【摘 要】随着电网建设和城市建设的不断加快,电缆线路敷设美观及高运行可靠性、电网电缆化率逐年提高。但由于对电缆通道管理不善,导致电缆运行环境恶劣,电缆故障时常发生。其中，输电线路保护区内进行高铁施工、道路敷设、地下综合管廊施工、楼房建设，导致大型机械外力和自然外力破坏碰线跳闸故障常有发生。结合实际生产工作，针对一起运行环境复杂的110kV六回路电缆外破的抢修恢复，提出的一些解决方法，防止和减少电力电缆线路外破事件发生，保障输电线路安全稳定运行。
【关键词】电缆线路；外力破坏；环境恶劣；抢修恢复
1、现场情况
某220kV变电站110kV水牵II回线等六回电缆线路，因楼房开发建设，施工方紧贴着电缆沟开挖，导致该处电缆沟暴露。该电缆通道有110kV六回（18条）和若干回10kV电缆，同沟敷设。当地常降雨天气，雨水量丰富，渗入电缆通道。
该变电站引出的110kV水牵II回等六回电缆线路电缆沟垮塌，六回电缆线路下沉，若干回10kV电缆线路已被拉断，部分110kV电缆外壳被滚石砸伤，被损伤的一根电缆已露出铝波纹管，很有可能造成电缆绝缘击穿，危及同沟的其他六回电缆线路安全，可能造成大面积停电事故。坍塌现场电缆线路交叉排列，错综复杂，六回线路各自对应的线路名称未知。所幸，并未造成电缆外破跳闸事故事件，但检测受伤电缆的护层电压已高达50V，说明受伤电缆线路已经多点接地。
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图1坍塌现场
历时6天的抢修恢复，共修复电缆外护套受损9个点和一个中间接头制作，实验合格恢复送电。
该起电缆外破抢修恢复中，最重要的环节是确定受伤线路，并进行针对性停电，然后再进行电缆线路的修复工作，受伤电缆线路查找如下。
2、受伤电缆线路查找及确定
因为该六回110kV电缆线路在主城区，供应着整个城区的用电，其中两回电缆线路直接供应着铁路牵引变用电，负荷很大，所以不能采取全部停电的方式进行抢修工作，100%确定具体的受伤线路，才能针对性的停电修复。下面是确定受伤电缆是哪回具体线路的方法。
2.1 传感器核相法查找
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图2 核相法原理图
厂家的核相设备是采用传感器信号测出两点（即A、B）感应电流，对其相位进行比较的方法。原理如上图，在1号终端塔处（A点）施加一个传感信号，测出此时的感应电流相量角φA，在电缆受伤处（B点）的传感器接收后得到感应电流相量角φB，通过φA和φB是否接近相等，来判断是否为同一条线路。在实际过程中，测出A、B两点的数值相差很大，原因是变电站地网不是独立的，与电缆线路共用一个接地网，在线路负荷不平衡的情况下，会产生零序电流，对结果有很大影响，此方法不能准确找出具体线路。
2.2 环流法查找
采用环形电流表对终端塔处和电缆受伤处分别进行环流检测，然后进行数值比较。经实际测量，终端处和受伤处环流值有2-7A的误差，不能100%确定，所以此方法也不可行。
2.3外屏蔽层感应电压和负荷电流法查找
本次电缆受伤大多数是外护套受损，能看见铝波纹管，可以进行外屏蔽层对地电压的测量，测量工具是万用表，负荷电流用柔性大电流钳表进行测量。
2.3.1理论分析
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图3电缆接地方式
上图是六回110kV电缆线路的接地方式，1号终端塔（变电站侧）是保护接地，2号塔是直接接地。线路正常运行情况下，A、B、C三点的外屏蔽层对地感应电压大小分布为：Ua>Ub >Uc(=0)，当把2号塔的接地保护箱里的接地线悬空时，即非直接接地，电缆相当于一个大电容器，电容电压会突变，所以此时B、C两点的外屏蔽层感应电压会上升，即Ua≈Ub≈Uc ，A、B、C三点的负荷电流是基本一致的，因此，可以根据电压变化和负荷电流值来确定受伤电缆是哪回线路。
2.3.2现场实际操作步骤
（1）工作人员分为三组，分布在A、B、C三点进行相应的测量工作。
（2）先进行原始数据测量。在电缆坍塌出（B点）每一个电缆受伤点，带上绝缘手套，将万用表红色表笔插入电缆外护套并与铝波纹管接触良好，黑色表笔可靠接地，测出外屏蔽层感应电压，再用柔性大电流钳表测出此时负荷电流。先选出其中一回电缆110kV水牵I回线，进行A、C两点出电压和电流测量。
（3）将2号塔（C点）接地悬空后，在B点对电缆受伤点进行感应电压和负荷电流测量，有明显上升变化的点即可初步确定为110kV水牵I回线电缆受伤点。
（4）再进行110kV水牵I回线电缆停电工作，测量A、B、C点感应电压和负荷电流。测出数据的数量级为个数级，但并不是零（或者趋近于零）。这是因为电缆线路中各相之间是绝缘的，相当于是个电容器，在运行过程中相当于对电容充电，断电后，电缆线路来不及放电所以短时间内有电。将之前初步确定的110kV水牵I的受伤点的感应电压值和负荷电流跟其他受伤点比较，确定了受伤的电缆线路。
同理，其他回受伤的电缆线路用上述同样方法确定。为保障现场工作安全，电缆切割前进行了穿刺，结果与上述查找方法完全吻合。
3、结语
本文通过对一起六回路110kV电缆外破的抢修恢复，针对运行环境复杂的情形，提出了创新性的解决办法。随着城市化进程的加快，大型机械施工越来越多，线路安全隐患点不断增加和更新，在实际工作中不断总结经验，不断提升电力电缆的运行维护管理能力，以确保电缆安全有效的运行，通过创新性的解决办法，推进电网事业的发展。
作者简介：
1.吴亚龙，1994，本科，助理工程师，主输电线路运行与检修工作；
2.刘鹏主，1992，本科，技师，主输电线路运行与检修工作；
3.黄伟，1976，本科，高级技师，主输电线路运行与检修工作；
4.卢金科，1975，专科，高级工程师，主输电线路运行与检修工作；
参考文献：
[1] 王敏；10kV单相电力电缆屏蔽层的感应电压和环流[J]；高电压技术；2002年05期
[2] 李峻；张沛；张桂军；110kV电缆线路施工管理分析[J]；科技视界；2015年02期
[3] 林礼健；一起110kV电缆线路故障的查找与处理[J]；福建电力与电工；2002年12期
论文作者:吴亚龙1,刘鹏主2,黄伟3,卢金科4
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：电缆论文; 电压论文; 线路论文; 电缆线路论文; 电流论文; 负荷论文; 测量论文; 《电力设备》2019年第22期论文;