关于控制和保护回路直流电源电缆的选择

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:胡涛
[导读] 摘要:目前,我国的电力工程建设的发展迅速,随着电力行业发展越来越快,变电站设备以及行业规范地不断更新,在变电站中直流电源电缆的选择有了变化。
        华电湖北发电有限公司电力工程分公司  湖北省黄石市  435000
        摘要:目前,我国的电力工程建设的发展迅速,随着电力行业发展越来越快,变电站设备以及行业规范地不断更新,在变电站中直流电源电缆的选择有了变化。本文主要对目前电力行业内变电站中用于控制和保护回路的直流电源的电缆选择的存在问题以及电缆屏蔽作用进行分析,并对其在变电站中的应用提出相应观点。
        关键词:控制;保护回路直流电源电缆;选择
        引言
        我国经济在近几年快速发展,生产生活水平也大幅度提高,对电力电缆产品的需求也日益提高,但是在电线电缆行业快速发展的同时,也导致大量的质量不过关的电缆产品流入市场,很容易发生电缆的绝缘击穿事故,造成巨大的经济损失。直流耐压测试技术是通过测试电缆的击穿强度来判断电力电缆的质量,在使用直流电压时,电缆绝缘层内的电场强度按电阻系数成正比分配,而且在直流电压下,电场强度受到层数多、种类多的电缆附件的影响较大,使得直流电场和交流电场产生较大的差异。在实践中我们可以发现直流耐压测试技术的两个关键问题,一是直流电压不能让在运行的时候有潜在危险的区域击穿,失去测试的意义;二是直流电压会使得在交流运行下没有缺陷的区域击穿。
        1直流电源电缆的选择问题
        按照以往的电缆接线以及较早前的规程规范,GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》"3.2电力电缆芯数:3.2.6直流供电回路的电缆芯数选择应符合下列规定:1低压直流电源系统宜选用2芯电缆,也可选用单芯电缆。”早前,二次设备的直流电源电缆通常也会选择采用低压恺装电力电缆来进行接线。而近些年来,电网越来越智能化,有关于直流电源、电缆等规范也在不断地更新。电缆材料发展迅速,在变电站中也应用广泛。电力行业的吃速发展,变电站内设备的不断升级以及更新,在变电站中直流电源电缆的选择也有了相应的变化,现在二次设备的直流电源电缆普遍会选择采用控制电缆来进行接线,尤其是用于控制和保护回路的直流电源。而目前,对于直流电源的电缆选择会出现这种问题:电力电缆与采用控制电缆的优劣性相较而言,这两种电缆哪种更适用于控制和保护回路的直流电源的接线?对于这个问题进行下列分析。
        2电线线缆直流电阻测试问题解决措施
        2.1在以上具体的测试分析中,针对实际的测试过程,提出了以下的改进方法
        第一是针对电流夹具的调试问题,将导体夹具上电流接点夹头与电位接点夹头间距设置为自由变化的形式,测量人员在一般的情况系测量长度为1m的电线线缆的电阻,这种情况下可以将电线线缆夹具上电位接点夹头可固定为1m,而将电流接点夹头设计为可在底座上自由移动的结构,进行底座的合理调整。如果做到“每个电位接点与相应的电流接点之间的间距不小于试样断面周长的1.5倍”的情况,就能够对上述的状况进行解决。第二是进行解决电位接点夹头与导体不能良好接触的问题。这方面的问题也很好解决,在设计中可以将夹具上电流接点夹头与电位接点夹头设计为独立夹紧与松开的结构。在这种情况下能够保证电流接点夹头与电位接点夹头同时与导体紧密接触,并且能够对因长期使用夹头磨损、变形而不能夹紧的问题进行预防。以上分析中可以发现,在相关的电线线缆测试中,需要对具体的测量标准进行数据的精确控制,也是保证测量精确度的关键,相关的数据分析中要以标准作为中心。注重在夹具方面的分析并加强对具体夹具位置的设计,另外还要考虑到设备的使用周期,在维护设备方面制定合理的标准,保证测试的整个过程。
        2.2电线线缆直流电阻测试中温度对测量的影响
        大部分人都知道,温度在导体的电阻影响因素中占据重要的地位。GB/T3048-2007中对导体直流电阻测量的温度范围进行了规定,如果温度达到不到相关的要求,测试人员一般情况下会人为改变环境温度,空调调节的方式在调试中的到了广泛的应用。

但是在使用空调的时候会出现检流计滑动的现象,这就不能够在稳定的条件下完成测量。这种情况下温度在变,也就导致导体电阻也会慢慢发生变化,而检流计的灵敏性也是一个重要问题,所以这种情况下的测量一般不允许出现环境温度变化的情况,要等到环境温度稳定的时候才能够完成测量。而且试样一定要在测量环境中保持足够长的时间,使其自身温度与环境温度达到平衡,因为当测量人员在调节环境温度时,这个过程中的试样温度并不会与环境温度出现一样的变化值,因此在测量过程中,温度变化的现象也时有发生。并且空调不应对着测量装置,以免检流计难以稳定。不管怎样说测量中一定要对温度进行合理的分析,只有摆脱温度的限制,才能够实现测量的准确性。
        3直流耐压测试技术在电缆中的具体应用
        3.1对真空器件的检验
        真空电容器的保护要求比较高,不仅要求工作环境干燥密封,而且要保证环境温度为40℃到50℃,最重要的是在运输和工作过程中不能碰撞、接触到酸碱类的物质,避免被腐蚀。一般在真空器件使用之前都需要进行耐压性能测试,并且在日后的工作中也需要定期进行。具体操作方法是:三名测试人员,分别操作控制台、测试结束放电以及记录数据,务必要按照规定的操作卡片步骤进行操作。在进行升压操作时,需要在一分钟内将电压有零均匀的升到规定的电压数值,在升到规定数值时,就读取并记录直流漏电电流。如果在升压的过程中出现了电压不稳定的现象,应该特别注意,按照测试规定,电压的波动幅度应该要不低于测试电压的70%,如果不高于70%,就判定这个真空器件不合规格,不能投入使用。
        3.2绝缘杆、高压验电器的检验
        使用直流耐压测试技术对绝缘杆、高压验电器进行检验,操作简单并且测试现象明显。检验高压验电器时,连接直流高压发生器的高压端和验电器的接触电极,然后以1kV/s的速度缓慢升高电压,直到验电器发出声光报警,记录此时的验电棒启动电压,如果介于保护电压的0.14~0.4倍之间,该验电器就合格。对于绝缘杆的检验也是同样的原理,只不过在检验中需要记录的是泄漏电流值,如果在检验操作完成后,绝缘杆没有出现打火灼烧痕迹的同时也没有发热现象,并且记录的泄漏电流值在合格范围,那么测试的绝缘杆就耐压合格。
        3.3接触电阻及测量电流对测量的影响
        由于测量电路连接电线的接触电阻侧面按键之间的问题会导致测量结果的变化,会对测量造成一定的影响,所以一定要保证连接线与端钮可靠接触。测量人员经常会使用同样大小的电流测量不同截面积的导体电阻,我认为这样做是不科学的。应该在保证灵敏度的前提下使用最小的测量电流,电流过大容易使导体发热,从而使电阻变大,并且测量应该在尽可能短的时间内完成,时间太久导体也会发热。所以一定要确保电缆侧键和可靠的接触才能够保证测量结果的正确性。测量者经常使用的导体电阻不同的截面积,但是电流测量的大小确实相同的,这方面的取值不太合理。测量电流的保证实在最低灵敏度的前提下应使用比较小的电流,电流过大容易产生过多热量,从而使阻力变大,测量应在最短的时间内完成,时间太长的情况下也会让电线线缆产生热量。
        结语
        现如今电力行业的规程规范更新越来越快,发展也日新月异,对于设计水平的要求也越来越高。而控制电缆的应用在电力行业的领域是其中重要的一环,特别是在二次专业里应用广泛。对于工程中存在的诸如这类问题,就要求我们需及时了解电力行业内各种规程规范以及规程规范的更新情况。严格来说,控制和保护回路的直流电源电缆采用带金属屏蔽功能的控制电缆较于采用不带有金属屏蔽功能的恺装电力电缆更有利于变电站内设备的安全运行,因此建议使用带金属屏蔽功能的控制电缆来进行控制和保护直流电源回路的相关接线。
        参考文献:
        [1]方圆.直流耐压测试技术在电力电缆检测中的应用[J].中国新通信,2017,(09):157.
        [2]钱石,王天雷,陈完年,王小东,康献民,王大承.电力电缆检测技术探讨[J].五邑大学学报(自然科学版),2014,(04):72-76.
 
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