宝钢动力电缆绝缘状态评价方法及更换标准的制定

电气高级技师论文宝钢动力电缆绝缘状态评估方法的探讨宝钢分公司设备部学员：潘永明电话：2664指导老师：刘杰电话：26640六年七月目录引言……交联聚乙烯电缆的老化机理…………水树枝 局部放电 热老化 机械老化 宝钢电缆预防性试验方法及判断标准绝缘电阻测试 直流泄漏电缆测试 直流耐压试验 低频6测量 低频耐压试验 工频g测量 工频耐压试验 变频耐压试验 局部放电测试 电缆绝缘状态的评估方法……………绝缘电阻评估方法 直流些流电流评估方法 介损测试评估方法 耐压试验评估 电缆老化机理分析 电缆老化评估方法汇总 结束语…………………#4.2.泄3漏电流－电压特性曲线评估方法电缆的绝缘老化诊断中,绝缘性能良好的其直流漏电流很小,甚至不能测得（泄漏电流－电压关系应遵循欧姆定律，弱点比应为1）而,发生水树枝的电缆其直流泄漏电流往往很大,超过了标准范围值。但如果是处与水树枝发生的初期,它不会马上引起绝缘击穿,这就要周期性的进行老化诊断,观察它的发展过程。发展到贯穿水树枝时,其直流电压和电流特性曲线不遵从欧姆定律,而是呈现为非线性的激增现象.如图所示.这表明该电缆已发生了贯穿水树枝。4.2.泄4漏电流－电压特性曲线评估方法举例4ST槽架电缆的数据统计4ST4ST槽架电缆的数据统计4ST直埋电缆的数据统计原料4ST原料4ST槽架敷设泄漏电流-电压特性原料4ST直埋敷设泄漏电流-电压特性成品码头4#卸船机直埋电缆的数据统计成品码头4#卸船机直埋电缆的数据统计成品码头4#卸船机直埋电缆的数据统计成品码头4#卸船机直埋电缆的数据统计1123duduIn-歹歹万.系系系4#卸船机敷设泄漏电流-电压特性54#卸船机敷设泄漏电流-电压特性5#卸船机敷设泄漏电流-电压特性泄.5漏电流综合评估级别漏电流值有无波动漏电流的时间特性判定直埋槽架无有下降倾向上升倾向（良好）：全部是级别时并弱点比遵循欧姆定律；（要注意）：，判定以外的场合；（不良）：有两个以上的级别时或弱点比超过时；IJ 以下；一JAJ以上J以下；0JAJ以上介3损的测试评估方法给交联聚乙烯绝缘材料加上交流电压时，等于将绝缘材料中的和并联电路。从将变小。也就是说 的减小使6增加。而介损系数测量仪原理上讲，当水树枝发生后，将变大，在实际中，由于电缆的半导电层的电阻和屏蔽层的接触电阻存在，将使在实际测试过程中的变小，因此，测试数据并不正确。因此，在电缆6测试中应关注6将变小。也就是说 的减小使6增加。而介损系数测量仪介损的测试评估方法介质损失角正切3测量原理图。利用与分压器 上的电压降来测量流经试品上的电流和电压。对这两讯号进行采样，通过采样多路器 ，使电流、电压模拟信号依次与模数转换。计算机除其他任务之外，还进行电压和电流信号的测量，计算介质损失角正切g使能很方便地控制整个系统。介.损2测试的综合评估频率电压等级数值判断6 6%0良好三 %6要注意，有水树枝存在介损的测试评估方法举例钢管厂有一根 电缆（不接地系统，电缆年运行，长度为米，单芯，无中间接头），在96年预防性试验中绝缘电阻与泄漏电流测试数据均良好，在200年06月的预防性试验中主绝缘电阻用 摇表测试绝缘电阻在（一MQ）之间晃动，护层绝缘电阻为MQ。但黄相电缆在直流 与 电压下的泄漏电流在-pA之间有规律的摆动，有明显的游离放电现象（年、、泄漏电流均为MA）。且电缆的泄漏电流三相不平衡率也远远大于了 °（、泄漏电流还是pA）,三天后在经复查结果一样的情况下进行了 试验，结果发现相电缆介损值在时达到了％。， 8 8 达到了 ％°。在的耐压00试验到48分钟时发生了击穿（故障部位为在马路底下直埋段区域内的电缆主绝缘，且电缆槽内有大量的工业废水经过）。宝钢用 试验装置进行现场电力电缆试验已有十年多时间共对多根线路等级电缆进行了试验。虽然此项新技术、新方法应用中积累了许多的经验和数据，在实际使用中也发现了一些电缆存在的绝缘缺陷和施工质量问题，取得了一定的效果。4.耐4压试验评估方法目前，国内、外通常采用的耐压试验的测试方法有四种：直流耐压试验、工频交流耐压试验、串联谐振变频耐压试验以及 低频耐压试验。下面对四种耐压试验进行分析：直流耐压试验：直流电压试验过程中在交联聚乙烯绝缘电缆及附件中会形成空间电荷,对绝缘有积累效应,加速绝缘老化,缩短使用寿命；直流电压下绝缘所耐受的电场分布与实际交流运行电压下不同,因此,直流试验合格的电缆,投入运行后,在正常工作电压作用下也会发生绝缘事故。因此，对于交联聚乙烯绝缘的电缆应采取其它试验方法。工频耐压试验：由于此试验方法能最真实地模仿电缆在正常运行使用环境，因此此方法是最有效、最直接的耐压试验方法。但是此耐压试验方法需要高电压、大容量的试验设备，不适合现场的使用。串联谐振变频耐压试验：此耐压试验方法是目前国内、外最流行的一种耐压试验方法，它通过电容与电感发生谐振后进行升压的耐压试验，此方法也是采用的交流电流，能模仿电缆在运行使用时的状态。在中、低压系统国内、外还没有明确的试验电压值和试验所加的时间。炼钢厂电炉分厂炉电缆在年月份进行了串联谐振变频耐压试验，施加电压为及分钟耐压试验，耐压通过，但是在年月份0相发生了单相接地故障，从故障部位看是电缆终端上，是因电缆半导电层剥削不良引起的。因此对有缺陷和疑问的电缆如何正确开展试验还有待进一步的探讨与研究，尤其在评价电缆老化的标准方面还有待进一步的实际经验与数据的积累，同时也要进一步加强同行之间的技术与经验交流。低频耐压试验：目前国内、外最有效的测试方法是 耐压试验，此试验设备将 改到 ，理论上可以把试验设备容量降低到 ，这样， 的试验设备就可以与直流设备一样做到容量小、重量轻，适合现场使用。经实践证明，0.1电压试验能有效找出电缆的缺陷，不会给良好绝缘带来损伤。综合评估方法1无闪络、不击穿。04.电5缆老化机理分析4.5.1电缆在运行中受潮后，有明显的电渗（在外加电场作用下，液体通过多孔固体的运动现象，称为电渗）现象。当缆芯加正极性试验电压时，在电场作用下，水分被排斥，渗向铅包，绝缘中的水分相对减少，由于水带正电，所以泄漏电流就小，这样，就不易发现绝缘缺陷。当电缆芯导体直流试验电压时，由于水带正电，在电场作用下，水分由铅包渗过绝缘向电缆芯集中，使绝缘中的水分相对增加，所以泄漏电流增大，这样就能严格地判断受潮程度。同时，当绝缘有局部缺陷时，将引起电场畸变，这有助于使绝缘中的水分集中于局部缺陷区，从而易于发现绝缘局部缺陷。4.5电.气2老化绝缘物在电压作用下,由于电缆制造中的质量缺陷,施工中机械与外力作用伤害,绝缘物中的空隙、裂纹等,造成局部电场不均匀,诱发局部放电,以导体的变异部、空隙、杂质为起点,局部破坏,发展成树枝化,渐渐地导致绝缘破坏。4.5水.老3化水浸入电缆后（制造时或施工与运行中接头浸潮等）由,于电场的叠加效果,在电场不均匀及电场力集中点形成水树枝化，引起电缆老化。.电6缆老化评估方法汇总序号评估方法使用仪表适用场合绝缘电阻绝缘电阻一时间特性绝缘电阻一电压特性泄漏电流试验前后绝缘电阻的变化摇表及以下电压等级的动力电缆直流泄漏电流泄漏电流一时间特性泄漏电流一电压特性直流泄漏电流测试仪所有电压等级的动力电缆介损测试低频介损测试介损测试装置及以下电压等级的动力电缆耐压试验低频耐压试验耐压试验仪及以下电压等级的动力电缆5结.束语.不1同试验方法对电缆绝缘造成的损伤程度、发现缺陷的灵敏性各不相同。对存在局部缺陷的电缆，应优先采用 耐压的测试诊断方法；对运行年限较长已出现贯穿水树枝老化的电缆，采用直流漏电流结合电缆绝缘电阻测试诊断方法更有效。.对2电缆所进行的绝缘电阻和泄漏电流测试可以发现电缆主绝缘存在的缺陷，通过分析电缆泄漏电流试验后的绝缘电阻的变化，可以判断电缆是否存在受潮或进水现象，因此在今后的试验中应在泄漏电流试验后再次对电缆绝缘电阻进行测试，如果发现绝缘电阻存在下降或晃动，应引起足够的重视，说明电缆已存在着绝缘状态的老化现象。5.3直埋电缆沟道状裂纹产生的原因可能是主绝缘长期受地面沉降应力的影响,导致电缆绝缘产生的微小裂纹而引起的一种放电通道。因此电缆采用直埋方式敷设时，宜选用铠装电缆，以加强电缆的机械强度，防止外力对电缆绝缘造成损伤。同时双护套的铠装电缆对电缆的防水也能起到积极的作用。5.从4历年的预防性试验数据进行分析，目前宝钢的交联聚乙烯电缆在没有受到地下水的侵蚀时，电缆的绝缘状态良好，并没有发生水树枝的发生；而对于直埋敷设的电缆，由于受到地