110kV高压电缆故障分析及运行维护措施探析

摘要：随着110kV高压电缆在我国的广泛使用，其故障率也在不断上升。而高压电缆线路长期暴露在空气中，因此很容易受到外界因素的影响而发生故障，在某城市电网建设过程中，选择了三种不同的绝缘材料，并做了比较实验，本文以某市高压电缆输电系统为例，分析了110kV高压电缆的故障原因，并给出了相应的运行维护措施，从而提高了高压电缆的可靠性和安全性。

关键词：110kV；高压电缆；故障；运行维护措施

引言

当前，我国用电需求不断增长，特别是在施工阶段，电缆敷设困难，引发了一系列问题。某市110kV高压电缆在施工过程中，因施工困难及外部环境的复杂性，经常发生故障。本研究选取交联聚乙烯（XLPE）、交联聚乙烯与聚氯乙烯（XLPE/PVC）复合材料以及交联聚乙烯并用的复合材料（XLPE/Composite）三种绝缘材料作为研究对象，通过比较，发现交联聚乙烯具有优异的电学和耐化学腐蚀性能，但相对于其他两种材料，交联聚乙烯电阻大，易发生失效，此外，XLPE也有一些老化现象。

1.110kV高压电缆故障

1.1.电缆绝缘材料

某市在建设高压电缆输电系统时，选用了三种不同的绝缘材料进行对比试验，在其20年的使用过程中，对三种材料的电阻率变化及老化情况进行了详细的监测和记录。通过对比不同材料的电阻率和老化率，可以发现交联聚乙烯（XLPE）在电学性能上略逊于复合材料，交联聚乙烯（XLPE）在抗化学腐蚀能力方面表现较好，尽管电阻率下降幅度不如复合材料。这种物质在外界环境中能较好地抵御化学物质的侵蚀，使其寿命得以延长。选择合适的绝缘材料在高压电缆的操作中，除了要考虑它最初的电气性能外，在长时间的操作中其稳定性和抗老化能力也是需要综合考虑的。

1.2.电缆接头故障

电缆接头故障是最常见的电缆故障，其主要表现为制造工艺质量差、连接部位接触不良和安装不规范。110kV高压电缆长期裸露在空气中，其连接部位容易受外界因素的作用，容易产生腐蚀和氧化现象。另外，由于电缆连接件的材质选择不当，导致了连接件失效。例如，在线缆制造时由于材料的质量问题，工作人员的技术不够娴熟就会引起连接器的不牢固、不平整等问题，如果遇到外界的因素，很容易引起线缆连接处的变形等问题。而当线缆的连接部分失效时，则会造成整条线路的瘫痪。

1.3.电缆头制作质量及施工工艺

在高压电缆中，因制造技术不当使其绝缘等级降低、进而导致其发生绝缘破坏，这是其主要原因之一。一般的动力电缆的绝缘材质都是LLDPE，所以，在制造时，若不按施工规程进行，将会引起电缆的绝缘等级降低，引起绝缘的破坏；其次，生产工艺所采用的有机硅树脂对高电压电缆的绝缘性能也有一定的影响。若硅胶选用不当，或在长时间存放期间没有进行适当的替换，则会使硅胶的性质恶化，降低其绝缘等级。

高压电缆的施工工艺分为制造与安装两部分，在制造过程中，需要工作人员准确地测定出线缆的长度、方向，并据此计算出线缆的长度；施工过程中，工作人员应根据施工规范对线缆进行敷设，确保线缆不被外力损坏。

2.110kV高压电缆降低故障维护运行的策略

2.1.加强运行管理，做好电缆接头的处理

为了做好某市电力系统的运营，对其进行有效的连接处理是非常必要的，它关系到电力系统的安全、可靠。在对高压电缆的连接部位进行加工时，应严格遵守有关规范，并保证其达到规范的要求。在进行光缆连接工程之前，应对光缆附件进行检测，并做好相应的记录和标识。在进行光缆连接的过程中，应对连接点进行认真细致地处理，以保证其具有良好的绝缘及力学性能。

在安装时，应注意接头的紧固及封口，防止因焊接操作不当而导致的绝缘层损坏。在对电缆连接件的加工过程中，应尽可能地避开电焊、氧焊机等对连接部分的表面进行处理，即便是要用到也要有一定的技术含量才行。此外，在对线缆的连接进行处理时一定要严格遵守规程，不得将施工质量降到最低，从而使高压电缆在工作中的失效概率大大减少。为了改善这一状况，某市电力公司进行了详细的故障分析，并采取了如下新的接头处理工艺措施。改善制造工艺：采用更高精度的制造设备和工艺，确保每一个接头的制作质量符合标准要求，并对其进行了详细的故障分析，特别是在选材上，为提高接缝的耐用性和稳定性，选用了优质的导电材料和绝缘材料；优化接线流程：严格控制接线部位的质量，保证各接点的接电都能达到良好的电器接点。同时，为减少外界因素对关节的冲击，增加了防护措施；规范安装流程：制定详细的安装规范，并对安装人员进行系统的培训，确保每一个接头的安装都能按照标准化的流程进行，从而减少人为原因造成的故障。某市电力公司通过这些改进措施，对所有接缝重新进行了规范安装，统计对比了改进前后的故障发生率。

通过改进接头的安装工艺，故障率显著降低。具体来说，制造工艺质量差导致的故障率从每年15次降至2次，改善率达到87%；连接部位接触不良导致的故障率从每年12次降至1次，改善率达到92%；安装不规范导致的故障率从每年18次降至3次，改善率达到83%。这些数据表明，通过标准化和优化的处理工艺，可以有效降低接头故障率，提高高压电缆的运行可靠性。

2.2.定期进行故障原因分析，做好电缆通道的维护

首先，对线路的正常运营要做好维修工作，因此要对线路进行周期性的巡查。对线路运行过程中出现的故障进行检测，并做好相应的记录，防止出现事故；其次，要强化光缆通路防护。对光缆管道进行定期巡视及设备巡视是保证光缆安全的重要手段。所谓“周期巡查”，就是对线路在使用期间发生的各种故障进行分析并提出相应的对策，设备巡查检测的重点在于确定线路在使用过程中的故障，以及线路装置有没有任何不正常的地方，发现不正常的地方要立即采取有效的对策。利用上述两种方法，可以对线缆通路中出现的问题进行实时检测，从而提出相应的对策。

2.3.加强电缆运行环境监控，强化运行温度控制

加强电缆运行环境监控：在电力电缆中，如果周围的环境温度太高，则会使其绝缘性能降低，从而危及其正常使用。所以，在电力系统中，对其进行实时监测是确保其安全可靠的重要手段。在对电力系统进行监测时，应充分了解电力系统的工作状态，如温度，湿度，风速等。如果出现了气温偏高或者偏冷的情况，要立即采取相应的处理方法，比如启动空调进行降温或提高湿度等措施。

强化运行温度控制：为了保证电力系统的安全性和可靠性，需要加强对电力系统的工作温度进行有效地管理。在具体实施过程中，需要采用一种科学、高效的方法来实现对电缆内部的温度监测。加强对周围环境的监控，对出现的问题应立即采取相应的对策，以保证高压电缆的正常工作。

3.结束语

综上所述，电网的正常运行事关国民经济发展，为减少掉线几率，有必要对其进行优化设计、运维检查，并做好日常维护管理。另外，还要不断提高员工的专业素养和技术水平，加大对高压电缆线路的维修力度，不断提高电缆线路保护水平，保证电网的平稳运行。

参考文献

[1]郑盼龙.针对110kV高压电力电缆本体故障探测的诊断[J].电工电气，2021，（07）：74-76.

[2]蓝建兴.110kV高压电缆故障分析及运行维护措施研究[J].数字通信世界，2019，（01）：250-251.