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高压电力电缆电流超标原因分析处理方法

高压电力电缆电流超标原因分析处理方法

发布日期:2020-06-16 作者: 点击:

接地线电流超标是110kV高压电力电缆中少见的异常情况,出现接地线电流超标以后,一方面会降低电缆的输送容量,另一方面又会对电缆的安全产生不良影响。鉴于此,本文将首先对高压电力电缆接地线电流超标的原因进行深入的研究和分析,然后在此基础上提出一些处理对策,以期为日后减少此类接地线电流超标的情况提供一些建议和理论参考。


高压电力电缆电流超标原因分析处理


110kV高压电力电缆是许多发电厂的重要设备,其接地线电流超标是一种比较少见的异常情况。当高压电力电缆的接地线电流超标时,铅包中的保护层就会被损耗并且伴随着散发热量,这样一来便直接降低了电力电缆的输送量。如果另一处接地,则会导致出现大型的环流,并且加剧其损耗和热量发散,使电力电缆的温度不断升高,严重的话则会危及电缆的安全。本次研究对象为一条长约100m的110kV高压电力电缆,经过一段时间的观察,发现其接地线电流超标现象比较频繁,已经严重超出了规定的最高电流,给日常的生产带来了巨大的安全隐患。


高压电力电缆


1、高压电力电缆接地侧接地线电流超标情况


本次研究对象为长约100米的110kV电力电缆,其主要分为导体、金属护套以及绝缘材料三部分。导体部分的主要材料是退火的软铜线,是导电的主要部分;金属护套部分的主要材料是铜波纹护套,其主要发挥保护作用,防止电缆被周围环境影响而运行异常;绝缘部分的主要材料为交联聚乙烯,主要作用是使电缆中的导体与周围环境中的导体相互绝缘。本次研究中的110kV高压电力电缆采用以下的接地方式:①出线窑洞的电缆底座接引接地线直到接地箱,在到达接地箱之后再通过过压保护器,最后将其与电缆的汇流箱相连;②高压配电装置的电缆底座接引接地线直到接地箱,到达接地箱之后从接地箱再引出一根接地线与电缆的回流线相连;③110kV高压电力电缆的底座引出一条接地线,并且将其与高压配电装置的外壳连接,一般情况下,整个系统中只会有一个点接地,而遭遇雷击等意外情况时才会出现两点接地。

高压电力电缆电流超标原因分析处理方法

2、可能造成高压电力电缆接地侧接地线电流超标的原因


经过一段时间的观察和分析,发现可能造成高压电力电缆接地线电流超标的原因有很多,经过总结和整理,主要有以下几方面最为主要:


2.1高压电力电缆屏蔽层有两点接地


我国有关电力安全的文件中明确规定了不同高压电力电缆屏蔽层的接地方式:两点接地仅仅适用于35kV及以下的电缆,不可用于高于35kV的电缆,这与电缆的内部结构有很大关联。35kV以下的电缆一般是三芯电缆,一般情况下其电流之和等于零,所以再金属屏蔽层以外基本上没有磁链。如此一来,金属屏蔽层的两点电压等于零,接地之后也不会形成电流。但是如果电力电缆的电压超过了35kV,便会使金属屏蔽层形成感应电压,因为这种电缆大多使用单芯电缆。


2.2110kV系统出现异常


如果高压电力电缆的铝包或者是金属屏蔽层有一点不接地,则当雷电流通过线芯时便会在高压电力电缆的铝包或者是金属屏蔽层形成非常高的冲击电压。如果110kV电力电缆系统出现短路,那么铝包或者是金属屏蔽层也可能会出现很高的感应电压。这样一来,电缆保护层承受不住这种高压,便会出现多点接地的现象,然后便出现了环流,从而使得接地线电流超出正常标准。

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2.3三相电缆排列不对称


对于交叉互联单元而言,三个区段等时,因此正常运作时的金属保护层几乎没有感应电压,同时也不会存在环流。三相对称排列时电压相位差是固定的,都是120°,而且幅值一样,所以接地电势差等于零。本次研究中的110kV高压电力电缆三相排列不对称,因此金属保护层的电压向量之和不为零,从而通过两个接地点和金属保护层形成环流。


2.4高压电力电缆上有环流产生


回路中要产生电流,只能有两种方式,一种是闭合回路的部分导体切割磁感线,另一种是闭合回路的磁场变化。这两种方式均会导致通过回路的磁通量发生改变,因此会产生电流。对于GIS系统而言,电缆与金属外壳之间有电磁耦合,当电缆中存在电流时,外壳便会产生一定的电压,从而使高压电力电缆上产生环流。一旦金属外壳产生了环流,高压电力电缆的两个接地点就会形成回路,从而使得接地线的电流超过正常标准。

高压电力电缆电流超标原因分析处理方法

3、高压电力电缆接地线电流超标的处理方法


要保证电力输送的质量,必须要避免出现相应的问题,下面将针对性的提出一些处理措施。


3.1线路停电


本次研究的对象为长达100m的110kV高压电力电缆,且其接地线电流远大于正常标准,因此在对线路改造之前首先应当对其进行断电处理。这样一来,当解开连接片以后,就不会出现电流太大而使得设备出现损坏的情况,同时也保证了施工人员的生命安全。


3.2避免形成环流


用铜线将电缆的高压配电装置一侧的底座与其外壳相连,然后解除终点底座与法兰盘的连接片,此时需要注意的是每一相应当由两片连接片。将连接片解除之后再把高压电力电缆的接地线设置成一个接地点,如此接地线与高压配电装置的外壳就不能够形成回路,同时也不会出现电流。


3.3对屏蔽层进行绝缘检查


上述操作完成之后,将接地线甩开,使用大量程的兆欧表对屏蔽层进行绝缘检查,保证绝缘效果良好,避免出现多点接地的情况,从而避免接地点与大地之间形成回路。


结语


本文以110kV高压电力电缆为例对接地线电流超标的原因进行了深入的研究和分析,并在此基础上提出了一些解决措施和建议。然而不同的实际情况可能会有不同的超标原因,相关工作人员应当在施工和监工中严格把关,保证一些操作符合相关标准,尽可能的减少人为不良影响因素,从而减少高压电力电缆接地线电流超标现象,在保证电缆安全运行的基础上尽可能的提高高压电力电缆的输送量。


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