接地方式情况下，外护层破损对电缆运行的影响，并针外护层破损对电缆运行的影响程度进行区分；
(3)根据所述步骤(2)中的不同影响，按照绝缘缺陷的外在表现，把电缆外护层缺陷分为第一类缺陷和第二类缺陷；
(4)针对步骤(3)中的第一类缺陷，根据外护层状态，将所述第一类缺陷划分为外护层破损和外护层绝缘下降两种情况，根据敷设方式的差异将此类外护层缺陷的电缆归为埋地类电缆情况，即直埋或穿管敷设方式；
(5)针对步骤(3)中的第二类缺陷，在长期电动力的作用下将会在金属护套、接地线和接地系统间形成较大环流，根据敷设方式的差异将此类外护层缺陷的电缆归为桥架类电缆情况，即隧道或电缆桥敷设方式；
(6)根据步骤(4)中的分类，由于缺陷原因以及影响程度和范围的不同，将埋地类电缆外护层缺陷划分为局部性缺陷和区域性缺陷；
(7)根据不同敷设方式下高压电缆外护层缺陷对电缆运行的影响、缺陷发展速度以及修复的经济性，分别制定对应的外护层绝缘缺陷检修的评判策略。
2.根据权利要求1所述的一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述外护层破损对电缆运行的影响具有以下两种情况：
第一种情况：外护层损伤引起金属护套多点接地，导致环流异常增加；
第二种情况：外护层破损引起电缆进水并腐蚀金属护套，进而引起电缆主绝缘进水，甚至导致水树、电树的形成，以至造成电缆主绝缘的击穿事故。
3.根据权利要求1所述的一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述第一类缺陷：外护层缺陷但未引起金属护套金属性接地，所述第二类缺陷：外护层缺陷导致金属护套发生金属性接地。
4.根据权利要求1所述的一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，其特征在于，所述步骤(6)中，所述局部性缺陷为：电缆通道杂物或施工质量有问题而引起的外护层绝缘缺陷，所述区域性缺陷为：由白蚁蛀蚀或蚁酸腐蚀造成的外护层较大范围的损伤。
5.根据权利要求1所述的一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，其特征在于，所述步骤(7)包括以下步骤：
(a)根据预防性试验结果得到高压电缆外护层绝缘电阻下降的情况；
(b)根据电缆线路明细表对有缺陷的段别按敷设方式进行分类；
(c)对于埋地类电缆根据外护层状态表现的不同，判断是否需要检修以及制定相应的检修评判策略；
(d)针对桥架类电缆金属护套环流的变化情况决定采取对应措施。
6.根据权利要求1所述的一种高压电缆外护层差异化绝缘缺陷的评判方法，其特征在于，在步骤(2)中，根据所述敷设方式、接地方式和影响程度的差异化的特征，构建完整而有条理的树状结构图。
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Granted publication date: 20180622