摘要:现如今用电量的需求大幅增加,同时对输电线路的负荷量、耐用性和稳定性等方面提出了更高的要求,为了能满足需求,工程师们设计出了220k V电力电缆线路,并给出了较好的施工方法、维护方法以及检修方法等。
关键词:工业化;电力系统;220k V输电线路;维护;检测
1电力电缆系统的发展背景
输电线路是电网系统运行的命脉,同时220k V电力电缆系统已经成为各大地区变电工程的主流系统。220k V户内变电站由于采用了电缆入地的出线方式,而对于某个地区而言,地下空间资源又非常有限,这就带来了线缆交错、布线困难等问题,比如经常在实际工程中出现的施工破坏电缆,电缆相互干扰等现象,都是源于输电方式本身的局限性。高压电力电缆故障一般包括机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质和质量缺陷等。因此,科学合理地选择线缆种类,敷设和接地方法非常重要。
2 220k V电力电缆线路的布置和安装
2.1电力电缆选择及接地方式
一般而言,电力电缆线路是需要长时间保持联通状态的,应该具有较高的可靠性。实际工程应用中按需求配有多种不同的线缆类型,例如按使用途径可分为控制电缆、矿用电缆、架空电缆等类型,表1给出了不同用途电缆的相关特性。而国内外目前大都采取铜芯电缆,至于实际应用中的线芯材质和截面积等参数的选定,都必须根据实际需求来合理选择,兼顾实用、安全和成本等因素。
2.2电缆敷设
目前较为常用的几种电缆敷设方式包括:排管、直埋、电缆隧道、电缆沟和电缆架桥等。实际施工过程中会根据地形来恰当选择敷设方式,同一个工程中组合使用多种电缆敷设方法都是很常见的。下面介绍了总体敷设的原则。(1)在竖井内敷设的电缆,中间不应有接头。如竖井太深,应将电缆接头部分设置在中段水平巷道内;(2)在钻孔中敷设电缆时,应将电缆紧固在钢丝绳上。钻孔不稳固时,应敷设保护套管;(3)在水平巷道的个别地段必须沿底板敷设电缆时,应用非可燃性材料覆盖。不应用木材覆盖电缆沟,不应在排水沟中敷设电缆;(4)在排管中敷设或直埋电缆时,为方便电缆敷设,应考虑在电缆转弯处设置转角井,在电缆敷设较平直的路径上,每隔100m左右设置一个直线井,井内预制支持导向轮,输送机用的支架或基础,方便施工安装。
2.3电力电缆附件布置
220k V电力电缆的支架,一般选用钢制支架,中间接头一般都会设置有玻璃钢防水外壳,同时配有专门的电缆接头工井。电力电缆终端。一般来说有干式硅橡胶终端、瓷套式终端和GIS终端等。根据实际情况,采用不同的终端,一般来说在电缆与架空线路相连接时电缆上铁塔,会采用干式硅橡胶终端;在敞开式变电站进线构架处通常采用瓷套式终端;而在GIS变电站内,则是采用GIS电缆终端出线。
3影响220k V电力电缆正常工作的因素
3.1自然因素
就自然因素来说一般包含水灾、火灾和地震等不可抗力因素。每当有较连续的雨季来临前,工程人员必须提前检查电缆防水情况,同时对于火灾等小概率灾害也必须做到周期性巡检,包括检查按规定在电缆沿线布置的防火设施是否齐全,尽量避免电缆线路受到损害。
3.2人为因素
人为因素一般以偷盗和破坏两种情况为主。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆前者是人为盗窃电力电缆系统元部件,对于这种情况需要加大监管力度,严厉惩罚;后者主要是一些工程活动,比如爆破、挖掘和穿透等等,无意中对电缆造成损坏,这种情况需要电缆系统管理人员提前和有关施工方沟通好,确认施工方案,同时要派人做好现场维护工作。
4 220k V电力电缆线路的相关故障检测技术
4.1故障原因分析
电力电缆系统的故障从物理原因上可以分为低阻(短路)和高阻(断路、高阻泄漏、高阻闪络)。发生故障的根本原因则包括机械损伤、电缆腐蚀、绝缘性能下降以及长期超负荷工作导致薄弱处和接头处击穿等。
4.2故障查找方法
一般来说,当高压电力电缆出现故障以后,我们可以采用先进的多次脉冲检测手段,去测试故障的波形,然后对反馈的波形进行分析确定故障发生的精确位置。还有声响检测法,这种办法通常是对接头故障进行排查,确定故障是否发生在接头位置。还可采取外保护套故障排除法,电缆保护层在正常使用过程中的电阻一般为零,但是在出现故障之后,保护层的电阻就会发生变化,利用此原理,对电缆的保护层进行电阻测量,利用各个阶段的电阻差值,来确定故障发生的大致范围,在大致范围得到确定后,再进行精确的检测方式确定故障发生的精确位置。低压脉冲法使用前需要假设故障是属于低阻、开路或短路故障,将脉冲信号输入测试端口,传达到故障点时由于阻抗失配,从而形成反射,根据传播的时间和信号速度来计算故障和检测点的距离,2/1×∆×=vt S。同时可以由反射脉冲的极性来判断故障性质,与发射信号同极性则为开路型故障,与发射信号反极性则为短路或低阻型故障。如果故障点处电阻较大,普通低压脉冲没有能检测到的发射信号,那么可以换用高压脉冲信号(冲闪),使之产生闪络性放电,进而发生电压设备突跳,利用突跳电压信号的来回反射计算故障距离。除了上述几种时域反射检测方法外,还有电桥法、电磁感应法等。
5 220k V线路定期巡检和宣传工作
相当多一部分输电线路被损坏是由于监督不力,没有及时发现存在的问题,拖延更换问题设备,拖延修复输电线路,导致输电系统出现故障。首先是对电缆本体的巡查,要求电缆无损伤、无异常发热、无异常形变,线路上无异物以及电缆不能浸没在水中等等;电缆附件的巡查一般电缆附件上必须无异物,密封性良好,无发热等异常状况,同时还要检查各部件的电气连接是否正常,终端头带电裸露部分之间以及其和接地部分之间的距离要符合要求,和电缆本体要求相同,也不能被水浸没;辅助设施的巡查。这里包含了抱箍、回流线和交叉互联系统等,要求各部件之间接触牢固,同时不能有异常状况;同时维护人员必须定期对负荷电流进行监控,不允许超过临界值,有负荷过大的情况出现时,应该联系调度人员进行减负工作,还要定期用红外测温仪对电缆中间头、终端头接线端子进行测温,如果有温度异常要及时上报并处理。最重要的是应该做好组织宣传工作,呼吁大家共同保护输电系统,强化责任意识,提高基本素质。减少人为因素对输电线路的破坏,尽量避免恶意破坏线路的行为,同时要通过法律手段来惩罚破坏输电线路的行为.
结束语:
如今220k V电力电缆输电已经成为大中小城市的主流输电方式,日益提高的物质需求对输电线路最大负载、耐用性和稳定性提出了更高的要求。电缆线路由于其距离长、地形复杂和气候多变等特性存在很高的维护难度,因此加强对输电线路的维护就显得非常有必要。维护方式主要从防自然灾害、减少人为破坏、定期更换设备和加强宣传保护输电系统的力度等方面着手。输电线路的故障检测方法也非常重要,科学的检测方法可以降低排查故障的时间成本,帮助电网维护人员更快更准确地锁定故障,最终减轻损失。总体来说,应该加大监察和宣传力度,呼吁全社会共同保护输电网络,培养责任意识,降低人为损失,让电力电缆线路始终保持健康的工作状态。
参考文献:
[1]陆飞.220k V电力电缆线路的设计及施工思路问题研究分析[J].科技与企业,2013,22:225-226.
[2]江晖.220KV电力电缆线路的设计和施工思路问题探析[J].科技展望,2015,34:93.
[3]田云,王强.220k V电力电缆线路的设计及施工思路问题研究分析[J].科技与企业,2015,06:160.
论文作者:郑斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/6
标签:电缆论文; 故障论文; 终端论文; 线路论文; 电力电缆论文; 电力论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第12期论文;