當前位置:網站首頁 資訊中心 技術論文 正文 技術論文

淺析護層環流異常原因及解決辦法

電纜環流監測裝置 2019-12-12 技術論文 564 ℃ 0 評論

【摘要】通過單芯電力電纜金屬護套電流產生的原因分析,結合110kV 及以上XLPE 電力電纜金屬護套交叉互聯接地易出現錯誤的實例,論述幾種典型的金屬護層感應電流的異常時的解決方法,限制高壓單芯電纜護層感應電流,減少運行損耗,確保電纜的安全運行。付兵,黃威,錢秋波(國網成都供電公司配電運檢工區,四川成都610000)
【關鍵詞】XLPE 電力電纜;金屬護套;護層電流:解決辦法【中圖分類號】TM755 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-2066(2014)13-0037-02
1 概述
隨著高壓單芯電纜使用的越來越多, 大家對單芯電纜金屬護層問題也越來越重視,電纜金屬護層電流一旦異常,將直接影響電纜的載流量,嚴重的會威脅到電纜的安全運行。
2 護層電流產生的原因
單芯電纜在三相交流電網中運行時, 線芯電流周圍會產生交變的磁場,形成與電纜線路相交聯的磁通,該磁通與金屬護層(多為波紋鋁和鉛護套)交聯后,使金屬護層產生感應電壓,感應電壓的大小與電纜的長度、流過芯線的電流成正比。當金屬護層與大地形成回路時,便產生了感應電流。
3 單芯電纜常見的護層接地方式
3.1 電纜兩側直接接地
這種接地方式主要用于電纜很短的情況下, 這種情況下電纜護層通過直接接地與大地形成回路,產生護層感應電流,由于電纜特別短,因此感應電流不會特別大。這種接地方式能減少很多維護量,但實際中很少用。
3.2 金屬護層一端接地
電纜較短,金屬護套通常采用一端直接接地,另一端通過保護器接地,這樣金屬護套與大地沒有構成回路,理論上不會產生環流,有利于提高電纜的傳輸容量,從而保證電纜的安全運行。與架空線路連接時, 直接接地箱一般裝設在架空線路端,帶保護器接地像裝設在另一端,這樣可以降低電纜護層上的沖擊過電壓,防止護套在過電壓下損壞。
電纜線路長度大于500m 小于1000m 時, 若電纜線路采用一端接地,其金屬護套的感應電壓將不滿足設計規范要求,可以在電纜線路的中點將電纜的金屬護套進行接地, 而電纜金屬護套的兩個終端通過保護器接地, 這種接地方式也可以看作兩個“一端直接接地,另一端保護接地”的電纜線路連接在一起的安裝方式。
3.3 交叉互聯接地
電纜較長時(1000m 以上),通常將電纜分成3 的倍數段,每3 段為一個完整接地單元, 每個接地單元包含2 個絕緣接頭。在絕緣接頭處將每相的三段電纜的護套相互絕緣,然后將不同相的各小段的護套通過交叉互聯箱(圖1) 相互交叉連接, 當電纜排列方式對稱時, 由于各小段護套電壓的相位差120。而幅值相等,所以兩個接地點之間的電位差是零,這樣雖然產生了感應電壓,同時也形成了回路,但通過交叉連片換位(交叉連片兩端分別接同軸電纜的內外導體)后,三相感應電流相互抵消,這樣三相電纜護層上產生的感應電流就非常小。
4 單芯電纜護層接地系統常見錯誤及解決辦法
(1)接地箱內接地連片接錯(如圖2)。該接地單元中1#絕緣接頭的連片連接方式與第二個絕緣接頭的連接方式不同,這樣一來金屬護層也就起不到交叉換位的作用。這種錯誤在實際工作中比較容易發現。解決辦法:只需將一個接地箱內聯片取下并換成前一個接地箱的連接方式即可, 如果是運行設備,須將電纜線路停電轉檢修,待處理結束后再送電,再進行接地環流檢測。
(2)1#、2# 絕緣接頭的同軸電纜引出線方向不同(如圖3)。在實際工作中,如果電纜護層接線從電纜對接頭兩端引出,那么這種接線錯誤很容易發現,如果接線從一端引出,該種情況下, 從外觀判斷很困難, 最好通過試驗來判斷接線的正確與否。解決辦法:將同軸電纜的內外導體與電纜外護層連接位置交換即可,交換后最好用試驗來檢驗,接法須與該接地單元內另一組絕緣接頭一致。如果是運行電纜,交換前該電纜也需要轉檢修。
從圖4 可以看出護層接地的同軸電纜B、C 兩相在穿進電纜交叉互聯接地箱時出錯,這樣很易造成電纜護層無法換位,從而引起接地環流異常, 因此施工時施工人員應具備一定的理論知識,并嚴格按照施工圖進行施工,施工完成后驗收人員應嚴格驗收。解決辦法:將同軸電纜BC 相取出,然后按照同一單元中另一組絕緣接頭同軸電纜的穿法重新穿入即可。如果是運行電纜,交換前該電纜需要轉檢修。
5 電纜護層環流異常的原因除接線明顯錯誤
外還有以下幾種
(1)電纜的分段長度不等。電纜分段長度不等的原因主要有:電纜設計出錯,電纜敷設出錯,電纜線路經過延伸、“π”接、“T”接等。
電纜線路在設計階段, 設計人員應充分考慮電纜的運行環境、電纜排列方式、電纜的分段長度等因素對電纜護層環流的影響。
如果電纜是排管敷設, 由于電纜接頭井的位置是嚴格按照等段長設計的,因此這種情況很少發生。
如果是電纜隧道及電纜淺溝敷設, 分段長度不等的情況時有發生,現在參與電纜敷設的單位、班組越來越多,各個隊伍的施工力量、經驗差距很大,特別是工期很緊張的線路,施工人員來不及對設計電纜段長進行實際測量, 僅僅根據電纜盤長來敷設電纜, 這樣一來電纜敷設到最后就很易造成最后一段電纜段長比前面的短得多,有的差距會達到100m。這樣一來電纜的一個接地單元內三段電纜的感應電壓、感應電流就會相差很大。三相感應電流疊加后無法抵消,進而表現為電纜接地環流異常。這種情況下如果做接頭的時候沒發現,那么最好的解決辦法是改變的電纜護層的接地方式, 即把這個交叉互聯接地單元改為三個單點接地,另一端經保護器接地。對于遷改的電纜線路, 一定要注意遷改后電纜分段長度對電纜護層電流的影響, 對擬選擇的電纜護層接地方式要進行驗證,電纜線路投運后還應加強監測。
(2)電纜護層外力破壞及拐彎處或終端位置開裂。護層外力破壞易在電纜施工中或運行中形成,由于長期的日曬雨淋,電纜在拐彎位置外護層極易老化,電纜外護層老化嚴重的,易在彎曲位置形成裂紋,將鋁護套暴露在外,一旦下雨,該位置便會進水,電纜便會形成多點接地,由電纜護層和大地之間形成回路,從而引起環流異常,電纜外護套發熱,電纜載流量降低,嚴重者會引起電纜事故。解決辦法:將電纜停電后進行電纜外護套故障查找,找到故障點后進行電纜外護套絕緣修復。
(3)電纜交叉互聯接地線或接地箱被盜?,F今電力設施的防盜形勢越來越嚴峻,盜竊電纜護層接地線的案件時有發生,當交叉互聯接地線或接地箱被盜后, 電纜的三相護層無法交叉換位,感應電無法抵消,如果電纜護套兩端全部懸空,電纜護層上的懸浮電位會增加很多,甚至達到幾千伏,如果不及時發現消除,就會危及設備及工作人員的安全。
(4)電纜交叉互聯接地箱或同軸電纜受潮或進水嚴重。交叉互聯系統中,當交叉互聯接地箱受潮嚴重時,相當于把交叉互聯接地箱變成了直接接地箱,直接形成了兩端接地,護層和大地直接形成回路。解決辦法:將電纜接地箱或同軸電纜烘干或更換。
(5)電纜護層保護器損壞。護層保護器相當于電纜外護套上的避雷器,主要成分多為氧化鋅閥片,正常運行狀態下相當于開路。在電纜保護器受潮或多次過電壓的情況下,電纜護層保護器易損壞。電纜護層保護器損壞后,正常運行情況下起不到對地絕緣的作用,即相當于護層通過保護器后,與大地形成了回路。因此護層電流會大得多。在日常檢修中,保護器一旦損壞,應及時更換。我們還可以通過測量交叉互聯接地箱處的感應電流來初步判斷護層保護器的好壞(正常運行時接地箱總的接地側的接地電流應該為零)。
(6)電纜護套直接接地箱處接地不良。特別是電纜直通頭處接地不良(接地側為假接地),對電纜護套環流的影響更大。因此電纜接頭施工時要對電纜接頭處的接地電阻進行測量,不合格的需處理。
(7)絕緣接頭絕緣件絕緣性能消失。電纜絕緣接頭中一旦絕緣隔板表面進水或擊穿, 將直接造成電纜兩端的外護套連通,這樣電纜外護套的接地方式就會改變,該處就達不到交叉互聯的效果,護層環流也會大大增加,這種情況下我們通過測試電纜的護層接地電流, 然后進行三相環流對比是可以發現的。解決辦法:將該接頭的絕緣件更換,一般需要更換整只電纜接頭。
(8)電纜施工中直通接頭用在絕緣接頭處。這種錯誤在施工完成后的驗收中不易被發現,但通過試驗很容易發現。
6 結束語
110kV 及以上單芯電纜由于電壓等級高, 護層感應電壓也高,一旦該電壓超出規定范圍,將會給設備、人身造成威脅。因此我們應該從設計、施工、驗收層層嚴格把關。力爭做到線路的零缺陷投運。運行部門在運行中一定要通過日常巡視測試、對比電纜接地環流值,進而掌握電纜的運行狀態。真正做到早發現、早處理。有效地降低感應電壓、電流,實現電纜的安全穩定運行。
參考文獻
[1]江日洪.交聯聚乙烯電力電纜線路[M].北京:中國電力出版社,2009.收稿日期:2014-5-29
作者簡介:付兵(1981-),男,漢族,技師/助理工程師,本科,主要從事電力電纜運行維護工作。
黃威,男,漢族,技師,主要從事電力電纜運行維護工作。錢秋波,男,漢族,技師,主要從事電力電纜運行維護工作。

本文標簽:環流監測技術規范環流監測

版權說明:如非注明,本站文章均為 電纜接地環流監測裝置-110kV\220kV電纜護層接地環流在線監測-四川桂豐源科技 原創,轉載請注明出處和附帶本文鏈接。

Powered By Z-BlogPHP,Theme By zblog模板

? 四川桂豐源科技有限公司 所有 蜀ICP備17044186號-1 |網站地圖|XML地圖|桿塔傾斜監測|
日韩国产AV