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高压电缆

时间:2023-02-22 01:51:43

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高压电缆,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

高压电缆

第1篇

高压电力电缆,其在电网系统中占有重要的地位。高压电力电缆在运行中,存在一定的故障隐患,在高负荷用电的背景下,要采用故障监测的手段,监督高压电力电缆的运行状态,及时发现故障问题并处理,保障高压电力电缆的安全与稳定,降低故障发生机率和影响力度。本文以高压电力电缆为研究对象,探讨故障检测措施的相关内容。

关键词:

高压电力电缆;故障监测;措施

我国电网系统正处于逐步改革的状态,在改革创新中,高压电力电缆的规模越来越大,考虑到高压电力电缆在电网系统中的作用,全面实行故障监测,致力于解决监测中的故障问题,促使高压电力电缆保持高效、稳定的运行状态,防止发生安全事故。高压电力电缆的故障监测措施,有利于提高运行的水平,预防运行风险,体现了故障监测措施在高压电力电缆方面的实践价值。

一、高压电力电缆故障原因

分析高压电力电缆故障的原因,如:(1)高压电力电缆的生产制造,本身就是诱发故障的原因,电缆本体、连接点等未达到规范的指标标准,安装到电网系统内,有缺陷的高压电力电缆,就会第一时间表现出故障问题;(2)调试方面的故障原因,高压电力电缆安装后,通过调试的手段,促使电缆进入到正常的运行状态,实际在调试时,缺乏规范标准,或者未经过调试就投入运行,都会对高压电缆电缆造成故障影响;(3)外力破坏,鸟类迁徙、建筑改造以及人为破坏,都属于外力破坏的范围,在高压电力电缆体系中,引发故障缺陷,在短时间内就会造成断电、短路的问题。

二、高压电力电缆故障表现

高压电力电缆故障,表现为绝缘故障、附件故障两个部分,结合高压电力电缆的运行,分析故障的具体表现,如下:

1.绝缘故障

高压电力电缆的绝缘故障,在电缆运行一段时间后,经常出现,运行时间越久,故障率的发生率越高。绝缘材料在高压电力电缆中起到保护、防触电的作用,绝缘材料受到环境条件的干扰,出现老化、破裂的情况,加速丧失绝缘性能,引起了物理变化,损坏了高压电力电缆的绝缘设备和材料。绝缘故障中,最为明显的是老化问题,高压电力电缆的绝缘老化,降低了绝缘材料的保护性能,无法保障绝缘材料的安全性。

2.附件故障

高压电力电缆的附件故障,是指在附件方面,引起放电、击穿的故障问题。附件故障的表现有:(1)附件结构,在剥离半导体的操作中,破坏到了电缆的附件,在附件表面,附着了大量的灰尘、杂质,导致附件投入使用之后,产生了强大的电场,电场作用下灰尘、杂质处于游离的状态,加快了附件故障的发生速度;(2)附件制作时,连接位置有质量缺陷,待附件工作中,缺乏有效的连接控制,接头的位置,电阻数值过大,有明显的发热情况,严重时会诱发附件火灾;(3)附件安装工艺不规范,如接头、密封不规范,导致附件工作后,面临着潮气的干扰,降低了附件的工作能力。

三、高压电力电缆故障监测

1.在线监测

在线监测的应用,在高压电力电缆故障监测方面,起到监督、控制的作用,主要是监测局部放电故障。在线监测时,从高压电力电缆结构内,选择安装电流传感器的位置,如:交叉互联箱、终端接地箱等,利用传感器耦合的方法,采集系统中的电流量,直接传输到在线监测中心,实时监督高压电力电缆的运行状态。在线监测中心根据传送的状态信息,评估电缆的运行状态。

2.故障测距

高压电力电缆故障监测中的测距,属于故障定位的关键指标,测距期间,严格规划出故障的位置,快速、直接地找到故障点的位置。测距在故障监测中,属于重要的部分,辅助高压电力电缆故障的定位水平,提高故障检测及维护的工作效率。

3.监测技术

高压电力电缆有故障时,线路中的参数,有着明显的变化,采用监测技术,获取参数的实际变化量,在此基础上,推算出高压电力电缆的故障,同时有效判断故障的发生位置。列举高压电力电缆中,比较常用的监测技术,如下:电桥法。高压电力电缆故障监测时的电桥法,具有简单、方便的特征,其应用非常广泛,其只能判断故障,无法准确地判断故障类别。电桥法中的电流稍小,采用的仪表仪器,要具有较高的灵敏性,降低故障监测时的误差。电桥法使用时,应该测量非故障电缆相电阻,同时测量电桥法接入电缆相故障点前后的电阻值,比较后,找出高压电力电缆故障的发生点。万用表法。在高压电力电缆的故障监测过程中,万用表法短接了电缆内的金属屏蔽层以及电缆芯,也就是高压电力电缆的终端,而始端测量短接的电阻值,电阻值读数是无穷大时,说明高压电力电缆系统中,有开路的故障,电阻值的读数,高于两倍线芯的电阻,表示系统内出现了似断非断的故障情况。高压电力电缆的三芯电缆结构,如果接入了金属屏蔽层,就要考虑在终端位置,短接屏蔽层,采用万用表,接入开始位置,直接测量三相间的实际电阻值,掌握绝缘层的电阻值。高压电力电缆也存在着一些系统,没有金属屏蔽层,检测相间电阻即可,判断高压电力电缆的性能和质量。低压脉冲法。高压电力电缆中的低压脉冲法,需要在故障电缆结构中,增加低压脉冲信号,待脉冲到达故障点、接头以及终端位置后,就会受到电气参数突变的干扰,促使脉冲信号发生反射、折射的情况,此时运用仪器,记录好低压脉冲从发射一直到接收过程的时间差,计算出高压电力电缆的故障区域。低压脉冲法在高压电力电缆的故障诊断方面,常见于低阻故障、开路故障,有一定的局限性,低压脉冲的仪器,以矩形脉冲为主,考虑到脉冲宽度、发射脉冲和反射脉冲的重叠问题,合理选择低压脉冲法的仪器。二次脉冲法。此类方法比较适用于高压电力电缆的闪络故障,配合高压发生器冲击闪络的技术,促使二次脉冲,在电缆的故障点,表现出起弧灭弧的瞬间变化,进而出发低压脉冲信号,经过二次脉冲操作后,比较低压脉冲的波形,规划出高压电力电缆的故障点。冲击闪络法。高压电力电缆的故障点位置,受到冲击闪络法的影响,形成了高压脉冲信号,出现了击穿放电的问题,也就是常见的闪络现场。冲击闪络法在高压电力电缆故障中,应用最为广泛,其可灵敏的检测到电缆中的闪络故障、高阻故障,通过放电的现象,评估高压电力电缆的运行状态。

四、结语

高压电力电缆故障监测措施中,要明确故障的发生原因和具体表现,由此才能提高故障监测的水平,全面保护高压电力电缆的安全运行。高压电力电缆在电网的发展过程中,具有较大的潜力,必须要落实电缆故障监测,优化高压电力电缆的运行环境,保障电网的安全性及可靠性,避免高压电力电缆结构中发生故障问题,提升电网运行的水平。

参考文献

[1]蔡楚宝,周长城.高压电力电缆故障监测技术的研究[J].中国科技投资,2013(26):90.

[2]袁鸿鹏.一起高压电力电缆故障原因分析及防范措施[J].科技信息,2013(35):240-241.

[3]屈光宇,沈菲,陈彤妍.高压电缆故障分析及检测方法研究[J].能源与节能,2017(2):50-52.

第2篇

关键词:10KV高压电缆;热硫化修补法;接头

中图分类号:U284.77 文献标识码:A

洛阳栾川钼业集团股份有限公司矿山公司是一家30000T/D的大型现代化矿山。我公司现用的穿孔及铲装设备共计十五台,每台设备均需配备170米左右的10KV高压电缆。由于露天采场环境恶劣,高压电缆的破损及电缆接头较多,极易造成电缆接地甚至电缆着火,同时也严重影响设备的正常生产,而每条电缆超过3个电缆接头,该条电缆则必须报废。因此,高压电缆的接头问题不仅严重影响公司生产效率,也是露天采场工作中的一大安全隐患,同时也给公司带来了沉重的经济负担。

1 高压防水胶带修补法的弊端

我国所用的10Kv高压电缆是以橡胶作为绝缘层和护套的电缆,其内部由金属导体、屏蔽层、橡胶绝缘层和护套组成。绝缘层和护套用天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶等制作,除了满足绝缘性能和物理机械性能外,要求耐老化、耐磨、抗拉、防水、耐油、阻燃。

露天矿山大型设备电缆接头较多,且需要频繁移动,容易破损。且对于高压电缆的接头修补,国内各大同行均没有好的解决办法。现有技术对高压电缆接头的处理,一直是采用高压防水胶带临时粘接修补。该方法比较简单快捷,但修补后的高压电缆防水性、耐压程度、耐拉伸及耐磨性均较差,特别是在电缆移动时及遭遇雨雪天气时,接头处极易再次出现接地,使地电位升高,造成其他设备电气或电缆薄弱环节出现接地击穿故障,给设备正常生产和人身安全带来极大不便。

2 高压电缆接头热硫化修补法

为了高压电缆的经济使用及安全使用的实际需要,我们经过不断的尝试和摸索,试验出一种新型电缆接头的热硫化修补法,采用此方法修补后的电缆,防水性、耐压度、耐拉伸及耐磨等性能均极为出色,与新电缆不相上下,具有很好的实用性。

所述电缆接头的热硫化修补法中应用的电缆模具为铸铁材质,腰鼓型,模具为两瓣式,两端设有垂直于轴线的螺纹孔,充填完硫化胶后用螺栓锁紧模具。

采用热硫化修补法修复的电缆,与冷补法修补后的电缆相比,电缆芯线不会偏移,能够被外绝缘护套均匀包裹。热塑性硫化橡胶的微观相形态由于在熔融共混过程中,高度硫化交联的橡胶相被剪切成1~5μm微细粒子,分散在聚烯烃基质中构成分散相,与橡胶相含量多少无关。橡塑两相微区既呈分离状态又有一定的联接形式,这些都使它具有很多优越性能,使其在更多方面和热固性弹性体相接近,而又有热塑性质。故而采用热硫化修补法修补后的电缆,防水性、耐压度、耐拉伸及耐磨等性能均极为出色,与新电缆相当,具有很好的实用性。

2.1 附图说明:

图1 电缆芯线处理方式示意图

图2 电缆模具结构示意图

图中:1、铜接管;2、电缆芯线;3、螺纹孔;4、电缆模具;

2.2 具体实施方式:

结合图1,电缆破口长度在400mm左右,热硫化修复法在电缆芯线处理方面,将四条铜芯线接头均匀错开连接,铜芯线接头用¢35mm*50mm铜接管连接,接头均匀错开,用压线钳压紧,然后用高压防水胶带包好,需保证铜芯线间的绝缘程度。

结合图2,将处理好的四条铜芯线用热硫化橡胶带紧紧包好,接头处包好后直径控制在90-95mm左右;然后用制作好的电缆模具将其卡紧(模具为铸铁材质,腰鼓型,模具为两瓣式,两端设有垂直于轴线的螺纹孔),模具两端的螺栓越紧制作出的接头效果就越好;最后,将紧固好的模具放入130℃-150℃的烘箱,硫化13-15小时后取出,自然冷却。

本修复法中用铜接管连接铜芯线接头,且接头均匀错开,绝缘性更强。

对修复后的电缆接头进行防水试验,24小时浸泡后未发现进水现象。

将修复后的电缆接头与新电缆同时在露天矿山采场恶劣工作环境并需频繁移动的情况下,试用一年后其磨损和腐蚀程度与新电缆相当。

对修复后3*35+1*16的10kV电缆接头进行耐拉试验,其破断拉力可达3.75T。

对修复后的电缆接头进行10kV耐压试验,1分钟内无漏电电流。

结语

3.1 采用热硫化修补法修补的电缆接头,完全可满足10KV高压电缆的使用要求。

3.2 采用热硫化修补法修补后的电缆接头,可大大减少露天采场电缆的接地故障次数,消除电缆接头存在的安全隐患。

3.3 采用热硫化修补法修补电缆接头,成本极低,但可大大延长电缆的使用寿命,减少50%以上的电缆购置费用。

参考文献

[1]艾占生.10KV电力电缆安装图集[J].电力电缆的材料,中国电力出版社,2012.

[2]朱丽梅.高压电缆的安全技术与应用[J].电力安全技术,2005(4).

[3]李旭宏.电力系统运行中电缆故障诊断方法探讨[M].北京电力高等专科学校学报,2010(8).

[4]戴静旭、刘杰、王彦伟.高压电缆故障原因及对策措施[J].高电压技术,2004(z1).

第3篇

【关键词】高压电缆;外护套;分析对策

1 对高压电缆外护套维护的必要性

外护套位于电缆最外层,其材料有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)两种。外护套在高压电缆结构中的主要功能有:一方面是机械防护功能。电缆的敷设环境,经常伴有水分、腐蚀性物质以及白蚁的侵蚀。对于有金属护套(如波纹铝护套)的电缆,位于电缆最外层的外护套是为保护金属护套免受周围物质的腐蚀而设计的。而对于没有金属护套的电缆,外护套就直接起到对主绝缘的保护和密封作用。另一方面是绝缘功能。110kV以上电压等级的高压电缆,绝大部分采用单芯结构。由于电缆运行时导体电流的电磁感应,在金属护层(护套和屏蔽层,下同)上产生感应电压。为避免感应电压在金属护层上形成环流,降低电缆的载流量,除在金属护层的连接上采取措施外,电缆的外护套必须具有良好的绝缘性能使金属护层对地绝缘。

当单芯电缆线芯通过交流电流时,由于交变磁场的作用,会在金属护层上产生感应电压,感应电压的大小与电缆的长度、运行电压等有关。以110kV的单芯电缆为例,当单段电缆长度达1000米时,其中一端会有超过80伏的感应电压,超过了安全规程和运行经验在不采取有效防护措施下不得超过50伏的规定范围;如果单段电缆长度在700至800米左右,其金属护层上的感应电压大约在60伏左右。所以对于长度在700米以内的电缆,我们通常采用一段直接接地,另一端经保护器接地的方法;对于线路较长的,在适当长度下,断开金属护层,中间接头采用交叉互联经避雷器接地,两侧电缆终端则直接接地的方式。

如果电缆金属护层出现两点直接接地的情况,不可避免在金属护层中就会产生感应电流,此感应电流的大小与接地电阻、电缆的长度及线芯的电流有关。金属护套上的感应电流会产生很大的损耗,使电缆局部发热,不仅浪费电能,关键还会降低电缆输送能量,严重减少电缆使用寿命,威胁电缆安全运行。另外电缆金属护层如果直接接地或暴露在外,也会导致金属护层被腐蚀,护层腐蚀击穿后,水分将极易进入电缆绝缘层,并在绝缘层上产生水树及电树,后果将不堪设想。

电缆的外护套受损,轻则引起电缆金属护层环流增大,降低电缆线路的输送容量;重则使金属护套受到腐蚀,进而危及电缆的主绝缘,直至绝缘击穿发生事故。由于目前尚无对高压电缆运行状况有效的监测手段,对电缆外护套状态的评价,实际上已成为对电缆运行状况评价的重要指标。现行的预防性试验规程对电缆外护套绝缘试验规定了严格的标准。

2 高压电缆外护套接地故障的类型及原因分析

据笔者的统计,在过去5年我们检测出的318处外护套接地故障的类型(见表1)。

表1 外护套接地故障分类统计表

故障原因 数目 比率

施工的原因 90处 28.30%

接地线击穿 52处 16.35%

接地箱进水 48处 15.09%

中间接头防水密封不良33处 10.38%

没有查明原因 12.26%

总故障数 318处 100.00%

2.1 电缆施工的原因

外护套接地故障的主要原因是施工造成,故障绝大多数是由电缆敷设及施工时造成的轻微损伤发展而成,在做耐压试验时未被发现,虽短时间内不至于击穿, 但经过一段时间,金属护套上的电压就会把薄弱点击穿。如电缆沟内小石头、小盖板等尖锐物对电缆外护套的挤压造成的薄弱点就极容易被击穿。运行中我们也发现当接地线、接地箱被人偷盗时,外护套的感应电压也往往会把外护套上的这些薄弱点击穿。另外,电缆外护套在过路管道内的故障也有3 处,说明管道没有清理干净或管道埋设质量不佳等原因造成了缺陷。

2.2 接地线的击穿

接地线的故障分为单芯电缆的故障和同轴电缆的故障,竟然也有18处之多。从笔者修复过的这18处接地线故障分析,这些故障莫过于两大原因造成,一是施工原因,施工人员不够细心,让尖锐物或硬物碰伤了接地线的外皮,接地线上的感应电压把薄弱点击穿。第二个原因是接地线的选料,以前我们多采用1kV电缆作接地线,外皮比较薄,施工中就较容易损伤外皮,造成故障。现在我们要求对单芯电缆采用10kV电缆就基本上杜绝了此类故障。对于同轴电缆,内芯的绝缘已经是采用了10kV电缆的绝缘层,绝缘水平已经足够,只是外层笔者认为完全有必要加厚绝缘层,保障接地线外芯的绝缘水平。因为目前发现的同轴电缆对地故障全部是外层绝缘层的故障。

2.3 接地箱进水

接地箱的故障为数不少,达16只之多,归咎原因主要是因为接地箱防水密封性能不够理想,在南方多雨的的运行环境中不能起到很好的防水密封作用。还有一些接地箱防水密封性能很好,但接地箱也常会储存不少的水,分析原因,发现水是从接地线的另一终端进入,把接地线作为了管道,流入到了接地箱。造成这种现象的原因有两个,一是接地箱安装在电缆终端头处时,终端头处的接地线终端线耳的防水密封没有处理好;二是中间头处,中间头的防水罩及防水密封材料失效,水分进入到中间头的金属护层处,再通过接地线流入到接地箱。对于后者,接地箱采取立式安装的方法可减少进水的机会。

2.4 中间头防水密封不良

中间头防水密封不良,也会造成高压电缆外护套接地系统故障。如我班管辖的110kV马向线,该批采用了德国某公司的电缆附件,防水罩及防水密封剂的防水性能完全不能适应南方多雨、电缆沟常常水浸的环境,采用了此种附件的8个中间头全部进水至同轴电缆处,造成外护套绝缘全部不合格的恶劣后果。教训是我们对电缆附件的选型要严格把关,尽量采取成熟定型的设计尤为重要。另外还有三回路的三个中间头由于安装人员的不细心,造成中间头的金属护套接地的例子。

3 采取的对策

首先,对高压电缆、中间头、接地箱及接地线的选型及设计方面充分考虑深圳多雨水、南方多白蚁等运行环境恶劣的条件,如选用HDPE、退灭虫护层等防白蚁性能更好的高压电缆,选用防水密封性能更好的电缆附件,使外护套绝缘有更好的安全保障。其次,在电缆敷设、安装等环节高度重视施工质量。在土建施工、电缆准备、电缆敷设及安装过程中应加强现场监督检查力度,尤其要求电缆沟道内不能有尖锐物,电缆转弯半径足够、滑轮的布置要合理、敷设电缆的措施及技术要求要足够。再次,运行部门制定《110kV及以上等级电力电缆线路验收管理规定》,上报主管部门审核、颁布并实施,使越来越多参与高压电缆施工的施工单位及监理单位有详细、严格的执行标准,做到有章可循;运行部分严把验收关、杜绝电缆带病运行。然后,运行部门严格按预试规程对电缆线路进行预试, 对外护套绝缘不合格的电缆线路争取停电机会进行外护套故障查找及修复。对于运行班组,还需在提高查找外护套故障效率方面采取措施。如采用较好的仪器、工具,更熟练掌握故障测试技术等。最后,高压电缆因为接地箱、接地线的被盗而引起外护套击穿的例子也有不少,所以在电缆防盗方面运行部门在组织、技术层面上应加大力度,保障电缆的安全运行。

电缆外护套对保障高压电缆的健康、安全运行发挥着重要作用,从电缆外护套接地故障的的类型、原因仔细分析,不少都是人为的原因所造成,而人为的原因实在是应该避免和减少的,再从设计、选型、施工、运行管理等方面加大力度,相信外护套的接地故障可以大幅度的减少。

参考文献:

[1]李雪强.高压电缆外护套故障及防止外护套故障的对策[J].建材与装饰,2007 (9):255-256

第4篇

关键词:电缆 载流量 环境因素 运行条件 折减系数

随着我国经济水平的提高,城市用电量大幅增长,使城市中高压输电线路相应增多,考虑城市建设用地紧张情况,使得高压电缆在现今城市线路中得到广泛使用,但在对高压电缆线路设计方面,各地水平不齐且不成系统。

电缆电气部分设计,首先应该解决的就是电缆导体截面选择问题,而电缆系统运行环境及运行参数对导体截面选择有非常大的影响,相同导体截面的电缆在不同环境和运行条件下,其载流量差别非常大。下面本文将逐个分析影响电缆载流量的各种因素。

1、电缆的埋设深度

为了保护埋设于地下的电缆,减少或者避免外力对其影响,一般电缆线路均要保证一定埋深。但是随着埋深加大,电缆散热条件也随之变差,在允许最高运行温度相同的条件下,电缆载流量也随埋深加大而变小。但是随着埋深加大,电缆周围土壤温度也会明显下降,如某地20年气象记录的平均值有:最热月地下-0.5m、-1.0m、-2.0m处最高月平均温度,分别比同一地面月平均气温低3℃、4℃、7℃。故埋深越大,对载流量影响也越小。下面以100kV400mm2截面电缆为例,以曲线形式简单了解一下敷设深度对电缆载流量的影响。

2、多回路电缆的互热效应

当电缆多回路以密集形式敷设时,由于互热效应将使多回路电缆之间散热条件变差,所以载流量也相应地减少。下表仅为110kV 400mm2单芯(铜)交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套电力电缆 多回路敷设典型负载系数。

3、同回电缆相间距的影响

与多回电缆间互热效应类似,同回电缆相间也存在互热效应。

因此电缆相间距离也会影响载流量。下面以100kV 400mm2截面电缆为例,介绍一下电缆相间距离对载流量的影响。

4、电缆系统周围土壤温度

电缆截面选择也就是确定电缆允许电流,而允许电流是由芯线允许温度决定的。芯线温度不但与电流有关,也取决于周围媒介温度与热阻。故埋地电缆周围土壤温度对载流量有较大影响。目前国内生产的PE绝缘电缆其最高导体温度一般均为90℃,以25℃土壤温度为基础,对90℃最高导体温度这点给出了最大温升为65℃。以此条件,下图给出了不同土壤温度对载流量的影响。土壤温度取埋深处的最热月平均地温。

5、土壤热阻系数

在初步评估电缆载流量时,如土壤没有非正常地干燥或与热性。

能差的材料(如飞尘、砾石)相混合,则土壤热阻系数可采用1.2K*m/W计算。

通常对于较大规模的电缆系统,要求在设计前进行线路勘察时,作较详细测量,确认线路沿线土壤热阻系数。另外也应考虑到土壤热阻系数随季节变化,这一点对于像我国南方以及沿海地下水随季节变化较明显地区来说显得相当重要,因为热阻系数受土壤中水份含量的影响很大,任何土壤热阻系数的测量应指明测量时土壤水份含量。

当然在考虑土壤中水份的同时水份的迁移也是不容忽视的。国内外工程实践都曾显示,在缆芯工作温度大于70℃的电缆直埋敷设运行一段时间后,由于电缆表皮温度在约50℃情况下,电缆近旁水份将逐渐迁移而呈干燥状态,导致热阻增大,出现缆芯工作温度超过额定值的恶行循环,导致电缆绝缘老化加速,最后以致发生绝缘击穿事故。而目前交联聚乙烯绝缘电缆缆芯的工作温度一般都在90℃,所以在电缆直埋情况下更应该重视水迁移,若电缆敷设在导管中则另行考虑。出于这点考虑,在计算载流量时应留下一定裕度,若对这种减少载流量无法接受,可采取换土即将电缆周围“干燥区域内”的土壤换填以热阻系数相对较小且稳定的回填土,选用适当比例的砂与水泥等拌合作为回填土。其已在工程应用实践中显示土壤热阻系数比较稳定,即使在全干燥状态情况下,其热阻系数也能够维持在1.2K*m/W。下图4提供了热阻系数变化对载流量的总体影响。

6、其他相关数据

若电缆不是直埋敷设而是敷设在导管中,再埋设在地下,则除了需要收集以上的运行和环境数据外,还需导管的热阻系数,其也是影响电缆载流量的重要数据。

就目前常用的110kV电缆线路导管型式来看,基本上采用玻璃钢管和C-PVC管两种,此两种管材热阻系数玻璃钢管约为2.5K*m/W、C-PVC管约为3.5K*m/W。由此可以看出这些非金属管材的热阻系数大,且表面散热性能差,用作电缆保护管时,对载流量的影响不容忽视。为了设计上的实用性考虑,一般敷设在导管中的电缆,载流量在考虑了其他因素后再采用0.85的缩减因数。

若电缆敷设在空气中,由于阳光的直接照射会产生巨大热量而减少载流量,故此时按已采取了必要的遮阳措施,不受阳光直接照射考虑。空气温度按最热月日最高温度平均值取用。而架空敷设电缆是通过对流和辐射实现散热,因此空气热阻是分别通过对流和辐射的散热系数体现的,其与电缆外径、电缆之间排列方式、电缆表面温度、环境温度等等数据有关,计算较复杂,一般设计中110kV电缆周围空气热阻系数取0.28K*m/W。

第5篇

关键词:变电站 高压电缆 质量控制当今社会,电在我们的生产生活中显得越来越重要,我们对电的依赖程度也越来越深,没有电,学生无法学习,工厂停止生产,贸易停止交易。因此,变电站的正常运行甚是重要,保证变电站的质量也是保证社会的正常活动能有序的进行。在变电站中,高压电缆的质量会直接影响整个变电站的质量,故有效控制高压电缆的质量显得尤为重要。

一、现阶段高压电缆的质量要求

变电站能在电能输送时,使电压升高变为高压电,到用户附近时,再按照具体的需要降低电压,以将电能送到千家万户。变电站就是这样,通过多次的改变电压,顺利有效的将电能输送给用户,从而完成整个电能的输送过程。高压电缆是整个变电站电缆工程的重要部分之一,其质量将在很多程度上左右变电站的效益。

高压电缆一般是使用在变电站的站用变压器的连接和站用外来电源的连接,以及一些配电间隔的引出线上。电力系统对变电站高压电缆的建设在质量标准上从高压电缆使用型号,到高压电缆承载流量,再到高压电缆头的工艺制作等都有严格的规定。高压电缆的型号在使用时多为10kV和35kV,它们都有对应的应用情景。根据变电站的各个连接处的电压电流量选用合适的电缆,以保证高压电缆对电流的承载流量。有数据显示,85%的电缆故障都是由电缆头引起的,因此,在高压电缆中对电缆头及其安装应具有更高的质量要求。在高压电缆的连接处,也就是电缆头的位置,要对电缆管进行加工,加工是要求管口必须没有毛刺和尖锐的棱角,管口应做成喇叭装。施工过程中,电缆管若需弯制,不能有裂缝和明显凹陷的形状,弯曲程度不宜大于电管外径的10%。此外,对于电缆管的绝缘措施也有到位,保证安全。

二、变电站高压电缆可能存在的质量问题

变电站高压电缆的质量问题主要可能出现在电缆管本身的质量问题上,电缆接地,高压电缆的施工,如电缆的敷设过程,包括直接敷设和电缆沟的敷设,等等。电缆管包括电缆保护管、电缆头、应力管和预制附件等。这些电缆管的质量问题有可能是厂家生产过程中的疏忽,或是购买到次品,亦或是在电缆的运输过程中造成的对电缆的损坏等。

高压电缆施工过程导致的质量方面的隐患,相对于电缆本身的质量问题就复杂的多了该过程主要的问题是电缆的敷设难道较大和电缆头制作工艺的复杂。要控制好高压电缆施工时的质量,应从高压电缆的敷设和制作电缆头的过程开始控制,才能有更多的保障。电缆的敷设有直埋敷设和电缆沟敷设。其中,直埋敷设是比较常用的,因为直埋敷设的施工过程简单,成本较大,加之泥土的散热效果良好,直埋土里还可以美化变电站,节约地面上的空间。然而,由于周边土地的限制,在直埋敷设的过程中,整根电缆不能灵活移动。当有电流通过线芯时,线芯由于电热作用下,给电缆两端会产生很多推力,对两端的安全造成威胁。

直埋敷设将电缆直埋于地下,电缆易遭到腐蚀,造成损坏,故会建设电缆沟,以缓解电缆的损坏程度。随着经济社会的飞速发展,变电站的数量不断增加,且变电站的容量也增大了,电缆沟饿规模变得复杂起来。但是,电缆沟位于地下,检修起来并不容易,往往会对变电站造成威胁。一般情况下,电缆沟的故障是隐蔽渐进地进行,事故症状一旦发现,将很难避免,严重时会对整个变电站造成损害。此外,电缆的热伸缩性较大,敷设于斜面时易发生滑落状况,在施工时应特别注意。

三、如何控制变电站高压电缆的质量问题

变电站高压电缆的质量控制对我们的生产生活都具有重大意义,针对以上所提及的变电站高压电缆的质量问题,可从以下三个方面对高压电缆进行质量控制。

1、严格采购制度,确保电缆本身质量

在贵高压电缆及其附件进行采购时,一定要有严格的采购制度,包括对电缆品牌的确定、厂家的选择、运输的安全保障等。选择电缆品牌是不一定要选最著名的,但一定要是最安全的,选品牌其实选的是信誉,只有拥有良好的信誉,对电缆的品质才能有更大的保障。选择厂家时,可以生产电缆处实地考察。变电站对电缆的需求并不是一根两根,而是大量地购入,因此,采购人员可以到生产厂家实地考察,相信规范的生产工艺生产出来的产品是更有保障的。此外,每次采购都应对采购的产品进行一一检查,确保安全。采购运输时,应注意防水防潮等问题,以免造成电缆的损坏。

2、规范高压电缆施工过程,保证施工安全

规范高压电缆的施工过程,既是施工人员安全的有效保障,也是变电站安全的保障。在施工过程中,应合理分配任务,安排好岗位,同心协力,共同完成施工。

电缆直埋敷设时应注意,电缆填埋的深度应大于0.7米,且电缆的周围应铺上不小于100毫米厚的砂层或软土。而在电缆沟敷设时,要规范电缆接头两个末端的刚性固定,确保电缆接头处的安全。对于电缆沟,我们可以采用先进的计算机电子技术,对电缆的各个方位进行智能化的监控防护,以解决其不易检修的特点。针对电缆头制作工艺的复杂,应规范电缆头的制作标准,对于施工人员处理电缆头时要严格把关,按照安全标准进行。总之,针对高压电缆施工过程的各个细节,都要有严格的规范,才能更好地保证各类安全。

3、培训施工人员,提高其素质及技术水平

高压电缆的质量控制是需要专业性的高技能水平的人才,对施工人员的职业道德素养及专业技能有较高的要求。电力系统组织员工培训,既可以提高其自身的综合素养,也可以在施工过程中有效的保护自己及保证施工的质量。在培训过程中,对员工进行职业道德教育和专业电缆技能的培训可有效提高工作效率。电缆施工是一个高危的职业,缺乏尽职精神和专业知识很容易发生事故,因此,培训员工是十分必有的。

综上所述,对变电站高压电缆的质量进行严格的控制,既可以避免浪费,节约时间、人力、财力等,还可以提高变电站的工作效率,确保变电站的安全运行,从而保证经济的有序进行。

参考文献:

[1]许继葵,牛海清等.高压电缆网络短路分流系统的研究.高压电技术.2007年10期

第6篇

关键词:城市 电网 高压 电缆 运维

中图分类号:U665 文献标识码: A

前言:如今,我国电力事业日益发展完善,设备规模、运行环境较之以往多有不同,这也给新时期中城市电缆的运行带来了新的挑战。原来那种粗放、单一的管理模式无疑难以满足当前城市电网高压电缆的运行要求,我们一方面要结合新条件、新问题、新思路来考虑电网运维问题,另一方面还需形成一套与当前城市电网电缆运维相适应的技术体系,提升电网设备的运维质量,保障城市电力供应的安全可靠。

1 城市高压电缆运行问题

第一,近年来,随着我国城市电网电缆线事业的向前发展,越来越多的工程不得不赶工完成,这导致施工单位与运行部门之间沟通困难,很难做好衔接工作,运行部门几乎很难在施工各阶段介入工程的实际施工中来,致使对工程施工质量的管理控制工作很难达到预期效果,导致电网线路在投入运行后存在很多隐患。第二,考虑到电缆敷埋属于隐蔽施工,这对故障测寻工作带来了相当大的难度,而且当前电缆线路越来越多地采取GIS终端、T接多个变电站方式,这大大地增加了电缆故障测寻的难度和时间;此外,由于电网电缆敷设的周边地理环境和交通状况较为复杂,纵然确定了电网故障点,我们还要根据具体情况开展道路挖掘、故障修复等工作,这使得恢复送电工作的时间较长,也给周边居民用电带来了很多不便。第三,如今城市中市政管道、建筑工程施工频繁,这也给电缆线路在安装阶段带来了外力破坏风险。由于类似施工项目(钻探、顶管、机械开挖等)分布面广,而且很难找到一定的施工规律,这使得电缆运行维护工作很难正常进行。第四,当前,我国高压电缆主要都是使用交联聚乙烯绝缘电缆,该产品在受热或机械作用环境中,很容易老化变质,随着时间的推移质量慢慢降低,并最终可能引发电缆局部放电、击穿等故障。

2 城市电网高压电缆运维准备工作

2.1 健全法律制度,制定电缆安装施工方案

结合城市电网高压电缆的特点,针对前文所述存在的问题,健全法律制度;再依据现有《建设工程电气安装质量监督管理规定》制定切合实际情况的施工方针。全面确定电缆安装施工的内容,例如:检查工程项目各参与方的从业资格及其过去的成果业绩;掩盖隐藏工程前,要求进行隐蔽工程验收,提前通知建设单位、监工方(总包方)及工区质检部门等;安装过程中要有详细的安装方案说明,材料进场进行审核等;监理人员采用旁站、巡检或是在施工过程中对工程实体进行随机检查;依据设计图纸对关键工程的关键部分提出质检,并根据建设步骤确定安排合理的检查次序;竣工验收前通知质检部门,各项资料要齐全。

2.2 全面进行电缆运维管理工作

监理方、有关质检单位和审查单位的主要职责是监督管理责任主体行为,监督检查高压电缆的质量,监督查看工程质量有关文件、资料,监督并参与竣工验收。因此,首先在工作中要确认质量监控体系,明确各参与方的责任,并对监督管理者的职能进行确认;其次需要改变施工模式,随时掌握施工过程中的质量;改变观念,树立服务意识。

2.3 以人为本,强化专业技能

我国城市电网高压电缆安装运维行业一直是以人为主体的,保持以人为本是加强运维管理的根本所在。通过教育、培训等手段,不断提高人的安全意识、操作水平和质量意识,同时加强员工操作技能的培训工作,通过培训和竞赛的方式提高作业人员的操作水平,按时动员技术员工到管理水平先进的工程安装项目上参观学习,不断拓展员工的操作思路,此外,还可以通过会议与网站等形式对优秀电缆安装项目进行宣传和推广。

3 电缆线路的运行维护

3.1 实施标准规范的表单化管理

由于高压电缆运行维护工作具有很强的技术性,这也给作业人员对专业定位带来了一定的阻碍,为了加深作业人员对业务流程、规范标准的理解,保证每次电力项目都能保质保量地完成,企业应实施标准规范化管理,同时把老员工的实践经验与规范流程紧密地结合起来,确保每次作业顺利进行,全方位、多角度、各阶段编制相关作业表单,确保业务操作和企业管理的标准化和流程化。

3.2 实行电子化巡视技术

电缆线路施行电子化巡视及信息化管理。通过借助GPS技术,可以顺利对配电地点进行导航定位,科学准确地确定10kV配电线路杆塔和配电的位置,这给我国电力领域带来了极大的便利,同时也提高了10kV配电线路安装的效率;采用网络监测手段实时实地地对配电网进行监测,可以有效掌握电力网络中每个部件的工作情况,方便电力线路的事前控制和事后故障排查;将新型故障指示器安装在线路T接点支路上,可以有效地指示出电路故障发生的范围性质;此外,通过在线路多处安装小电流接地自动选线装置,可以在第一时间内自动选择出发生单相接地故障,其诊断结果十分精确。此外,在设备台账、前端数据采集、后台系统处理三个环节无缝结合与运转下,形成高压电缆线路巡视PDCA闭环管理,确保巡视质量。

第7篇

关键词 高铁;电缆;护层;故障

中图分类号:U216 文献标识码:A 文章编号:1671―7597(2013)032-140-02

高铁高压电力电缆大多数采用单芯电缆,单芯电缆为了避免金属屏蔽层出现环流,而选择一端接地。当单芯电缆遇到过电压或护层出现多点接地情况时,会造成发热加速电缆绝缘老化而引起故障。目前已有的护层故障探测方法和仪器在使用中还存在一些问题,结合我段高铁电缆层故障对已有的电缆护层故障探测方法进行了分析、比较,研究总结出了切实可行的方法。现将介绍这方面的情况,供广大铁路电力供电部门参考。

1 原有单芯电缆护层故障测距(粗侧)方法的缺陷

电缆护层故障测距的主要方法有三种,即低压脉冲反射法、直流电桥法以及直流压降比较法。虽然这三种方法都有自身的优势,但也存在着一些缺陷。

1)低压脉冲反射法由于损耗大、脉冲传播距离有限,测量距离十分有限。

2)直流电桥法的测量精度受测量导引线及接触电阻影响很大。

3)直流压降比较法的测量精度和直流电桥法一样,也同样受测量导引线电阻及接触电阻影响大。

2 单芯电缆护层故障测距(粗侧)新方法

针对上述三种方法存在的问题,我们摸索出了一种克服导引线及接触电阻影响的新方法――直流电阻法。

直流电阻法的测量接线如图1所示,用直流电源E在电缆护层与大地之间注入电流I,测得故障与完好电缆护层之间的直流电压为U1。从故障点开始,到电缆远端,再到完好电缆测量端部分的电路无电流流过,处于等电位状态,电压U1也就是故障电缆护层从电源端到故障点之间的压降,因此,可以得到测量点与故障点之间的电阻:R1=U1/I

假定电缆护层每公里长度的电阻值为R0,求出故障距离:

X=R1/R0

利用该方法的主要优点就是不受对端短接引线及其接触电阻的影响,但使用该方法是还必须注意一些问题。该方法在应用中应该注意以下问题。

1)测量误差的避免。直接电阻法的关键是要准确的测量出电压,即准确无误的测量出故障电缆护层端头到故障点之间的电压。在测量中为了保证测量电压的准确性,毫伏表的测试导引线必须要直接接在故障电缆护层上,切忌一定要避开直流电源接线点,这样才能保证测量的准确性。

2)单位长度电阻的测量。在直接电阻法中,如果无法准确的知道电缆单位长度的电阻,就会影响测量的准确度,这就需要通过现场的测量方法来获得准确的电缆单位长度的电阻。具体的获得方法是:必须选择一个完好的电缆护层代替故障电缆护层,并且将被测电缆的远端直接接地。如图3所示,这是测量的电阻就是电缆护层全长的电阻。

3)电流大小的选择。基于测量灵敏度、克服干扰电压的影响等方面的考虑,直流电源所所提供的电流应该比实际需要提供的电流尽可能大一些但在实际操作过程中直流电源提供的电流受到多方面因素的影响和制约,如电源原件功率、体积以及价格等。由于直流电压表的测量分辨率在十分之一毫伏以上,电缆护层电阻一般都是0.05欧姆一公里左右,因此,为了测量10米的测距分辨率注入的电流一般都必须保证着20 mA以上。实际应用中,建议使用电压5000伏,额定电流100毫安的直流电源。

3 单芯电缆护层故障精确定点方法

在粗测故障点后,应采用跨步电压法精确定点。跨步电压法是比较适合于电缆护层的故障定点方法。尽管理论上讲跨步电压适用于直埋电缆,实际上只要电缆沟里有埋土或沙,就可以使用该方法。跨步电压法工作原理如图4(a)所示,在故障电缆护层及大地之间,断续一个直流电流,直流脉冲电流经过大地从故障点两侧流向故障点并经电缆护层返回测量端,由此引起电缆上方地面上电位分布如图4(b)所示,在故障点处地电位最低,并由故障点沿电缆路径向着电缆两端的方向逐渐升高,在靠近故障点的两侧,电位变化比较大,据此,便可判断出测寻人员是靠近还是远离故障点。

从原理讲跨步电压法比较简单,但实际应用起来还有一些技术问题需要注意。

1)故障测距的必要性。在离开故障点一段距离位置(8米以外),跨步电压数值比较微弱,测量起来比较困难。如果不预先进行故障测距定出一个大致的范围,而是直接在整个电缆路径范围内寻找故障点,是比较困难的。因此,为了保证尽快地找到故障点一定要先测距,然后用跨步电压法定点。

2)同步措施。需要注意的是在向电缆注入直流脉冲信号时,测量到的跨步电压往往比较微弱,特别是测量点离开实际故障点一定距离后,这时仪器的指针摆动幅度很小,不易于和正常的地电位的漂移区别开来,实际测试中,我们由测量人员通过步话机发出加入信号的命令,使测量人员,能够提前准备,集中精力观察判别直流信号引起的电压变化,从而确定出故障点的方向。

下面介绍我们用万用表测量跨步电压的实例。在故障电缆护层及大地之间,断续注入100 mA直流电流,使用DT930万用表测量电缆路径地面上跨步电压,万用表正极靠近信号注入端。设探针之间距离为d,靠近故障点的探针与故障点距离为x,x值为负时,说明探针已越过故障点,如图5所示。表1给出了部分测量结果。

由以上测量结果看出,在故障点附近,测量到的跨步电压由于达到了100毫伏,比较容易观察判别。在故障点后测量值为负增量,而故障点前测量值为正增量。两个探针之间的距离愈大,探针离开故障点的距离愈近,测量到的电压变化量愈大。

随着我国社会经济的不断发展,我国每年都在大规模新建铁路,而铁路的新建会大规模的采用高压单芯电缆,从而就会导致护层故障探测问题越来越突出。我们通过实际工作摸索出的单芯电缆护层故障精确测距的直流电阻法,总结了跨步电压定点法使用的经验和提高定点测量效率的措施。对于解决高铁电缆护层故障有一定的参考意义。

参考文献

第8篇

关键词 高压电缆;零序保护;错误报警

中图分类号TM726 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)73-0061-02

1 发生故障时线路的电流与电压的变化

我国的电缆供电等级一般为6kV~35kV,接地方式一般有中性点不接地、经消弧线圈接地和经高值阻抗接地三种小电流接地方式,这些接地方式都有各自的优缺点。本例中以6kV中性点不接地线路进行简介。中性点不接地系统的模型如图1所示,三相电压分别为,各相对地电容分别为C1、C2、C3,N为中性点。线路运行正常时,系统的各相电压对称,中性点参考电压为零,故在系统中的零序电压电流都是零。当出现单相接地故障,中性点的电压变为相电压,出现故障的相参考电压变为为零,非故障的相电压变为倍的正常情况下相电压,这时,线路的相电压变得不再对称,进而导致零序电压和零序电流的出现,此时的零序电压正常相电压相同。如图1所示,中性点不接地系统的一个重要特征就是故障相流过的零序电流为非故障各条线路所有零序电流的和。中性点不接地系统在出现单相接地故障时,它的暂态特性具以下明显的特征:

1)在发生单相接地故障以后,线路具有很大的零序容抗,非故障的所有线路具有基本相同的零序电流,非故障相电流之和与故障相电流相同;2)在幅值方面,零序电流在故障线路要比任何一条正常线路的对地电容电流要大;零序电流的相角在故障线路上要超前零序电压90°,在正常线路则滞后零序电压90°。

2 零序保护原理的简介

电缆线路出现单相接地故障时, 零序电压会在整条线路出现, 零序电压短路点与相电压在数值上相同。而对于非故障元件,零序电流与本相对地电容电流在数值上是相等的,容性的无功功率在潮流的流动上,是由母线流向线路的,而故障元件则相反, 零序电流在数值上与系统所有非故障元件对地电容电流相量之和相同,无功功率容性潮流由线路流向母线。

2.1 零序电流保护

由于发生故障时,故障线路的零序电流比非故障线路大,这样就可让保护装置有选择性地发出信号或动作于跳闸,这就是零序电流保护的原理。本例中,在母线馈出线的首段安装零序电流互感器,当发生故障时,基于电磁感应原理的二次侧的零序电流继电器动作发出信号。为了使保护不误动,当单相接地电流较大时,可由三个电流互感器接成零序电流滤过器作为保护装置。这就可以使得故障电流可以克服因为零序电流滤过器中的不平衡电流导致的装置误动作的缺陷。

2.2 方向性零序电流保护

其原理就是利用零序功率方向在故障线路与非故障线路上是不同的这一特点,进而有选择性的动作于信号或跳闸装置,实现有选择性的保护。由前面的分析可知:当电缆线路出现了单相接地故障, 零序电流在非故障线路会超前零序电压90°,在故障线路会滞后零序电压 90 °。因此在接线过程要十分注意,相应的零序功率方向继电器一定要采用正极性接入的接线方式, 避免因为极性接反而出现的保护误动或拒动的情况。

3 在零序保护情况下发生错误报警的原因

根据上面对高压电缆的对地电容电流和零序保护原理的分析,再结合实际中设备的安装和电缆敷设,我们很容易判断高压电缆零序保护误报原因。

在实际运行中电力线路不会出现理论分析时那样理想化的平衡,特别是在大电流大功率企业,供电系统一般都比较复杂,系统中会连接着各种各样的用电设备,这很容易导致供电系统的中性点出现不同程度的偏移,产生零序电压;同时,在这种情况下,电缆线路的对地电容电流的向量和也不再为零,产生零序电流。而实际工作经验告诉我们,在施工时,高压电缆的电缆头两段通常都要利用内部铠装钢带或者芯线屏蔽层打接地。如果高压开关柜的一侧电缆头所引出的接地铜辫子先穿过零序电流互感器然后再进行接地,这就等于让零序电流从零序电流互感器中流过,这就会导致流过零序互感器的零序电流大不断增大,零序电压也不断增大,当这两个数值增大到一定阈值时,零序保护就会发生动作,报警或者跳闸。这就是零序保护装置在无接地故障情况下发生误报的原因。

4 防止线路错误报警的方法

由上面的分析知,对于高压电缆出现误报的情况我们只要采用很简单的方式就能进行阻止,即阻止零序电流流过零序电流互感器(TA),而只让接地的故障电流流过零序电流互感器。具体措施为:如果高压开关柜电缆接头处于零序电流互感器的下方,就从电缆头引出的接地铜辫子直接接地,使得零序电流不在流过零序电流互感器;如果高压开关柜电缆接头处于零序电流互感器的上方,那么电缆头引出的接地铜辫子应从零序互感器穿过后再接地,而且穿越过程中要注意绝缘,这样零序电流是先流进再流出,使之对零序电流互感器没有影响。

5 结论

高压电缆的供电的稳定性直接关系着企业生产设备的安全稳定运行,因此,我们在实际工作中一定要加强对供电稳定性的研究,提高供电保护装置的可靠性,以此来不断提高供电的可靠性,保证企业的安全生产。

参考文献

第9篇

【关键词】110KV;高压电缆;施工技术

1.前言

随着城市范围的扩大,城市用电量的急速增长,城市电力输送线路向着高电压、大容量的方向发展。因城市建设向节约占地、美化城市的方向发展,架空线路逐步减少使得电力电缆的需求量与日俱增,电缆线路在城市建设中得到广泛应用。如果在施工过程中未能按照规范要求进行施工,为以后安全运行埋下隐患,发生停电等事故将会造成经济损失。所以在施工过程要不断总结电缆安装敷设方面的经验和教训,以保证电缆施工质量,从而保证电力供应安全可靠运行。

2.工程概况及施工机具的配置

某110kV 高压电缆,电缆线路长6.18km,电缆型号为:YJLW03- 110/630mm,外径(100±3.0)mm;制作电缆中间接头12 组,室内电缆终端1 组,室外电缆终端1 组,穿越顶管的地方有5处。高压电缆输送必备机具主要包括:电缆输送机、电缆支架、牵引机、滑车、输送机控制电源箱、动力及控制电缆等。

2.2总控箱和分控箱。总控箱过多,不易控制,且投资增加;总控箱设置过少,由于电压降落,造成末端输送机电压过低,输送功率达不到额定出力,出现输送机不同步现象,对电缆造成伤害。实践证明,按每6 台输送机配置1 个总控箱,每台输送机配置1 个分控箱,总控箱引自不同电源的配置较为合理。

2.3动力电缆和控制电缆。所有分控箱与输送机、总控箱之间都有动力电缆和控制电缆相连接。特别注意,如果动力电缆截面不足,电压降落较大,就会影响输送机同步。控制电缆选用铜芯3mm×1.5mm 的电缆即可,电源至总控箱动力电缆选用铜芯4mm×50mm 的电缆,分控箱间的联络电缆选4mm×6mm铜芯电缆。

2.4滑车、牵引机、电缆放线架的配置。滑车从材料上分有全铝滑车和钢滑车;从功能上分有直滑车、转弯滑车、井口滑车等几种。全铝滑车轻便耐用,适宜选用。因现阶段的通道一般情况下是埋管的,滑车使用量较少,一般在电缆入口处及终端出口处使用,直滑车数量控制在20 个,转弯滑车需配置10 个;井口配置2 个四轮型滑车,具有固定电缆、防止电缆与沟壁相碰及输送的作用;一般情况下,配置牵引力1t 的牵引机,配套1 个拉力计,并将拉力计放置于牵引机末;电缆端部可用人力掌握方向,电缆放线架可选用五轮液压式,提升质量应达到15t。牵引电缆用的钢丝绳,安全系数宜取5~6,且不能有扭折。

3.施工措施

3.1电缆输送方向的选择与分析。敷设电缆时,在敷设前的平均温度为24℃且敷设现场的温度应不低于0℃;电缆输送方向的选择非常关键,一般按电缆排管时的顺方向,这样既省力又不易损伤电缆。应合理安排输送顺序,最好按连续输送区段安排,可减少输送机搬运次数,提高工作效率。在施工方案中应制作施工路径图,且标明电缆通道的顶管位置。

3.2电缆敷设前管道的清通。电缆在敷设前应将电缆沟、排管内壁清理干净,以防沟内、排管内的石头、硬块等坚硬突出物对电缆造成损伤。排管的穿通、清理尤其是预埋已久的管道,应在牵引绳上加钢丝刷等工具进行穿通清理。

3.3电缆敷设。排管的电缆敷设应从上敷设到下,这样能避免在敷设过程中对已敷设完成的电缆造成损坏,并且才能在工作井上放置电缆输送机。机械敷设电缆时,应在牵引头或钢丝网套与牵引绳之间装设能消扭的活节与电缆头连接,严防电缆扭曲。

3.4电缆轴失控的解决展放过程中,由于电缆自重较大,极易出现电缆失控现象。可以在井口处预留约15m×4m 的施工场地,将电缆轴稳放于距井口约10m 的位置,电缆轴直径约3m,其间可放置2 台大功率输送机来控制可能出现的失控,并在电缆轴处、入井口处、工作井处分别配备人员监护施工;井口布置专用井口滑车,防止电缆摆动造成与侧壁相碰,还可以起到引导方向的作用。

3.5防止电缆局部受损。为防止电缆局部受力过大而损伤电缆,应控制最大牵引力。电缆转弯处,按牵引力= 侧压力×转弯处弯曲半径进行控制,电缆侧压力控制在3kN/m以下。电缆展放过程中,技术人员应首先对侧压力进行检测,如侧压力大于3kN/m,应及时增加电缆输送机及调整转弯半径。计算电缆转弯处的弯曲半径是否符合要求,电缆最小允许弯曲半径为20d (其中d 为电缆直径),如不满足弯曲半径电缆将极易受损。应在电缆转弯处预先安置转弯滑车,以支撑电缆及导向,转弯处输送机与电缆滑车应比平地上略密一些,并设专人监视。总控箱与分控箱、总控箱与总控箱、各分控箱之间均通过控制电缆连接,自动控制启动和停止。若某台输送机故障,发信号至总控箱,所有总控箱、分控箱跳闸,输送机停止,从而确保电缆不会因为某台机械故障,导致其他输送机对电缆的脱拽、挤兑,致使电缆外皮受伤。若施工单位不接控制电缆而仅依靠感觉控制,就极易造成电缆损伤。

3.6电缆敷设后的调整与固定。在电缆敷设完毕后,为防止调节温度变化引起热胀冷缩,一般情况下,电缆不能拉太直,现场技术员负责核对每段电缆敷设后的排列方式与顺序,并在电缆的两头、拐弯处、竖井处、电缆层处、工作井等地方做好电缆编号、相序等标识,以方便后续施工工作。电缆调整完毕后,在电缆首末两端使用电缆三相或单相卡具及橡胶垫,对电缆进行固定,固定的夹具不应构成闭合磁路。

3.7电缆接头的制作和安装。电缆接头的加工和安装质量决定了整个工程的质量,所以制作电缆头时,其空气相对湿度宜为70%及以下;制作电缆中间头、终端头时,应搭设临时工棚,温度宜为10~30℃。塑料绝缘电缆在制作终端和中间头时,应彻底清除半导电屏蔽层。制作电缆终端与接头时,应严格按照操作规程进行。安装质量差的接头易发热,严重的可发生爆炸。因此,保持安装过程的清洁是十分重要的,使用工具之前必须清洁工具,随时清洁施工现场。

4.结束语

总而言之,城市现代化建设步伐的加快使得电力电缆得到了广泛的运用,但在施工过程中必须要对电缆做好相应的防护措施,运用正确的施工技术展开电缆敷设,这样才能保证较高的使用效率,以保证最终电网的安全、优质、经济运行。

参考文献:

[1] 秘西森,杨秀斌 110kV电缆穿管敷设探讨[J],中国科技纵横,2010,(15).

第10篇

[关键词]开路故障;短路故障;起始脉冲波;反射波

中图分类号:TH165+.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0003-01

电缆故障查找方法中使用最为广泛的便是脉冲法和直流电桥法。石家庄热电厂曾经通过脉冲法将电力电缆中的故障在较短的时间内查找出来,可若是采用传统的直流电桥法却很难将电力电缆中的故障查找出来。

一、脉冲法

在接线方式中开路和短路故障的方式是相同的,由西安四方机电信息研究所研发并且生产的SDCA―2型闪测仪,该设备在电力电缆故障方面具有一定的代表性。起始的脉冲波是通过闪测仪发出的,然后闪测仪的波形受电力电缆的影响而发生变化,并且将这些电缆的波形进行记录。

二、故障波形分析

1.开路故障

按照图中显,在电缆线路中接入闪测仪,那么线路中的波形就会清楚的在示波仪上显示并且记录下来。如图2所示。

(1)脉冲波极性

SDCA―2型闪测仪的起始波头是波头向下的负极性波,如图中的t1时刻。在脉冲到达开路点后,电缆则会因为开路点波阻Z2近似于∞,这个我们可以由公式可得知,β≈1,Uf1=β,U0≈U0,由此我们可以得知,起始脉冲波U0在到达开路点时则会出现全反射的现象,并且其极性与起始脉冲波头U0是相同的。图2中t2时刻的脉冲波的反射波同起始脉冲波中的t1时刻相同,t3的反射波是t2,t4的反射波则是t3,通过初步判定可以得出,t2、t3、t4很有可能是故障点的反射波,由此可以判断电力电缆的故障点。

(2)反射波幅度和陡度

如果t1的直角波通过闪测仪射入电缆线路,脉冲波则会出现折反射。直角波多次经过导线电感和接在导线与大地之间的电容,电感和电容使脉冲波头陡度就会降低。在波继续前进的过程中,脉冲波的一部分能量则会因线路电阻R而有所消耗,在经过多次折反射后脉冲幅度就会逐渐降低。而这正是t1时刻起始脉冲波U0的反射幅度大于t2、t3、t4时刻的原因之所在。

2.短路故障

在电缆线路中接入图1所示的闪测仪,就会有如图3所示的波现显示在闪测仪上。

(1)脉冲波极性

当波阻变成为Z2,Z2

(2)反射波幅度和陡度

与开路故障的检测一样,尽管中间头的波阻大于电缆的波组而发生反射,可是因为开路的波阻比较的小,反射波的幅度也会就相对的变小,与开路和短路的反射波不同。

(3)脉冲波在电缆中的传播速度与开路故障分析相同

如果将闪测仪光标速度设定在160m/μs,测量t1与t3之间的距离为473m,也就是说短路点与测试端之间的距离保持在473m。在进行实际的线路查找工作中,发现与测试端相距480m处的电缆被放电击穿,并且外护套已经发生了碳化。而实际距离与测试距离之间存在的误差一般为1.5%。

三、测试误差分析

误差分析是无法实现电缆粗测精确定位的主要原因,定位需要做好定点测量,也就是说,在粗距离两侧的一定范围通过声测法或感应法进行测试和查找,但是前后两次的查找过程中测试距离与通过皮尺所得出的测量距离之间有一定的误差存在。

1.SDCA―2型闪测仪本身误差

a. 一般情况下设备本身的误差≤±2%。如果电缆的故障点若在1km的范围内,那么设备本身的绝对误差则会≤15m;如果电缆故障点在1km之外,设备本身的绝对误差则会≤20m。

b.读数最小分辨率。一般情况下,测试仪的最小分辨率为3.2m,即光标在显示屏上的位置发生变化,那么其读数也会发生最小是3.2m的变化(油浸纸)。

2.传输速度

由于电缆新旧程度的不同,脉冲波在电缆中的传输速度会受到一定的影响,如油浸纸电力电缆波速为154~165m/μs。

3.读取误差

图4是读取误差。,t2和t3之间的距离之所以不相同,其原因在于波形的选取点中有一定的误差存在。

4.丈量误差

因为电缆埋于地下,通过肉眼无法看清,这样一来在路面上沿电缆的路径测量距离必然会有一定的误差存在。

第11篇

关键词:220kV高压电力电缆;故障检测;处理措施

随着220kV高压电力电缆得到了普遍利用,高压电力电缆作为电网中最关键的输电设备,其安全性直接对电网的输电稳定性有着重要影响。220kV高压电力电缆的应用在为我国用电带来方便的同时,也有着明显的弊端,电压的增大无疑提高了输电电路的危险性,在使用过程中,220kV高压电力电缆一旦出现故障,很容易对周围的物体造成损害,并且经常出现人被高压电力电缆事故夺走性命的事情。在面对越来越多的220kV高压电力电缆故障问题,必须加强对故障检测的研究力度,做好220kV高压电力电缆故障预防措施。

1 220kV高压电力电缆故障出现原因

1.1 机械损伤类故障

故障问题最容易的起因是220kV高压电力电缆外层保护措施出现明显的机械损伤,这种损伤最容易对人身安全造成伤害,并且故障后果较严重,一般在保护措施出现机械损伤后不会立即发展成故障问题,这就导致了机械损伤导致了220kV高压电力电缆故障虽然位置易于辨认但是不尽早的排除故障,在后来的使用过程中,必然会造成严重的后果。机械损伤类故障大致分为三种情况:(1)电缆受到外力直接破坏,这种情况的出现一般是由于人为破坏以及不正确的施工;(2)电缆在安装过程中,由于工作人员的操作问题,使得电缆线受到过大的机械牵引力,造成电缆外部绝缘层的直接断裂;(3)自然环境中不可控制的自然现象,220kV高压电力电缆的使用

环境都是外界的自然环境,经常出现的大风以及连续阴雨天气,都会对电缆造成机械损伤。

1.2 绝缘受潮

在220kV高压电力电缆使用过程也是容易出现的故障起因,这种现象会直接导致电缆的输送电流突然增大,并且电缆的绝缘电阻降低,这种故障容易导致220kV高压电力电缆连接器具的损伤,进而造成严重的财产损失,造成220kV高压电力电缆绝缘受潮的原因主要发生在电缆制作过程中,一旦电缆制作材料不达标,电缆的密封措施不够优良,都容易导致绝缘受潮问题。

1.3 绝缘老化变质

220kV高压电力电缆最无法避免的故障起因就是绝缘老化变质问题,在目前220kV高压电力电缆中使用的绝缘材料基本上都是塑料,根据化学研究发现,塑料物质长期的暴露在自然环境中,易于出现老化现象,进而造成电缆线绝缘层的保护能力下降。在电缆线的使用过程中,电缆线内部一旦进入气体,在高电压的电离作用下,气体会被立刻加热,产生线路过热情况,进一步加大电缆的绝缘老化变质。

1.4 设计不良和质量缺陷

220kV高压电力电缆的设计过程中存在一些设计问题,由于我国技术水平的限制,这些设计问题长期以来都没有得到有效的处理,这就为电缆使用过程中故障的出现埋下了隐患。有些高压电力电缆生产厂家为了减少企业成本投入,在制作电缆过程中,选择偷空减料的手段,并且对制作要求好低,很多不规范的产品都进入了市场之中,随后这些问题电缆的使用,必然容易出现故障问题。

2 220kV高压电力电缆的故障查找过程

当220kV高压电力电缆出现故障之后,尽快的确定故障的发生位置,保证第一时间对电缆故障进行处理,是非常重要的问题,在查找过程中,可以采用先进的多次脉冲检测手段,去测试故障的波形,然后对反馈的波形进行分析确定故障发生的精确位置,还有声响检测法,这种办法通常是对接头故障进行排查,确定故障是否发生在接头位置,还可采取外保护套故障排除法,电缆保护层在正常使用过程中的电阻一般为零,但是在出现故障之后,保护层的电阻就会发生变化,利用此原理,对电缆的保护层进行电阻测量,利用各个阶段的电阻差值,来确定故障发生的大致范围,在大致范围得到确定后,再进行精确的检测方式确定故障发生的精确位置。

3 220kV高压电力电缆故障的解决对策

3.1 在220kV高压电力电缆运行之前进行规范检查

想要避免故障的出现,供电企业就需要做到未雨绸缪,做好故障的预防措施,其中重要的手段就是做好220kV高压电力电缆运行之前的检查工作,利用检查工作尽可能的减少故障隐患,有效的预防事故的发生。检查过程中,电力工作人员要对电缆的整体外部绝缘层进行细致检查,使投入使用的电缆设备出现的机械损伤降到最低,避免机械损伤类原因造成的电缆故障;电力工作人员还要对继电保护装置进行定期的检查,保证继电保护装置各个零件的安全性,并且还要对整个线路进行升流以及电路升压试验,确保电缆的安全保护承受能力正常,进而避免在使用过程中,电流和电压的不稳定状况造成的电缆故障。

3.2 加强220kV高压电力电缆生产过程技术监督

220kV高压电力电缆的生产过程是进行故障预防的起始阶段,在生产过程中,一旦出现问题,对后期的使用过程中是不容易进行解决的,因此生产过程中,一定要加强其技术监督,保证电缆的生产质量,为电网提供安全的输电线路,此外还要注意电缆生产过程中的细节问题,包括电缆绝缘层的厚度、电缆绝缘同心度以及电缆的外观,此外生产厂家在电缆投入市场之前,一定要对电缆进行全面的检查,要把投入市场中的电缆故障降到最小。

3.3 加强220kV高压电力电缆施工质量监督

在220kV高压电力电缆的施工安装过程中,加强其施工质量监督,对减少故障问题也起着关键作用,在电缆施工安装过程中,起最重要质量监督作用的就是施工监理工作人员,要加强电缆施工安装的监理工作,首先要解决是监理工作人员的专业水平,保证每一名监理工作人员具备一定的安装专业知识,让其更好的进行施工安装的监理工作。电缆线的安装路线也有一定的安装要求,经过科学研究发现,电缆的安装路线近似于蛇形布置,可以得到更高的安全保障,此外电缆的形状夹具还应该增加绝缘橡胶垫,在安装过程中这些要求都十分的重要,加大电缆安装过程中细节要求监督力度。电缆施工队伍还需要具备专业的安装能力,尽量避免使用工作能力低的农民工进行电缆安装,电缆施工队伍中的工作人员在进行电缆接头安装工作时,应该特别加强电缆接头安装工作的技术监督工作,培养工作人员专门的安装技术能力。此外施工队伍在进行电缆施工过程中,还应该建立施工技术档案,以便于后期的质量检查。

3.4 加强220kV高压电力电缆运行后的管理保护

在220kV高压电力电缆投入运行之后,要定期的对其进行检查,检查过程要严格按照检查规定进行,定期测量电缆线的接地电流,通过接地电流来分析电缆的使用状态。此外对于故障易发的电缆接头以及互联箱接头处进行重点监测,可以采用先进的红外成像技术,对这些重点部位进行最精确的检查。定期对电缆隧道内的防火设施进行检查以及故障排除,避免火灾对电缆造成的故障,此外在每年雨季来临之前,要进行电缆的防水检查工作,避免长时间的雨季对电缆造成的损害。最后要加强电缆保护知识普及,加强人们自发保护电缆线思想,电缆隧道部位加强安全防卫措施,防治电缆隧道内部故障设备的丢失以及人为对电缆造成的破坏。

4 结束语

综上所述,目前220kV高压电力电缆大范围使用的大环境下,想要完全避免故障的出现是非常困难的,但是可以通过合理的保护手段,可以把故障的发生次数降到最低,进而降低故障造成的重大损失以及对人身生命的威胁程度,这就需要供电企业不断加强故障的预防手段,大力学习国外先进的检查技术,确保在故障发生之后,可以迅速的发现故障发生位置,从而及时对故障进行解决,电缆使用过程中,一定要把保护工作落到实处,确保使用安全。

第12篇

关键词:高压电缆;维护;定为

Abstract: high voltage cable maintenance, its crucial one annulus is: metal shield magnetic grounding fault fast positioning, is worth popularizing.

Key words: high voltage cable; maintenance; as

中图分类号:TM247+.3 文献标识码:A 文章编号:

1概述

随着城市环境的改善和城市电网改造的深入,生产运行部门的高压电缆越来越多,高压电缆的维护问题尤显重要,其维护中关键的一环是:金属护磁接地故障的快速定位显得非常重要,并值得推广,以帮助运行维护人员及时解决问题,避免故障扩大,保障电缆线路安全运行。

2高压电缆金属护套接地方法的重要性和异常接地的危害性

高压电缆由于其结构采用单芯结构,从电磁学原理上这将必然引起金属护套上出现感应电压,如果接地方式不当,此感应电压会在金属护套上形成很大的感应电流,这将对电缆输电线路带来两大主要危害;其一是大大降低电缆输送电力的能力(约三分之一左右),其二是引起金属护套发热使主绝缘降低,缩短电缆的正常运行寿命。因此,高压电缆金属护套必须采用合适的接地方式。一般对于短线路,金属护套应采用一端直接接地,另一端经过电压保护器接地;对于长线路,金属护套应在绝缘接头处按规定的规则通过电缆交叉互连箱交叉换位,两终端直接接地。采取这些正确措施后则可将环流减至最小,满足正常运行要求。

以上所说均为正常情况,而一旦电缆金属护套外的绝缘护层受伤、破损、形成金属护套一点或多点接地则会破坏高压电缆金属护套的正确接地规则,使金属护套与大地形成较大的环流,附加损耗增加、降低电缆输电能力。电缆温度增高、线损增大,会进一步使电缆温度上升,长期还会危及主绝缘、缩短电缆线路的正常运行寿命,影响线路的安全运行。因此不论是敷设过程还是运行中均应注意保护绝缘外护层不破损,一旦破损或耐压不够或环流增大,则必须尽早采取措施,排除故障。这一点与三芯结构的中、低压电缆是不一样的,必须引起足够的重视。

综上所述,高压电缆金属护套接地必须及时发现、及时处理。这应分为以下3个步骤:

(1)判断有无问题。一般通过外观检查,或用1 kV/1min直流耐压,或采用上述方法之综合。

(2)有问题时应及时进行接地点的查找。

(3)处理、恢复绝缘对异常接地点。

3高压电缆金属护套异常接地点的查找步骤

高压电缆金属护套异常接地点的查找是本文要叙述的主要内容。接地点查找应分三步进行:

(1)粗测:由于电缆结构上的区别,这一步与测主绝缘的故障不同,不能用低压脉冲法或冲闪法(高压脉冲法)测试,一般用电桥法进行测试。

(2)在粗测基础上探查电缆路径(可大大减少定位工作量)。这一步的具体测试方法与中低压电缆查路径方法相同。

(3)在上述两点的基础上进行故障点精确定位。

为了快速准确地找到金属护套异常接地,建议配置以下设备:

a.大功率高压信号发生器0~10 kV/0.1~0.5 A,具有直流及脉冲输出两种功能。其中10 kV/0.1 A直流输出,用于电缆护套1 min耐压试验,10kV/0.2 A、5 kV/0.5 A脉冲输出用于故障点定位。

b.高灵敏磁电同步的电位差测试仪,用于直埋高压电缆。

c.高灵敏大钳口感应电流测试仪,用于隧、沟道的架空高压电缆,亦能用于穿波纹护管的高压电缆。

4高压电缆金属护套异常接地点的定位方法

(1)直埋高压电缆金属护套异常接地点的定位方法直埋高压电缆金属护套出现异常接地时,接地点从物理学上可以看成是一个电位沿经向递减的半球体的圆心。根据这样一个原理:定位时在故障电缆的某一端(一般应取近端或方便加信号发生器的一端)加上高压大功率信号发生器,并使其工作于脉冲方式,以区别于工频或其它现场干扰,且当接地电阻较大或接地处土壤较干燥时选10 kV输出,当接地电阻较小或接地处土壤较潮湿时选5kV输出,也可在现场以高压大功率信号发生器上的输出电流表指示的大小来进行选择,其表针在1/2~2/3处,较为适当,这样接地点处地面必然会出现幅值沿径向减小的等电位圆环。然后在粗侧并核查好路径的位置前后,用高灵敏磁电同步的电位差测试仪沿电缆路径走向逐步进行地面上跨步电压的检测,磁信号用于指示信号发生器是否工作正常以及检测是否在故障电缆路径上方,而电信号则用于反映电压梯度的大小,越接近接地点电压梯度越大,检测时要求测试仪的两个电极间距取1 m左右,直至找到梯度电压方向的变化点—即测试仪指示表指针极性变化点,继续往前移动,反方向的电压梯度则逐步减小,这个变化点下面即是金属护套的接地点。同样道理及方法再以与电缆路径的垂直方向做一次梯度测试,再找到一个变化点,这一点应与沿电缆路径所找到的点重合,建议重复上述步骤进一步确认。这样即可准确找到接地点,剩下的工作即是开挖和处理以恢复金属护套与大地的绝缘。

要注意的是高压电缆金属护套是多点接地点时,优先找到的可能是距离信号发生器近端的故障点或是接地点电阻最小的故障点,这样则需要逐点检测及排除。

(2)非直埋故障电缆的金属护套异常接地点的定位

这种情况适用于隧、沟道包括电缆穿管的情况。这种情况的检测基于接地点处前后电缆上通过的信号电流从有到无或从大到小的变化。出现这种现象是因为信号电流全部或部分由接地点处流入了大地。由于这样的的原理和现象,则可以用高灵敏的感应电流钳表去检测故障部位前后电缆上信号电流的大小,找出大小或有无变化的点,这个变化的点就是接地点部位,再结合人工仔细观察找到具体接地点应该不是难事。

为适合不同的电缆截面及穿管情况,Φ125及Φ250两种灵敏检测钳供选择。

注意:高压电缆金属护套出现多点接地情况时则需要逐点进行排除。