高压电缆缓冲层烧蚀故障分析及预防

缓冲层烧蚀故障严重危害高压电缆的安全可靠运行.为进一步揭示缓冲层烧蚀机理,开展了高压电缆缓冲层烧蚀试验,研究了缓冲层受潮进水对烧蚀故障的影响.此外,利用铝板与几种常用带材组合成试验模型,验证了缓冲层烧蚀的其他诱因.结合国内现有研究成果,提出了高压电缆缓冲层及金属套的结构设计、生产过程控制等方面的改善建议.研究结果可为高...     

高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测工艺参数研究

通过理论分析和试验研究了高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测工艺参数,给出了射线参数及两次射线检测夹角,为高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测工艺参数规范化和标准制定提供了参考.     

高压电缆阻水缓冲层电化学腐蚀特性及失效研究

为研究高压电缆阻水缓冲层失效机理,尤其是其电化学腐蚀特性,对事故电缆缓冲层白斑进行成分分析,结合理论分析和模拟实验,确定白斑不同成分的产生机理。测试了缓冲层受潮特性,研究了缓冲层含水率和电流密度对其电化学腐蚀特性的影响。最后,基于电化学阻抗谱,测试了电化学腐蚀对缓冲层电气特性的影响,确定了缓冲层电化学腐蚀至最终烧蚀的演...     

高压电缆缓冲层烧蚀缺陷超声检测技术仿真研究

近年来波纹铝护套结构高压电缆中出现的缓冲层烧蚀缺陷造成巨额经济损失和不良社会影响,然而该缺陷产生及发展机理尚不明确,检测技术仍处于探索阶段。文中基于缓冲层间隙放电导致烧蚀缺陷的理论,开展高压电缆缓冲层烧蚀缺陷产生超声信号特征研究,探索超声检测技术在缓冲层烧蚀缺陷检测领域的可行性。文中首先基于高压电缆结构特征以及缓冲层多孔介质特性,建立缓冲层多孔介质波模型以及缓冲层放电产生超声波模型。随后通过数值模型得到缓冲层放电产生超声波声压等效波形以及不同层数缓冲层在不同频率下的吸声系数,建立有限元仿真模型分析了缓冲层放电产生超声波的传播特性以及在电缆外护套处的检测信号灵敏度。若放电发生在缓冲层内层,难以通过超声检测技术检出该信号,在波纹铝护套波谷处产生较为强烈的放电时,具有通过超声技术检测该信号的可行性。     

高压电缆缓冲层材料及结构特性研究

根据近些年行业的报道,运行多年的高压电缆,缓冲层及绝缘屏蔽表面与金属护套波谷接触部位存在"烧蚀"和"白斑"的现象,对高压电缆用缓冲层材料及几种典型高压电缆缓冲层结构的特性进行了研究,通过模拟试验再现"烧蚀"和"白斑"的形成,并提出了改进建议。     

高压电缆缓冲层烧蚀的成因分析

在近10年全国的电缆事故中已发现大量的缓冲层烧蚀问题,为探索烧蚀产生因素,文中基于压力的影响建立了数学模型,考虑水汽的渗入对模型的影响,并对多组产生缓冲层现象的电缆进行了分析。计算和仿真结果表明,电缆阻水带因电缆绝缘本体重力和电缆敷设过程中的外力影响,会在1 mm2接触点上产生3.75 A的集中电流,使得在阻水带和铝套接触处温度升高到176℃,而铝和聚丙烯酸钠在80℃时会发生反应生成氧化铝粉末,产生阻水带上的“白斑”;而绝缘屏蔽层上相同的电流长时间作用,则会引起绝缘屏蔽的老化。     

一种高压电缆缓冲层烧蚀修复技术

为了解决高压电缆缓冲层烧蚀故障的问题,对高压电缆烧蚀状况进行了分析,并对研制的半导电修复液体进行了相关的验证,最终提出了一种高压电缆缓冲层烧蚀故障解决方案,即通过加注设备将半导电修复液体注入金属套和绝缘屏蔽层间的空隙,通过重新建立轴向的电气连接通道,抑制高压电缆烧蚀的发展,降低电缆烧蚀导致的故障率,延长电缆寿命。该解决方案在正常运行的110 kV电缆线路中进行了应用验证,经红外热成像扫描发现,电缆原有烧蚀发热点全部消失,且电缆已安全运行了5 040 h,达到了一定的修复效果,具有一定的参考价值。     

XLPE高压电缆半导电缓冲层烧蚀机理分析及平滑铝护套电缆试运行建议撤回

近年来,随着电缆使用率增长、使用年限增加,由电缆半导电缓冲层烧蚀引起的电缆故障也呈现快速上升趋势。通过统计国网公司系统内实际电缆故障现状,分析电缆缓冲层烧蚀机理,结合国内外研究现状,针对平滑铝套与皱纹铝套电缆进行对比分析,提出平滑铝套高压电缆试运行建议及减缓缓冲层烧蚀故障的办法,对有效保障高压电缆安全稳定运行具有重要指导意义。     

高压电缆半导电缓冲层新型评价方法探讨

近年来,由高压电缆半导电缓冲层烧蚀引起的电缆故障日益增多,对电缆缓冲层与金属套之间的电气接触性能的评价显得尤为重要.目前国内没有可以评价两者之间电气性能的方法,因此,提出了一种能够评估半导电缓冲层电气性能的测试方法,并搭建了相应的测试平台.评估不同状态电缆样品半导电缓冲层的接触性能,该方法能够对电缆半导电缓冲层电气性能...     

高压XLPE电缆缓冲层缺陷研究现状综述

高压交联聚乙烯电缆因缓冲层缺陷引发的故障频发,已严重威胁到电力系统的安全运行。本文首先介绍了缓冲层的基本结构和作用,并在此基础上梳理了目前国内外对于缓冲层失效的相关研究;其次从缓冲层的材料特征和内部结构等角度结合电场仿真来分析缺陷发生的主要原因;之后对缓冲层缺陷中出现的白色粉末绝缘性能和理化特征进行总结,并提出其形成机理;最后对缓冲层缺陷的检测手段进行汇总,提出使用计算机断层成像技术对电缆缓冲层缺陷进行检测以弥补现有检测手段的不足,并建议对铝护套及缓冲层的材料或结构进行优化,以预防缓冲层缺陷的生成。     

高压XLPE电力电缆缓冲层放电问题分析

高压与超高压交联电缆金属护套与电缆线芯之间的缓冲层是电缆的重要组成部分。近年,国内交联聚乙烯(XLPE)高压电缆线路故障中多次出现缓冲层放电现象。文中总结国内电缆缓冲层设计经验,分析不同类型高压电力电缆缓冲层作用,总结缓冲层半导电材料、长期进水运行、缓冲层设计缺陷等可能放电原因,通过分析三起高压电缆缓冲层放电典型案例,说明缓冲层设计的缺陷隐患及缓冲层放电问题原因,对电缆设计及电缆故障分析提供有效参考。     

高压XLPE电缆缓冲层故障研究现状综述

在分析缓冲层材料特性的基础上,论述国内外有关缓冲层故障的研究现状,并为未来研究提供改进建议.综述性研究表明:放电是引起缓冲层烧蚀故障的直接原因,而电缆受潮是此类故障发生的必要条件.长期受潮会加速白粉的形成,并导致缓冲层电阻率升高.当铝护套与绝缘屏蔽层间存在气隙时,缓冲层电阻率升高、白粉的形成与过电压的冲击会使气隙内局部...     

高压XLPE电缆缓冲层放电烧蚀机理与实验研究

为研究电缆缓冲层放电烧蚀机理,根据缺陷现象分析缓冲层与铝护套接触状态的变化,建立用于分析缺陷的电路模型,根据模型分析绝缘屏蔽层上的感应电压及影响感应电压的主要因素.从击穿事故线路中截取长度为15 m的缺陷电缆样本,并用缺陷电缆样本搭建局部放电检测实验平台.结果表明:绝缘屏蔽层的感应电压与缺陷数量、组合层电阻率以及缺陷处白色粉末厚度呈正比,与缓冲层和铝护套之间的接触面积呈反比,且缺陷电缆内部的放电信号具有明显的接触不良类放电特征.     

径向电流集中诱发的高压交联聚乙烯电缆缓冲层烧蚀研究

为研究皱纹铝护套高压交联聚乙烯绝缘电缆缓冲层烧蚀机理,首先,通过对发生烧蚀的110 kV XLPE绝缘电缆进行故障分析,提出电缆径向电流集中是导致烧蚀故障的原因.其次,建立故障电缆的仿真模型,计算缓冲层与皱纹铝护套接触部分的电流密度最大值及其分布情况,并通过模型试验与公式计算验证仿真结果,发现皱纹铝护套波谷嵌入缓冲层的深度和缓冲层体积电阻率影响着径向电流的大小与分布.最后,通过设计模拟试验,证明径向电流集中是导致缓冲层烧蚀的原因之一,并在恒温箱中对模拟烧蚀试验的环境条件进行控制,通过偏光显微镜对比试验样品和烧蚀铝护套的表面形貌.结果表明:模拟烧蚀试验中发生的烧蚀过程与实际故障电缆中的烧蚀过程相同,且随着缓冲层中电流密度最大值的增大,烧蚀的起始时间缩短.本文揭示了皱纹铝护套烧蚀故障径向电流集中的物理机理,为相关故障诊断及防护提供了理论和试验依据.     

高压电缆终端铅封缺陷超声相控阵柔性耦合检测

高压电缆终端铅封因安装质量不合格或在运行过程中受外力作用会出现孔洞、开裂或脱粘等缺陷,铅封表面曲率大,采用普通超声探头直接接触终端铅封表面检测铅封缺陷效率不高,缺陷回波信号信噪比低.为解决铅封缺陷无法有效检测的问题,提出了基于超声相控阵柔性水囊耦合的终端铅封缺陷无损检测方法,所提方法采用超声相控阵探头和柔性水囊耦合装置...     

特高压GIS罐体对接焊缝的超声波检测

针对特高压GIS(气体绝缘组合电器)罐体X射线检测的缺陷,提出用超声波检测方法对特高压GIS焊缝进行无损检测,详细介绍了超声波检测工艺,检测实践表明,超声波检测能有效测出特高压GIS罐体焊缝的焊接质量缺陷。     

高压电缆中间接头外半导电层缺陷放电研究

为研究高压电缆中间接头在外半导电层被划伤后的放电行为,采用脉冲电流法与高频电流耦合法以及硬件实时放电谱图采集,提取外半导电层含有贯穿性缺陷的高压电缆预制式中间接头中的局部放电信号,结合电场仿真以及接头放电模型对放电发展机理进行分析,结果表明:高频电流耦合传感器的灵敏度以及信噪比不及脉冲电流法,不易发现贯穿性缺陷激发的放电信号;外半导电层存在贯穿性缺陷的情况下,一旦线路中由于操作过电压或故障引起的过电压激发接头缺陷内发生放电,放电将迅速向增强绝缘层内部发展,最终形成贯穿性放电通道导致增强绝缘失效,因此实际生产安装过程中应注意防护此类缺陷,确保接头安全运行。     

110 kV XLPE电缆缓冲层放电灼伤问题的理化分析与仿真研究

对110 kV及以上高压XLPE电缆线路改造时,频繁发现电缆缓冲层存在疑似放电灼伤缺陷,其原因尚无定论。为探究该缺陷是否为放电产生,文中首先对缺陷进行了形貌特征观察和元素成分表征,然后对阻水带电阻率进行测量,最后利用有限元软件对电缆进行三维电场仿真,研究了缓冲层间隙、阻水带电阻率、过电压等因素对缓冲层场强的影响。研究结果表明:缓冲层存在间隙、阻水带电阻率增大、过电压入侵等因素会使缓冲层场强增大,易造成缓冲层放电现象。