配网主设备典型缺陷分析

配网主设备典型缺陷分析
摘要：随着现代高科技的发展，供电安全性的要求越来越高。

电气设备自身
的安全运行影响着电网系统的可靠性。

本文主要对影响电气设备安全运行的原因
进行梳理分析，确保电气设备可靠运行，提升电网安全运行水平。

关键词：配网；典型缺陷；干扰信号
1配网主设备基本缺陷
1.1配网电缆过热、局放缺陷
配网电缆绝缘层存在气隙后造成局部受热，从而使绝缘炭化。

电缆附件安装
施工是导致电缆接头故障的主要原因，电缆通道内的电力电缆，敷设于管道壁附
近的会出现散热不均导致发热。

在配网电缆运行中，巡检不到位等情况也极易出
现运行隐患。

在配网电缆运行中，相关作业人员没有对配网电缆线路运行进行相
应例检和消缺等。

作业人员消极怠工、运维质量低下等原因也会为配网电力安全
运行埋下安全隐患。

电缆接头在潮湿、污秽，烟雾等恶劣环境会发生发热，最终可能会出现局部
放电现象，最后导致绝缘受损出差击穿故障，特别是在化工厂、污水处理厂、沿
海地区比较常见。

主要原因是电缆头长期工作在恶劣环境，导致绝缘层加速老化，降低了绝缘性能，导致事故发生。

1.2配网开关柜过热、局放缺陷
配网开关柜接头和设备线夹接触点氧化，接触点存在缝隙，会形成一层氧化膜，使得接触点电阻增大，造成接头发热，接头变热将导致接触面氧化，往复循环，最后造成发热故障。

配网负荷的变化与电力设备的温度变化成正比，配网设
备温升最高不会超过安全运行规定中的75℃，当负荷剧增或线路受到冲击后，对
电力设备的薄弱点将造成重大影响，出现发热等现象，电力设备连接点会出现氧化现象，如不及时消缺，电气连接头越来越差，最后甚至会造成严重事故。

在开关柜绝缘系统中，各区域场强度分布不一，当某区域的场强过大的可能会造成该区域空气放电。

1.3配网变压器过热、局放缺陷
配网变压器绕组过热：近年来，各制造厂为降低变压器自身损耗，在变压器绕组技术上进行了技术优化。

但早期技术为成熟造成了部分变压器在运行一段时间后出现了绕包部分物理膨胀现象。

变压器经过长期运行，受磁场共振等影响，可能造成部件脱落，造成短路故障。

部分变压器因质量问题，绕组材料不合格，也会造成过热缺陷。

配网变压器局放缺陷主要由以下原因引起：变压器内部绝缘油出现气隙或质变等造成内部放电故障；绕组底部绝缘油管道出现击穿现象；变压器各连接部分接触不紧密，长期运行出现过热导致局放；变压器运维不科学等。

2配网主设备典型缺陷案例分析
2.1配网电缆过热、过载缺陷分析
某配电室全长7600米10kV交联聚乙烯电缆，此电缆为新电缆，投运前做了2500V绝缘测试，发现A B C三相绝缘电阻∞，外包施工对使用直流耐压试验，给予的试验报告为试验通过。

但是电缆准备搬运时，却无法送电。

故障性质判断：使用2500V摇表测试得出A、C相对的绝缘电阻∞，B相对的绝缘电阻1GΩ。

接着使用转恶意设备，接好保护接地和工作地，红夹子接故障B 相，接入电源。

测试得到B相在12kV下击穿，泄漏电流猛然增大。

因此判断B 相为对地闪络故障。

ARM弧反射法功能测试：进入ARM模式，将范围设为7km，脉冲宽度调整为1μs，增益设为5.0，得出全长的参考波形4175m，接着施加电压24kV，得出故障波形。

精确定位：将冲击放电周期调整为6s，将电压挡位调整至16kV，进行冲击
放电操作。

达到1360m左右的地方，进行故障定点。

此处电缆为穿管敷设，听到
故障点放电声音后，打开井盖，发现故障点在电缆管子内。

停电后，客户对电缆
进行拖移，发现故障点位置。

图1配网电缆过热、过载故障点
电缆附件接头的发热，造成电缆外绝缘部分出现融化等现象，出现电缆附件
接头区域出现烧焦异味；其次，电缆附件接头部位出现冒烟、外护套绝缘层变身、火点等现象。

电缆附件接头的发热会造成接头部分电阻剧增，电能损坏加大，严
重者造成电缆击穿故障。

电缆附件接点发热主要原因是接触电阻增大，但负荷电
流仍然很大后局部剧烈温升。

2.2配网开关柜局放缺陷分析
某开关站进行局放检测，在使用UltraTEV Plus+进行巡检时发现TEV测量
幅值异常，背景读数为14，超声波检测数值很小，开关柜的TEV幅值在一定幅度
之间按一定的周期变化。

对开关柜房间的内部环境，开关柜相近金属体如铁门以及开关柜柜体表面等
处进行TEV检测时候，幅值普遍较高，如开关柜房间内部环境幅值约为14dB，由
铁门上测出的dB数值平均水平约在26-30dB，并且存在间歇性的放电脉冲，幅值
达到超过40dB的情况。

说明存在比较严重的外部干扰或者开关柜内部本身有比
较强的放电活动。

靠近母排而且1-3号开关柜的外部干扰很严重。

根据21小时
的PDM监测结果，12号也就是天线接收到的脉冲数占据了总脉冲数的96%，说明
外界存在极其强大的干扰源.而经过其接收屏蔽作用后，9号探针对应的1号开关
柜并没存在局放超标的情况，结合先前的TEV测量结果，尽管1号开关柜TEV测
得的幅值很高，但其值不是由于内部局放源引起的。

图2配网开关柜局放曲线图
引起局部放电的原因很多，通常是因为设备绝缘场强分布不均匀导致，某些
区域电场强度达到击穿场强后会出现电离子不规则游离现象。

在电力系统中如电
力电缆工艺存在各类材料，自身绝缘厂就不均匀，当某点出现绝缘受损，将导致
不均匀场强贯穿。

另外在施工过程中，绝缘部分存在气隙和杂志等，都会导致局
部放电。

在实际局部放电检测中，要根据被测设备特性选择科学的测量和诊断方案，及时排除局放隐患，确保电力设备安全运行。

3结语
电力电缆、开关柜、变压器和架空线路等配网设备基本缺陷主要表现为过热、过载和局放。

为提高配网运行安全性，应强化防护和技术措施，保障电气设备的
安全运行，提高电力系统供电的可靠性。

参考文献：
[1]郑晓泉,G Chen,AE Davies.交联聚乙烯电缆绝缘中的双结构电树枝特性
及其形态发展规律[J].中国电机工程学报,2006,26(3):79-85.
[2]唐正森,李景禄,李志娟.10kV交联电缆接头施工工艺分析及改进措施[J].
绝缘材料,2009(2):71-74.
[3]姜芸,闵红,罗俊华,李海,李文杰,夏荣.中压交联聚乙烯电缆接头人工缺
陷局部放电特性[J].华东电力,2010(10):1627-1629.
[4]刘刚,王鹏宇,毛健琨,刘立夫,刘毅刚.高压电缆接头温度场分布的仿真计
算[J].高电压技术,2018,44(11):3688-3698.。