<object id="aqnn0"><strong id="aqnn0"></strong></object>
<track id="aqnn0"></track><td id="aqnn0"></td>
  • <acronym id="aqnn0"></acronym>

  • <td id="aqnn0"><ruby id="aqnn0"></ruby></td>
    <p id="aqnn0"><del id="aqnn0"></del></p>
    <track id="aqnn0"><strike id="aqnn0"><tt id="aqnn0"></tt></strike></track>
    <table id="aqnn0"><strike id="aqnn0"></strike></table>
  • 當前位置:網站首頁 資訊中心 輸電電纜檢修 正文 輸電電纜檢修

    高壓單芯電纜金屬護層接地系統發熱缺陷分析與應對措施

    四川桂豐源科技 2019-12-15 輸電電纜檢修 2827 ℃ 0 評論

    針對發生的幾起高壓單芯電纜線路護層接地系統發熱問題,分析了造成電纜護層接地系統發熱缺陷的原因,并提出了預防措施。張 燁(廣州供電局有限公司輸電管理一所,廣州 510000)
    1 引言
    2018 年 3 月,在做紅外檢查時,發現某220 kV 電纜線路A 相終端電纜頭下部的尾管口處發熱,較 B、C 相高出 10 ℃左右,最高達33℃。初步判定為護層接地系統發熱缺陷。后停電對該處進行解剖查看,剝除覆蓋物后,測得銅編織線與金屬護層的焊接電阻為205μΩ,明顯偏大,存在虛焊,對該終端重新進行焊接處理后缺陷排除。
    據了解,高壓單芯電纜護層接地系統接觸不良導致的發熱故障屢見不鮮,2012 年某110 kV 電纜終端,紅外查出尾管發熱缺陷,后停電重新封鉛處理后缺陷排除;2014 年,在檢查時發現110 kV 某線護層交叉互聯接地箱內導體連接處發熱燒損,后停電處理后,缺陷排除。
    本文通過對單芯電纜護層接地系統基礎知識的論述,找出導致發熱的因素,提出了科學合理的預控措施,為預防此類缺陷的再次發生提供借鑒。
    2 高壓單芯電纜護層接地系統的兩個基本要求
    2.1 安全要求
    為了滿足安全需要,電力電纜的金屬護層必須接地,且其感應電壓最大值應滿足下列規定:未采取能有效防止人員任意接觸金屬層的安全措施時,不得大于50 V;除上述情況外,不得大于300 V。
    2.2 運行要求
    高壓單芯交聯電纜金屬護層一般不允許兩點以上接地,若電纜在運行中金屬護層出現兩點以上接地,便會在金屬護層內形成與線芯電流同一數量級的環流。這個環流會在電纜中產生熱,導致電纜實際載流量降低,并消耗大量能量。
    3 護層產生感應電勢的原理
    單芯電纜構成的交流傳輸電路,電纜導體與金屬護套間的關系可以看作是一個空心變壓器,當電纜芯線通過負荷電流時,會產生漏磁通,漏磁通與電纜金屬護層鉸鏈,金屬護層有感應電勢。
    電纜金屬護層只有單點接地,沒有形成閉合回路,不會成環流(采取這樣的接地方式,既滿足國標對高壓電纜金屬護層電壓的安全要求,又能滿足護層不產生環流的運行要求)。
    交流系統中單芯電纜線路一回或兩回的各相按通常配置排列情況下,在電纜金屬層上任一點非直接接地處的正常感應電勢值,可按下式計算
    Es=LEs0
    式中:
    Es 為感應電勢(V);
    L 為電纜金屬層的電氣通路上任一部位與其直接接地處的距離(km);
    Es0 為單位長度的正常感應電勢(V/km)。
    Es0 主要與負荷線芯電流和電纜的排列方式有關,當電纜敷設后排列方式就確定了,在一定的電流下,Es0 為定值,這時電纜上任一點的感應電動勢大小與長度成正比。
    當線芯電流較大則Es0 也較大,電纜又較長時,感應電動勢數值就可能超出安全的要求,因此通常采取對較長電纜進行分段,來降低電纜上的最高感應電動勢。
    4 單芯電纜護層接地系統
    單芯電纜護層接地系統常見的有兩種,護層單端接地和護層交叉互聯接地。
    4.1 護層單端接地
    線路不長,且最大感應電勢能滿足要求時,應采取在線路一端或中央部位單點直接接地。
    4.2 護層交叉互聯接地
    除上述情況外的長線路,宜劃分適當的單元,且在每個單元內按3 個長度盡可能均等區段,應設置絕緣接頭或實施電纜金屬層的絕緣分隔,以交叉互聯接地。
    單芯電纜金屬護層交叉互聯接地后,電纜線路三段的長度是相等的,三相負荷是平衡的,由于各段金屬護套產生的電壓幅值基本相等,相位相差120°,經過交叉互聯后,每個單元的總感應電壓的矢量和接近于零,所以金屬護套基本沒有環流,最高感應電壓也為每段電纜的感應電壓。
    5 護層中的電流
    單芯電纜護層中的電流主要有3 種:護層多點接地引起的環流,電纜電容引起的電容電流和電纜絕緣阻抗引起的泄露電流。
    5.1 護層環流
    高壓單芯電纜在正常運行時,護層是單點接地或交叉互聯接地的,護層中沒有環流。但是電纜在運行中可能有未知的因素使電纜護套絕緣損壞,或接地箱進水等,造成金屬護層多點接地,接地點間形成閉合回路,由于金屬護層的電阻很小,在感應電壓作用下會在接地點間產生較大的環流。另外,城市電纜路徑的開挖越來越困難,經常出現交叉互聯系統電纜分段不均勻,在護層中產生環流。
    5.2 電容電流
    由于電纜電容的存在,電纜護層接地處有電容電流,不管有沒有負荷電流,線路通電后電容電流始終存在。
    5.3 泄露電流
    電纜通電后,電纜的泄露電流也要通過電纜護層接地處,該電流比較小,為微安級,可以忽略不計。
    6 單芯電纜護層接地系統發熱原因
    高壓單芯電纜護層接地發熱缺陷大都發生在連接處,由電流熱效應引起,根據Q=I2RT,護層接地系統某連接處產生的熱與流過該處的電流平方成正比,與該處的接觸(焊接)電阻成正比,與時間成正比。要想預防護層發熱缺陷,需要減小護層電流I 和降低護層接地系統連接(焊接)電阻R。
    7 單芯電纜護層接地系統發熱的危害
    7.1 發熱點發生在電纜本體上
    發熱點若發生在電纜金屬護層上,當某處發熱溫度超過90℃以上時,將會導致交聯聚乙烯主絕緣局部超過耐受溫度,可能直接導致電纜主絕緣熱擊穿。另一方面,接地點周圍有電流流過,導致土壤變性,增加了電腐蝕,這樣金屬護層會慢慢穿孔,水分由此進入電纜,并導致電纜故障,降低了電纜使用壽命。
    7.2 發熱點發生在非電纜本體上發熱點若發生在非電纜本體上,護層接地系統發熱處可能被熔斷。
    (1)若是發生在護層交叉互聯系統,可導致交叉互聯失效,產生較高感應電壓;或護層與護層保護器斷開失去保護,護層絕緣在遭受雷電等高電壓時擊穿,形成多點接地,并進一步引起電纜主絕緣故障。
    (2)若是單端護層接地系統,可導致護層不接地,失去護層保護器保護,產生較高的懸浮電壓,不但有很大的安全隱患還會導致護層多點擊穿,并進一步引起電纜主絕緣故障。
    8 高壓單芯電纜護層發熱缺陷預控措施
    8.1 設計上預控
    在設計交叉互聯系統時,應盡量使電纜分段均勻,在遇到路徑開挖困難更改路徑時,要對整個交叉互聯單元的電纜分段進行復核,避免因交叉互聯單元分段不均導致產生較大環流。
    在設計交叉互聯接地箱時,優先選用地面箱或防水性能好的接地箱,預防接地箱進水,導致產生較大環流。
    8.2 施工中預控
    8.2.1 加強理論的培訓
    施工人員對護層接地系統施工的重要性認識不足,往往認為只要接地就好了,出現施工時未擰緊螺絲等,導致接觸不良,引起發熱缺陷。需要對施工人員進行護層接地系統知識的培訓,使其認識到護層接地系統的重要性。
    8.2.2 實操培訓
    操作人員技能不熟練,焊接銅編織前,鋁焊料打底不足,導致后期焊銅編織線時錫料不能很好地與鋁護層焊接在一起,導致接觸電阻偏大?;蚝附訒r過焊或淺焊:過焊,過熱錫料流走,接觸電阻大;淺焊,淺焊加熱不足,錫料流進鋁護層減少,接觸電阻大。尾管、金屬護層與銅編織線焊接是護層接地系統發熱缺陷最多發的部位,應加強這方面的培訓,施工人員必須具備熟練的焊接技能。
    8.2.3 焊接檢查
    銅編織線與鋁護層或尾管焊接后,施工人員可用大鉗子用力拉動銅編織線,若出現松動,表明焊接不良,需要重新焊接。
    8.3 試驗預控
    尾管、金屬護層與銅編織線焊接的接觸處,是發熱缺陷出現最多的地方,因此必須對此處的焊接質量進行控制??梢酝ㄟ^焊接電阻試驗的方法來確定最大電阻,提前檢測可能存在的故障點。
    8.3.1 焊接電阻試驗目的測試銅編織與鋁護層焊接電阻和銅編織與鋁護層綁扎電阻,二者數值是否存在明顯差別,為后期電纜附件施工質量控制提供依據。
    8.3.2 試驗樣品制作
    樣品1 :刷毛、打底、上錫,把銅編織與兩側鋁護層用焊錫焊接牢靠,如圖1 所示。
    圖1 樣品1
    樣品2 :刷毛、打底、上錫,把銅編織與左側鋁護層用焊錫焊接牢靠,右側不打磨、不上底錫,用銅扎線把銅編織線緊緊綁扎在一起,扎一處。如圖2 所示。
    8.3.4 數據分析
    從表1 的數據可以看出,采用焊接的樣品1 兩端,樣品2左端,銅編織與鋁護層的接觸電阻為11.1~19.1μΩ,而采用綁扎的樣品接觸電阻為28.0~97μΩ,兩者有較為明顯的差距。
    8.3.5 確定焊接電阻最大值
    通過試驗證明,銅編織與鋁護層焊接接觸電阻與綁扎接觸電阻不同,綁扎接觸電阻明顯偏大。為了控制鋁護層與銅編織線虛焊,應采用回路電阻儀對鋁護層與銅編織線的焊接電阻進行測量,參考交接試驗交叉互聯連接片接觸電阻不大于20μΩ 的要求,建議測量護層與銅編織線的焊接電阻在25μΩ以下為合格。
    8.3.6 預控效果
    尾管、金屬護層與銅編織線焊接的電阻測量預控方法,已在電纜工程中進行了應用,作為焊接電阻質量過程控制的有效手段,并受到廣泛認可。
    9 結束語
    單芯電纜護層接地系統是電纜線路的重要組成部分,若出現發熱缺陷將需要停電處理或直接導致電纜故障,希望引起足夠重視。特別在設計、施工中應采取措施,降低護層環流和提高連接(焊接)質量。
    參考文獻
    [1] 李宗延,王佩龍,趙光庭. 電力電纜施工手冊[M]. 北京:中國電力出版社,2004.

    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 線路在線監測裝置|輸電線路圖像視頻可視化裝置|高壓電纜接地電流環流局放在線裝置-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
    久久人人爽人人爽人人片av高清
    <object id="aqnn0"><strong id="aqnn0"></strong></object>
    <track id="aqnn0"></track><td id="aqnn0"></td>
  • <acronym id="aqnn0"></acronym>

  • <td id="aqnn0"><ruby id="aqnn0"></ruby></td>
    <p id="aqnn0"><del id="aqnn0"></del></p>
    <track id="aqnn0"><strike id="aqnn0"><tt id="aqnn0"></tt></strike></track>
    <table id="aqnn0"><strike id="aqnn0"></strike></table>