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摘要:电力电缆输配线路与架空线路相比,有很大的优势,因此,电力电缆输配线路在电网中得到了非常广泛的应用。电力电缆输配线路在整个电力系统正常运行期间,由于会受到自身产生电磁场、外界机械活动、化学因素、光因素的作用,电力电缆的绝缘隔板,会出现发热、线路老化的问题,最终会造成电力电缆绝缘隔板被损坏、绝缘层被击穿的故障发生。电缆护套正常运行的情况,要通过电力电缆金属护套环流的大小来反映。本文通过分析探讨电缆金属护套环流,总结归纳出电缆金属护套环流异常的原因,并针对上述原因,提出相应的防范治理措施,对电力电缆运行部门的正常运行具有重要意义。
关键词:电缆;载流量;影响
1 电缆金属护套环流计算原理
1.1 电缆护套环流异常的危害
对电缆金属护套产生环流的基本原理进行细致的分析,电缆环流在电力系统正常运行期间出现异常的现象,就会在一定程度上影响了电缆线路的载流量。当电缆金属护套环流出现异常情况后,电缆线路最大负荷量不能超过电缆线路额定载流量的60%。如果超过限定的标准,就会造成电缆的损耗、绝缘隔板发热,导致部分绝缘隔板和绝缘层温度升高,使绝缘层老化的速度加快,从而使电力电缆的使用寿命减短。也会使电缆金属的外护套遭到破坏,造成多点接地现象时常出现。电缆外护套遭到破损,紧接着也会使金属护套发生腐蚀,在一定程度上增加了电缆线路老化概率,也会导致局部放电现象发生,严重影响了电缆线路的安全正常运行。
1.2 电缆金属护套环流评判标准
当前,国内还没有制定相关的电缆金属护套环流评判标准,而电缆金属护套产生感应环流对于电力系统来说,具有非常大的意义,电缆金属护套产生的环流,不超过负荷电流的15%,并且要和电缆金属护套投入运营初期相比,没有发生明显的变化。
2 电缆金属护套环流分析
2.1 电缆之间的距离对金属护套环流的影响
电力电缆比较常见的三种布设方式分别是等边三角形、等边直角三角、水平布设方式。若3段的电缆均为300 m的长度,其中,对Ⅱ段、Ⅲ段的电缆之间的距离进行固定处理,对于I段而言,电缆之间的距离发生变化,此时,电缆金属环流与负载电流之间的规律的变化曲线,在初始阶段,电缆金属环流值伴随着电缆之间的距离的增加而逐渐减小,当I段电缆之间的距离和Ⅱ、Ⅲ段电缆之间的距离相同时,电缆金属环流与负载电流的比值达到最小值,上述三种布设方式下的比值,分别是0%、0.8%、1.6%。随着电缆之间的距离持续加大,环流值也随之增大。在电力电缆交叉互联系统运行时,为了能够有效抑制电缆金属的环流,要保障其电缆之间的距离相同或者相近。
2.2 电力电缆线路的重新设计改造破坏了原有的系统
在电力系统中,部分输配线路依然采用的是交叉互联两个端头直接接地的方式,进行线路的连接。该方式使得金属护套中的环流处于正常值,并满足了系统运行规章制度的要求。由于技术改进和线路的改造,就是在一个较为完整交叉互联中段,接入新的电缆,就会造成原系统中三段电缆现象,导致新接入电缆与原来电缆的负荷值出现不相同的现象,致使电缆金属护套感应电压出现差异,导致了电缆金属护套环流值变大。
2.3 交叉互联出现接线错误
正确连接运行中交叉互联换位的操作环节,不管是一个还是两个交叉互联段,换相方式都是大同小异。否则在这种情况下,电缆金属护套中的环流就会出现增大的现象,该情况在初期采用交叉互联方式出现的情况较多,之后输电部电缆分部全面排查了交叉互联系统,确保该系统中互联接线正确与否,在进行上述操作之后,可以最大限度保障其接线的安全准确性。
2.4 交叉互联由于长度差造成对金属护套环流出现异常
在企业对线路进行升级改造的同时,原来的线路都采用的是交叉互联的接线方式,采用原有的方式进行布置时,电缆金属护套产生的环流基本上在正常范围内,由于线路改造以及其他因素的影响,比如环境、人为的因素,就会导致实际接线方式与设计的方式有差异,接头井位置需要经常修改,很难与原有的设计达到一致。
3 环流对电缆载流量的影响以及评判依据
3.1 造成电缆额定载流量出现异常
由于环流与电缆导体电流成一定比例,就会使环流对电缆载流量的产生一定的影响。首先,电缆金属护套所产生的环流,致使护套出现发热、温度升高的现象,并伴随着附加损耗的产生,使电缆载流量得到最大限度降低。上述介绍中,对于电缆两端直接接地、交叉互联两端接地的接入方式来说,护套内产生的环流就会使其增加了一个热源,致使电缆载流量降低。其次,电缆载流量与电缆金属护套环流值的大小有密切的关联。如果电缆金属护套产生的环流发生异常的现象,就会对额定载流量造成了极大影响。
3.2 判断依据
针对金属护套环流对电缆载流量造成的影响,在对其分析期间,需对影响程度大小进行探讨。在电缆金属护套的大多数接地方法和手段中,电缆金属护套两端,直接接触地面的而产生的环流较为严重,而且对电缆载流量的影响也是非常大的。有环流的电缆载流量是没有环流的70%~80%。电网正常运行期间,一般采用的是交叉互联两端接地的方式来对电缆进行架设,短电缆的一端直接接地,另一端先连接保护器,经保护器后再接地,这样才会有效降低了电缆金属护套环流对载流量造成的影响。且因为其影响较低,是可以忽略不计的。因此,上述方法是检测电缆载流量过大、评判电缆金属护套环流是否正常的重要依据。
4 防范措施
对于电缆金属护套环流出现异常状况,要对线路的实际情况进行准确无误的分析,并对实际运行情况进行逐项检查和仔细排查,准确找到环流出现异常的原因。根据环流异常的原因分析中总结归纳,发现大部分问题都无法在输配线路投入正常运行后,提出科学合理地解决方案和建议。因此,从线路设计、输配线路施工、监理、运行等各个步骤结合实际情况认真考虑,以至于达到电缆金属护套环流工作正常运行的目的,要有针对性地制定相关措施和标准。在线路设计期间,要对电缆敷设方式及其他线路进行统筹考虑,降低其对电缆金属护套环流的影响,充分分析和比较各种接地方式下的环流,并对分析比较结果进行充分选择,找出最佳接地方式,并在相关设计说明中,表明选择的接地方式的环流值。积极制定和完善改迁线路的相关设计规范和标准,把维持原有接地系统为指导原则,同时计算出原线路在运用新接线方法时的环流值。电缆输配线路在施工期间,要严格要求施工工艺操作的技术水平和规范,保障其电力铺设施工的工程质量的同时,更要严格按照相关验收标准,对工程进行验收。
电力行业长期坚持对电缆进行预防性测验,由于传统测验方法持续周期较长、操作过程繁杂、准确性不高等缺点,基本上不能够满足现代电力企业发展的需求,因此,分析高效电缆绝缘在线监测是非常有必要的。
5 结束语
本文经过对金属护套环流计算原理的探讨,总结出了电缆金属护套环流出现异常的各种影响因素,并研究出了相关对策和建议。金属护套环流的存在,造成了电缆载流量降低,采取科学有效的措施,对于电力企业和个人来说,都是具有十分重要的意义。
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