15kV和35kV電纜作為中壓電力電纜,其故障類型分布與電壓等級、電纜結(jié)構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境及維護(hù)水平密切相關(guān)。以下從故障類型分類、電壓等級差異、典型故障原因三個(gè)維度展開分析,并給出針對性建議:
一、15kV與35kV電纜故障類型分類
根據(jù)故障性質(zhì),兩類電纜的故障類型高度相似,主要包括以下四類:
短路故障
原因:電纜破皮、外力擠壓、端頭處理不當(dāng)?shù)取?/p>
表現(xiàn):送電瞬間跳閘,斷路器分閘迅速。
電壓等級影響:35kV電纜因電壓更高,短路時(shí)電弧能量更大,故障擴(kuò)展風(fēng)險(xiǎn)更高。
接地故障(單相接地)
原因:潮濕、積水、電纜老化導(dǎo)致絕緣下降。
表現(xiàn):漏保動作、零序電流上升,系統(tǒng)可能不穩(wěn)定。
電壓等級影響:35kV電纜接地故障時(shí),對地電容電流更大,非故障相電壓升高更顯著。
斷線故障
原因:電纜終端、中間頭斷裂或外力破壞。
表現(xiàn):回路無電壓但無跳閘,測絕緣正常。
電壓等級影響:15kV電纜斷線多因施工損傷,35kV電纜斷線常與接頭工藝缺陷相關(guān)。
局部放電(局放)
原因:絕緣層缺陷、接頭氣泡、水分侵入。
表現(xiàn):電纜發(fā)熱、燒毀前無明顯異常,擊穿后果嚴(yán)重。
電壓等級影響:35kV電纜局放閾值更低,更易因微小缺陷引發(fā)故障。
二、電壓等級對故障分布的影響
15kV電纜故障特點(diǎn)
故障類型占比:接地故障(40%-50%)> 短路故障(25%-30%)> 斷線故障(15%-20%)> 局放故障(10%-15%)。
典型場景:城市配電網(wǎng)、工業(yè)園區(qū),故障多由外力破壞(如施工)或潮濕環(huán)境導(dǎo)致。
35kV電纜故障特點(diǎn)
故障類型占比:局放故障(30%-35%)> 接地故障(25%-30%)> 短路故障(20%-25%)> 斷線故障(15%-20%)。
典型場景:輸電線路、大型工廠,故障多與絕緣老化、接頭工藝缺陷相關(guān)。
三、典型故障原因分析
| 故障類型 | 15kV電纜主要原因 | 35kV電纜主要原因 |
|---|---|---|
| 短路故障 | 施工機(jī)械損傷、車輛撞擊 | 雷擊、風(fēng)偏/舞動導(dǎo)致相間短路 |
| 接地故障 | 電纜溝積水、護(hù)套破損 | 絕緣子污閃、護(hù)層腐蝕 |
| 斷線故障 | 終端頭制作不良、電纜過度彎曲 | 中間接頭恒力彈簧脫落、鎧裝層連接中斷 |
| 局放故障 | 絕緣層微小氣泡、生產(chǎn)工藝缺陷 | 交聯(lián)聚乙烯內(nèi)應(yīng)力、運(yùn)行年限過長 |
四、針對性建議
15kV電纜
預(yù)防措施:加強(qiáng)施工監(jiān)管,避免電纜機(jī)械損傷;定期清理電纜溝積水,防止護(hù)套受潮。
檢測手段:優(yōu)先使用低壓脈沖反射法定位斷線故障,結(jié)合兆歐表測量接地電阻。
35kV電纜
預(yù)防措施:選用低煙無鹵阻燃護(hù)套材料,提升外護(hù)套機(jī)械性能;嚴(yán)格把控中間接頭制作工藝,避免屏蔽層與鎧裝層導(dǎo)通。
檢測手段:定期開展局部放電測試(局放值>10pC需立即處理),結(jié)合高壓耐壓試驗(yàn)排查絕緣弱點(diǎn)。
共性建議
運(yùn)維管理:建立電纜路徑檔案,避免在化工廠、地下水污染區(qū)敷設(shè);設(shè)置電纜標(biāo)識,防止人為破壞。
技術(shù)升級:推廣分布式故障診斷系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測行波信號,提高故障定位精度(≤100米)。
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