高压单芯电力电缆交叉互联接地系统的缺陷和检测

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高压单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误案例分析

高压单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误案例分析

高压单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误案例分析摘要:按照现有国家有关标准规定,电力电缆屏蔽短路试验由制造厂与用户考虑电网实际短路条件确定;中压电力电缆标准缺少关于金属屏蔽截面积的规定,制造厂一般都没有对电缆的金属屏蔽层进行短路热稳定试验;在实际招投标过程中,往往缺少对电力电缆金属屏蔽的截面积的明确规定,虽然单芯电缆的使用提高了单回电缆的输送能力,减少了接头,方便了电缆敷设和附件安装,但高压单芯电力电缆在敷设安装中还存在一些问题。

关键词:高压电力;单芯电缆;金属屏蔽层;接地问题高压单芯电力电缆线路金属屏蔽层或金属护套上感应电势的幅值,与线路的长度和电流大小成正比关系。

当电缆越长或电流越大时,感应电势叠加起来就越大,会危及人身安全和电缆绝缘安全;当高压单芯电力电缆线路发生短路故障、遭受雷电冲击或操作过电压时,该感应电势很高,有可能击穿金属屏蔽层绝缘。

1、高压单芯电力电缆与统包电力电缆接地方式的不同三芯或四芯电缆都属于统包电力电缆,其芯线在电力电缆中呈品字形对称分布,若三相负荷平衡,则流过每条线芯的电流大小相等、三相电流矢量和为零,所以金属护套或金属屏蔽层上不会产生感应电压。

然而对于单芯电力电缆,当线芯中有交流电流流过时,高压单芯电力电缆在金属屏蔽层或金属护套上就会存有磁链,金属护套或金属屏蔽层两端就会出现感应电势。

如果把单芯电力电缆金属屏蔽层一端接地,另一端不接地,当单芯电力电缆线芯有过电压或雷电流波流过时,很高的冲击电压会出现在单芯电力电缆金属屏蔽层不接地端;当电力系统发生短路故障时,高压单芯电力电缆的金属屏蔽层不接地端因电力电缆线芯流过较大的短路电流,从而在金属屏蔽层不接地端出现很高的工频感应电势,如果电缆金属屏蔽层的绝缘强度承受不了这种感应过电压的冲击,那么电缆金属屏蔽层的绝缘将被损坏,高压单芯电力电缆上将会出现多点接地现象,形成环流,这就是统包电力电缆和高压单芯电力电缆接地方式的不同之处。

一起35kV高压电力电缆安装缺陷的分析和处理

一起35kV高压电力电缆安装缺陷的分析和处理

产品与应用年第期5一起35kV 高压电力电缆安装缺陷的分析和处理庄义国谢文焜(福建省工业设备安装有限公司,福州350002)摘要通过对一起35kV 高压电缆安装缺陷的分析和处理,用矢量法分析讨论了电缆线路敷设、安装过程中护套采用完整的交叉互联换位接地方式下,电缆金属护套中的感应电势和环流幅值变化,提出并实施科学的同轴电缆接线方式,快捷有效地降低感应电势和环流幅值,排除了运行故障。

关键词:高压电缆安装;交叉互联接地;环流Analysis and Processing on the Installation Defects of 35kV High V oltage Power CableZhua ng Y iguo Xie W enkun(Fujian Industrial Equipment Installation Co.,Ltd,Fuzhou 350002)Abstr act At analysis and processing on the installation Defects of 35kV high voltage power cable,he magnitude of inductive potential and current through metallic sheath at cross connecting models of the installation of high voltage power cable were analyzed and discussed by V ector Analysis Method in this paper.Some renewing models of cross connection grounding had been proposed and carried out and the magnitude of inductive potential and current through metallic sheath were reduced greatly.Key words :the installation of high voltage power cable ;cross connection grounding ;circulated current1引言福建炼油乙烯项目厂区至新油库供电线路改造工程中,从福联乙烯项目220kV 中心变电站35kV 开关柜引两条35kV 高压电缆到新油库配电中心。

一起110kV电缆交叉互联接地故障探讨

一起110kV电缆交叉互联接地故障探讨

110kV电缆交叉互联接地故障探讨1前言某公司110kV电厂V线是#1发电机组的并网线路,2014年12月17日建成后投运,路径是从110kV西分站通过外网桥架到#1发电机组升压站,全长1529米,截面积800mm2单芯铜电缆,金属外护套为波纹管铝护套。

由于不是一批次成型电缆,因此不是3等分,而是分为5段。

1段在110kV西分站侧,5段在#1发电机组开关站侧。

5段长度及接地方式如下:(接地箱处为实测接地电流)图1电厂V线实际接地情况及接地电流1段、2段、3段为一组交叉互联接地,4段、5段为各自单独接地。

在实际运行过程中,负荷为#1发电机组发电负荷,负荷较平稳,带载为125MW。

1箱、4箱为直接接地箱,电流很大,检测各接地箱电流为:1箱的电流分别为A:120.4A、B:84.7A、C:116.1A;4箱的电流分别为A:122.1A、B:114.5A、C:85.7A。

各段长度:1段197米,2段334米,3段366米,4段293米,5段339米。

各段的对地回路连接方式:(1)地-1段A相-2段C相-3段B相-地;(2)地-1段B相-2段A相-3段C相-地;(3)地-1段C相-2段B相-3段A相-地。

电缆感应电压的与电缆的长度和载流量有关,由于1段、2段、3段电缆长度不均等,1段与3段相差169米,1段与2段相差137米,2段与3段相差32米,造成A、B、C三相的感应电压合成后的零序电压不为零。

三段长度相差较大,造成接地电流较大。

实际感应电压与电缆的长度和载流大小成正比,此电缆的负荷较稳定,电流认为是稳定的,感应电压的大小只与电缆的长度有关。

根据电缆长度的比例,作出感应电压和回路电流向量图如下:图2感应电压向量图图3接地回路电流向量图三相电压合成的零序电压,通过大地形成回路,感应电流就在这个回路中流通。

零序电流形成的回路主要是电缆护套电阻及大地电阻,因此形成的回路电流近似认为是电阻回路,电压方向与电流方向相同。

关于高压单芯电力电缆交叉互联系统智能检测装置研究

关于高压单芯电力电缆交叉互联系统智能检测装置研究
[4]刘子玉,王惠明.电力电缆结构设计原理[M].西安:西安交通大学出版社,1995.
[5]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,2002,28(5):30-32.
[6]杨守信,杨力.110KV长庆电缆护套绝缘过电压保护分析计算[J].高电压技术,2004,30(4)22-24.
关于高压单芯电力电缆交叉互联系统智ห้องสมุดไป่ตู้检测装置研究
摘要:本文从交叉互换系统的实际工况出发,分析交叉互换系统的工作原理并提出一种新型检测装置,可有效提高检测效率。
关键词:交叉互联;智能检测;电力检修
随着智能城市以及信息化化技术的快速发展,高压单芯电力电缆在城市电力系统中的应用愈发广泛。与此同时,在进行电缆施工安装过程中,电缆护层交叉互联接地系统在安装过程中容易出现一系列的安装故障。本文针对电缆护层交叉互联接的安装故障进行讨论,提出一种智能检测系统,确保电力系统的正常运行,降低相关单位的经济损失。
基于以上以上问题,电缆交叉互联系统智能检测装置针对施工人员远程接线信息不畅等问题,具有开创性等采用智能化仪表对线缆进行检测。
检测装置通过4G网络接入以太网,通过对每个交叉互联箱的接线处进行采样、比对,并将数据上传至数据中心,由数据中心判断各相电路的联通逻辑,迅速识别线路故障点,再将故障点信息传输至工人手持终端,完成信息闭环流动,实现故障检测功能。
(a)(b)
图4电缆护层感应电压矢量图
3电缆交叉互联系统智能检测装置
3.1电缆交叉互联系统智能检测背景
在电力施工过程中,若交叉互联系统接线有误,会造成电力电缆运行过程中环流过大,从而引发电缆金属护套过热,引起电缆故障。针对近年来发生的故障问题进行调研,主要分析中间接头检测数据,制定改进方案。当该方式只能在宏观上减少安装故障率的数值,并不能为在安装一线的施工人员提供实时指导。立足于电力行业的迫切需求,施工单位对开发一款电缆交叉互联系统智能检测装置具有迫切的需求。

高压电缆交叉互联接地系统的耐压试验

高压电缆交叉互联接地系统的耐压试验

高压电缆交叉互联接地系统的耐压试验摘要:高压电缆接地系统的绝缘状况对维持电缆系统的接地方式,保证电缆的正常运行起着至关重要的作用,本文较为全面地分析了交叉互联接地系统耐压试验中存在的问题,提出了全面的试验方法,能够有效地检出交叉互联接地系统的缺陷和问题,从而保证电缆系统的可靠运行。

关键词:高压电缆;护套耐压;交叉互联;直流试验引言近年来,随着大量的高压电缆投入运行,电缆线路的长度不断增加,交叉互联的接地方式被大量采用。

由于对交叉互联接地系统绝缘要求上认识的不足,在电缆线路竣工试验或年检试验中采用的耐压试验方法不够全面,会导致接地系统中的一些绝缘缺陷和薄弱点不能被有效检出。

在线路运行过程中因老化、过电压等因素使薄弱点被击穿、缺陷暴露,原有的接地方式被破坏,继而会导致接地电流过大,影响电缆系统的正常运行,甚至造成事故的发生。

本文通过对交叉互联接地系统的分析,对现有的各种试验方法进行讨论,并提出了切实可行的较为全面的耐压试验方法。

该方法可以有效的对交叉互联接地系统作耐压试验、接线正确性检查,防止系统带病运行并减少事故的发生。

1.交叉互联接地系统的原理和绝缘要求1.1交叉互联接地的原理为了保证电缆的正常运行,必须限制单芯电缆金属护套上的电位,需要将金属护套接地。

如果在每个接头的位置金属护套都直接接地,护套上的感应电流就会很大,护套损耗就会限制电缆的载流量。

如果只将电缆护套的单端接地,对于长的电缆线路另一端的护套感应电压会超过安全允许的水平。

为降低护套损耗同时控制护套的感应电压,可以采用不同的接地方式,交叉互联方式因简单且经济而被广泛采用,见图表1。

图表 1 单芯电缆的交叉互联接地图表 2 交叉互联接地的护套电压按照这种接地方式,交叉互联区间内3段电缆的长度相等,各相护套的感应电压幅值相同而相位不同,其矢量和为零,交叉互联后护套上总电压接近于零,同时,护套上的感应电压限制在允许的水平上,见图表2。

1.2交叉互联接地的绝缘要求交叉互联接地系统由绝缘接头、同轴电缆、交叉互联接地箱等构成。

探究接地电流高压电缆的特点、原理及交叉互联故障

探究接地电流高压电缆的特点、原理及交叉互联故障

探究接地电流高压电缆的特点、原理及交叉互联故障摘要:高压电缆以其良好的供电稳定性、美观性以及广泛的适用性而在供电系统中得到了普及,实际施工时常见接地电流高压橄榄交叉故障,影响系统安全。

本文对常用的110kV XLPE高压电缆互联故障进行分析,总结受多种因素影响下高压电缆交叉互联故障时的电流变化特点,以期为高压电缆故障的检测与修复提供理论依据。

关键词:高压电缆;交叉互联;故障高压电缆的铺设过程中常将电缆交叉互联箱里的高压电缆的金属护套进行交叉互联以尽可能减少金属护套的感应电压。

但实际铺设过程中,受铺设环境影响,高压电缆的金属护套常由互联箱进水、受潮等因素影响导致互联效果不理想,加大系统安全事故的发生可能。

因此对接地电流高压电缆交叉互联故障的原因及故障时电流表现进行分析就显得尤为重要。

一、单芯电缆特点与原理分析1、单芯电缆特点一个绝缘层内只有一路导体的电缆被称为单芯电缆。

电缆金属护套与电缆线芯可以被认为空心变压器:这个空心变压器的二次侧绕组是电缆的金属护套,变压器的一次侧绕组则是电缆的线芯。

交变电流通过线芯时,电磁感应下线芯周围产生交变磁场,交变磁场内的金属护套产生感应电流。

10kV及以上的电缆被称为高压电缆,66kV及以上按规定使用单芯电缆,高压电缆线芯仅有单相电流通过,金属护套周围的感应电压与电压与电缆长度成正比,电压越高、电缆程度越高则感应电压越高,感应电压过高时击穿电缆外绝缘导致安全事故。

2、交叉互联原理与方式交叉互联接地将护套分为三段,通过各小段连接处的金属互层换位交叉连接对总三相感应电压进行中和。

操作方式为A相的尾部连接于B相头部,B相尾部连接C相头部,C相尾部连接A相头部,绝缘接头设置接地保护器。

二、接地电流高压电缆交叉互联故障原因分析1、交叉互联换位故障大段电缆中的小段交叉环位时,换位设置不正确,使小段金属护套中存在两段甚至三段金属护套的电流方向一致,电流方向一致而无法中和产生电流,换位失败产生接地电流。

一起 220kV 电缆线路的交叉互联接地系统缺陷分析

一起 220kV 电缆线路的交叉互联接地系统缺陷分析

一起 220kV 电缆线路的交叉互联接地系统缺陷分析摘要:220kV单芯电缆在三项交流电网中运行时,金属护套感应电压与其接地方式有关,可通过金属护套不同接地方式,将感应电压合理改善。

本文以220kV曹辰线为例,首次结合金属护套交叉互联接地系统单相三接头缺陷处理情况,浅谈高压电缆金属护套接地方式应用,详细分析线路接地系统缺陷原因及消缺过程。

关键词:高压电缆交叉互联接地环流0 引言天津电缆公司220kV兰光线于2011年10月27日投运,是220kV兰清道站向220kV光明桥站供电的线路,全线电缆排管敷设。

电缆全长6770米,型号为YJLW03-127/220-1*1200mm2,全线共11组中间接头。

2019年4月22日兰光线A相本体故障,经故障查找判断故障点距离9号中间接头150米,故障恢复后,对兰光线进行带电检测发现,9#-10#,10#-11#两段电缆A相局放信号异常。

2019年6月16日,更换9#-10#、10#-11# A相电缆,采取一换一方式更换中间接头3只,消除设备隐患。

2019年7月3日,对兰光线进行带电检测发现,9#-10#,10#-11#两段电缆接地系统环流检测异常,怀疑为9#、10#、11#接头交叉互联系统中同轴电缆连接铜保护壳端接反导致。

1 高压电缆金属护套的接地方式1.1金属护层感应电压随着城市电缆的开速发展,交联聚乙烯电缆得到大规模应用,而它的安全运行与金属护层的接地方式密切相关。

电缆的基本结构一般由导体、绝缘层和护层组成,6kV及以上电缆导体外和绝缘层外还增加了屏蔽层。

对于三芯电缆,正常运行情况下其三相电流大小相等,相角120度,由于电流的磁效应产生的磁场相互抵消,只有很少一部分不平衡电流产生的磁场会在金属护套上产生感应电压,所以金属护套各点的电位基本相等,可以视作零电位。

对于单芯电缆,根据法拉第电磁感应定律,与导体平行的金属护套与导体电流产生的磁通相交链,在金属护套中产生纵向感应电压。

电缆交叉互联接地系统缺陷带电诊断装置的研制

电缆交叉互联接地系统缺陷带电诊断装置的研制

电缆交叉互联接地系统缺陷带电诊断装置的研制
姚舜禹;李银;袁朝晖;权冰杰
【期刊名称】《农村电气化》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】电缆交叉互联接地系统缺陷严重威胁电缆线路安全稳定运行。

当前针对此类缺陷,只能停电诊断,造成停电时间和电网风险持续时间过长。

因此决定研制电缆交叉互联接地系统缺陷带电诊断装置,实现交叉互联单元诊断时间缩短至1.5 h 以内。

装置分为采集部分、主机部分和终端部分,通过方案选择和对策实施,完成了装置的制作。

经过效果检查,装置实现了单元诊断时间缩短至1.5 h以内的目标,具有显著的安全、社会、管理和经济效益。

【总页数】4页(P66-69)
【作者】姚舜禹;李银;袁朝晖;权冰杰
【作者单位】国网河南郑州供电公司;武汉华威众科电力有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM247
【相关文献】
1.高压单芯电力电缆交叉互联接地系统的缺陷和检测
2.高压电缆护层交叉互联接地系统典型缺陷对感应环流的影响分析
3.高压单芯电力电缆交叉互联接地系统的缺陷和检测
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5.一类电缆交叉互联接地系统缺陷的环流特征研究
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高压电力电缆接地故障诊断分析

高压电力电缆接地故障诊断分析

高压电力电缆接地故障诊断分析
高压电力电缆接地故障是电力系统中常见的一种故障类型,其出现会对系统的安全运行产生重大影响。

对高压电力电缆接地故障进行准确、快速的诊断分析是保障电力系统正常运行的关键。

高压电力电缆接地故障主要表现为电缆两端之间或电缆与地之间发生短路,导致电流异常。

其主要原因包括电缆绝缘损坏、接地电阻过高、绝缘材料老化等。

针对高压电力电缆接地故障的诊断分析,主要包括故障的定位和故障的类型判断。

对于高压电力电缆接地故障的定位,可以通过以下步骤进行:
1. 检查电缆两端的接地情况:检查是否存在接地线路松动、过载等情况,同时确保接地电阻在合理范围内。

2. 测量接地电阻:通过对接地电阻进行测量,可以初步判断高压电力电缆接地故障的位置。

当测量到的接地电阻较低时,很可能故障发生在电缆两端之间,需要进一步检查电缆绝缘;当接地电阻较高时,很可能故障发生在电缆与地之间,需要进一步检查绝缘材料和接地电阻。

3. 高压试验:对于怀疑电缆绝缘老化或损坏的情况,可以进行高压试验,通过施加一定的电压和时间,来检测电缆的绝缘强度是否能够满足要求。

如果绝缘强度不足,表明存在绝缘老化或损坏的可能,需要及时更换绝缘材料。

1. 电压波形测量:通过对电压波形的测量,可以初步判断高压电力电缆接地故障的类型。

当波形呈现较为规律的正弦形状时,很可能是电缆绝缘老化或损坏导致的故障;当波形呈现不规则或波动较大时,很可能是接地电阻过高导致的故障。

高压电力电缆接地故障诊断分析是保障电力系统安全运行的重要工作。

通过对故障的定位和类型的判断,可以有效地进行故障排查和维修工作,提高电力系统的可靠性和稳定性。

35kV单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误的分析与处理

35kV单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误的分析与处理

技术与应用2019年第2期10535kV 单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误的分析与处理邓 军(兴发集团宜昌新材料产业园中心变电站,湖北 宜昌 443007)摘要 交流系统单芯电力电缆在运行中金属屏蔽层会产生感应电压。

为了人员安全和电缆的正常运行,一般通过直接接地、交叉互联接地等方法限制电缆金属屏蔽层的感应电压在允许范围内,但在施工过程中,往往由于某些原因会导致交叉互联出现错误,使金属屏蔽层感应电压不能得到有效限制,从而引发电缆烧毁和电击伤人等事故。

本文以一35kV 单芯电力电缆金属屏蔽层交叉互联接地错误实例进行分析,并对交叉互联接地错误采取补救措施。

关键词:单芯电缆;感应电压;交叉互联Analysis and treatment of grounding fault of 35kV single-core powercable metal shielding layer cross interconnectionDeng Jun(Central Substation of Yichang New Materials Industrial Park of Xingfa Group, Yichang, Hubei 443007)Abstract The metal shielding layer of AC single-core power cable will produce induced voltage during operation. In order to ensure the safety of personnel and the normal operation of the cable, the induction voltage of the metal shielding layer of the cable is generally limited within the allowable range through direct grounding, cross-connection grounding and other methods. However, in construction, due to some reasons, cross-connection errors will often occur, which will prevent the induction voltage of the metal shielding layer from being effectively limited, thus causing accidents such as cable burning and electric injury. Here, an example of a 35kV single-core power cable metal shielding layer cross-connection grounding fault is analyzed, and remedial measures are taken for the cross-connection grounding fault.Keywords :single core cable; induced voltage; cross interconnection 近年来,随着国内供电网络的不断更新和发展,高压单芯电力电缆的诸多优点日益显现,使其在供配电领域中的应用越来越广泛,同时因施工错误引起电缆出现故障的问题也日益突出。

高压电缆接地系统故障监测方法

高压电缆接地系统故障监测方法

高压电缆接地系统故障监测方法
一、接地电阻监测
接地电阻监测是高压电缆接地系统故障监测的重要手段。

通过定期测量接地电阻,可以及时发现接地不良、接地线断裂等问题,从而防止因接地不良引起的过电压、设备损坏等事故。

接地电阻监测通常采用电阻测量仪进行测量。

二、电流不平衡监测
电流不平衡监测是通过监测高压电缆接地线上的电流,判断接地系统是否正常工作。

正常情况下,接地线上的电流应该是平衡的,如果发现电流不平衡,则说明接地系统存在故障,如接地线接触不良、断裂等。

电流不平衡监测通常采用钳形电流表进行测量。

三、接地线温度监测
接地线温度监测是通过监测接地线的温度变化,判断接地系统是否正常工作。

当接地系统存在故障时,如接地线接触不良、过载等,会导致接地线温度升高。

接地线温度监测通常采用红外测温仪进行测量。

四、电缆振动监测
电缆振动监测是通过监测高压电缆的振动情况,判断接地系统是否正常工作。

当接地系统存在故障时,如接地线松动、断裂等,会导致电缆振动增加。

电缆振动监测通常采用振动传感器进行测量。

五、绝缘电阻监测
绝缘电阻监测是通过测量高压电缆的绝缘电阻,判断电缆是否存在绝缘老化、破损等问题。

绝缘电阻过低可能会导致电缆击穿、短路等事故。

绝缘电阻监测通常采用绝缘电阻测试仪进行测量。

六、电容电流监测
电容电流监测是通过监测高压电缆的电容电流,判断电缆是否存在异常。


容电流的变化可以反映电缆的绝缘状况,如果发现电容电流异常,则说明电缆存在绝缘问题。

电容电流监测通常采用电容电流测试仪进行测量。

高压电力电缆接地故障诊断分析

高压电力电缆接地故障诊断分析

高压电力电缆接地故障诊断分析一、引言随着电力系统的不断发展,高压电力电缆已经成为电力传输的重要手段之一。

在长期运行过程中,电缆接地故障是不可避免的。

由于高压电力电缆的特殊性,一旦出现接地故障可能导致严重的电力事故,因此及时准确地对接地故障进行诊断分析尤为重要。

本文将针对高压电力电缆接地故障的诊断分析进行探讨。

二、高压电力电缆接地故障的类型高压电力电缆接地故障主要分为以下几种类型:1. 单相接地故障:电缆中的一个导体与外部介质发生接地,其他两相正常。

2. 两相接地故障:电缆中的两个导体与外部介质发生接地,另一相正常。

3. 两相间接地故障:电缆中的两个相间发生接地。

4. 三相接地故障:电缆的所有三个相都与外部介质发生接地。

以上各种类型的接地故障都可能导致电力系统的不稳定运行,因此在实际的诊断分析中需要针对不同类型进行综合分析。

三、高压电力电缆接地故障的检测方法在进行接地故障的诊断分析之前,首先需要对电缆进行检测。

常用的检测方法包括:1. 直流电阻检测:利用直流电阻仪对电缆的接地电阻进行检测,判断是否存在接地故障。

2. 交流耐压测试:在电缆进行交流耐压测试时,可以通过测试结果来判断是否存在接地故障。

3. 超声波检测:利用超声波仪器对电缆进行超声波检测,通过检测结果来判断接地故障的位置和类型。

以上检测方法可以结合使用,以提高接地故障的检测准确性。

四、高压电力电缆接地故障的诊断分析一旦发现电缆存在接地故障,就需要进行诊断分析,确定接地故障的位置和类型。

常用的诊断分析方法包括:1. 现场查找法:通过现场实地查找,检查电缆的绝缘状况,观察可能发生接地故障的部位,以确定接地故障的位置。

2. 试验法:利用试验仪器对电缆进行测试,如局部放电试验、部分放电测试等,以确定接地故障的类型。

3. 故障模拟法:通过模拟电缆的工作状态,根据电缆的参数和工作环境条件,对接地故障进行模拟,以确定接地故障的位置和类型。

以上诊断分析方法可以相互结合,以提高诊断的准确性和可靠性。

高压电缆金属护层接地系统常见缺陷及管控措施

高压电缆金属护层接地系统常见缺陷及管控措施

高压电缆金属护层接地系统常见缺陷及管控措施摘要:文章结合高压电缆金属护层接地系统常见的几种典型缺陷,分析了各种接地系统缺陷下电缆金属护层中的感应电压、接地环流及危害,并提出相应的管控措施,从源头上提升电缆运行质量。

关键词:高压电缆;接地系统;接地缺陷;管控要点引言随着城市电网快速发展,高压电缆在城市输电网中的应用越来越广泛,但电缆运维及施工中出现的各种问题也日益增多。

其中,电缆接地线被盗、多点接地及交叉互联接地方式错误是较常见的问题[1-2]。

本文针对这几种电缆护层接地系统常见缺陷进行讨论,并总结相应的管控要点,从源头上提升电缆运行质量。

1 金属护层接地系统分类为降低高压电缆金属护层感应电压,高压电缆线路一般主要如下两种接地方式[3]:1.1 金属护层一端直接接地,另一端保护接地当电缆线路不长,电缆金属护层可采取一端直接接地,另一端经保护器接地,或者线路中间单点直接接地等连接方式,使金属护层不构成回路,消除金属护层上的环形电流。

示意图如图1所示。

图2 金属护层交叉互联电缆线路示意图金属护层采用交叉互联方式后,能大大降低电缆线路金属护层的感应电压,提高电缆线路的输送容量。

2 金属护层接地系统常见缺陷金属护层通过单点接地或交叉互联接地能够降低金属护层感应电压,减小接地环流。

但若接地系统出现问题,则可能导致出现过大的接地环流及环流损耗,使电缆发热,影响电缆的载流量,缩短电缆使用寿命。

据统计,约70%的电缆附件故障原因来自于接地系统问题,所以在电缆线路发生运行故障后,应首先检查接地系统问题。

下面介绍几类常见的接地系统问题。

2.1终端塔接地引下线被盗终端塔接地引下线被盗是最常见的接地系统问题,就南昌地区而言,约50%的终端塔均发生过接地引下线被盗的情况。

终端塔一般采用直接接地或保护接地两种方式,若直接接地引下线被盗,将导致电缆金属护层上出现较大的悬浮电压,容易造成电缆外护层击穿,或对侧保护器严重发热乃至击穿接地,引发线路故障。

基于接地电流高压电缆交叉互联故障分析

基于接地电流高压电缆交叉互联故障分析

基于接地电流高压电缆交叉互联故障分析摘要:基于接地电流法对高压电缆交叉互联故障进行分析,区别于当前其它方式的故障检测方法,它不需要对电缆原有的接线结构进行任何的改动,利用高压电流传感器可以对高压电缆的接地电流进行长期的数据采集且不会对系统安全运行产生影响。

在实际的测量中十分方便、准确。

文中以单回路高压供电电缆为例,对交叉互联故障的原因和故障后接地电流的变化进行了研究,总结出不同故障下接地电流的特点,为高压电缆的故障判断提供依据。

关键词:高压电缆;交叉互联;接地电流;ATP-EMTP仿真一、接地电流产生的机理当高压电缆线路很长时,通常就会采用金属护套交叉互联,它将电缆线路人为的分成若干个大段(大于1000m),每一大段等分为三小段,每一小段之间装设绝缘接头,然后将这三小段电缆的金属护套在交叉互联箱内进行换位,在绝缘接头处装设一组接地保护器,同时将每一大段进行并联后接地。

令三相电缆对称排列,在理想情况下,每小段金属护套产生的感应电流幅值相等,在相位上互差120°,三相基本平衡,这样就可以有效的中和掉大段金属护套上产生的感应电流。

高压电缆实际铺设的过程中,尽量使三相电缆呈正三角形排列,但是在需要转弯地方和护套进行交叉互联换位时,都无法使电缆呈正三角排列,因此即使对护套进行了正确的交叉换位,也会有很小的接地电流的产生。

由于接地电流很小,不会造成护套发热,破坏绝缘,因此不会对高压电缆的安全运行产生影响。

电力电缆交叉互联结构如图1所示。

将高压电缆的交叉互联结构图进行简化,用电路图表示如图2所示。

图中Ua1、Ub1、Uc1分别为第一小段A、B、C三相金属护套上产生的感应电压,Ua2、Ub2、Uc2分别为第二小段金属护套上产生的感应电压,Ua3、Ub3、Uc3分别为第三小段金属护套上产生的感应电压,Z1、Z2、Z3分别为三小段金属护套的阻抗,I为负荷电流,Im为护套的接地电流,Xs为金属护套的感抗。

ρ为电力电缆金属护套所用金属的电阻率;A为金属护套的横截面积;α为金属护套的温度系数;θ为护套工作温度;η为金属护套温度相对于导体温度的比率,一般可取(0.7~0.8);I为电力电缆的线芯电流,单位为A;S为电缆中心间的距离,单位为m;rs为护套平均半径,单位m;f为工频,单位为Hz。

电缆交叉互联箱接地系统缺陷带电诊断分析

电缆交叉互联箱接地系统缺陷带电诊断分析

电缆交叉互联箱接地系统缺陷带电诊断分析摘要:随着城市发展进程的加快,电缆回数越来越多,单回电缆线路也越来越长。

目前,单芯电缆的线芯和金属护层相当于变压器的初级绕组和次级绕组。

当线芯通过电流时,其周围产生的一部分磁力线将与金属护层交链,使护层产生感应电压。

如果金属护层两点接地,则会产生感应环流。

由于金属护层的感应电压与负荷大小和电缆长度成正比,因此采用分段交叉互联的方式即1个交叉互联单元中3个交叉互联段,以实现护层感应电压的相互削弱。

在高压电缆运行维护过程中,接地环流检测是必不可少的一项工作,长期实践证明,接地环流检测不仅设备便携,操作简单,而且能够有效检出接地系统缺陷,是一种公认的高“性价比”检测手段。

接地环流异常的诊断标准可参考Q/GDW11223—2014《高压电缆状态检测技术规范》。

关键词:电缆交叉互联;接地系统;带电诊断;引言高压电缆由于良好的供电可靠性被广泛应用于电力系统[1—2]。

随着高压电缆运行年限的增加,线路中交叉互联箱易因自然或人为因素引发故障。

江苏地区故障案例统计表明,每年交叉互联箱故障占交叉互联电缆总故障量的50%以上。

交叉互联箱接地、三相相序错误、箱内进水等类型的缺陷发生后,整个交叉互联线路的等值电路发生变化,导致金属护套中的环流出现异常,容易造成电缆护层环流超标,影响电缆的安全稳定运行。

因此,研究交叉互联箱缺陷识别定位方法具有非常重要的意义。

1高压电缆金属护套接地环流产生的机理高压电缆一般为单芯电缆,高压电缆金属护套的接地方式主要有两端接地、单端接地、中点接地、分段单端接地和相间交叉互联接地。

电缆线路的段长设计严格执行GB/T50217—2018规定,电缆线路的正常感应电势最大值应满足以下规定:(1)未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时,不得大于50V;(2)除上述情况外,不得大于300V。

当电缆线路长度采用单点接地或中点接地、金属护套感应电压超过上述要求时,电缆线路设计一般采用交叉互联。

高压电力电缆接地故障查找分析

高压电力电缆接地故障查找分析

高压电力电缆接地故障查找分析摘要:随着我国电力系统的升级,电力输送的速度和效率大幅提升,高压输电线路的建设和优化促进了我国电力能源的快速发展,但是高压电缆在输电过程中还会出现很多的问题和故障,本文就针对高压电力电缆接地故障查找进行分析,以供参考。

关键词:高压;电力电缆;接地故障;查找电力电缆不受地理环境的限制,有很多优势,因而在近些年被广泛使用,但是,也不免会产生很多故障,出现很多的安全隐患。

为了不影响人们的正常使用,应该及时找出逐渐成为又一重要问题,要选择合适的测量方法,进行维修,保证电力运行的平稳有效。

1高压电缆的接地问题分析1.1没有把接地线焊接牢固电缆接头制作技术十分简单,安装便捷、施工方便,因此一些单位不注意接头质量,在接地线焊接中更是不按规范操作。

在施工中,一些技术人员因为技术水平低,一方面担心电缆绝缘烧坏,另一方面又担心接地线焊接不牢固,于是在接地线焊接中总是采用简单地绑扎缠绕方法,这样就容易埋下隐患,造成接地线与铜带屏蔽层的松动。

还有些施工人员在制作铜丝屏蔽电缆接头时,没有直接引出铜丝,而是先切断后绑扎,然后引出接地软线,从而引发了线路接地问题。

1.2铜带屏蔽层的过流能力较差铜带屏蔽电缆应为单芯或三芯,截面一般不作规定。

但是要求在制造电缆时,铜带连接处必须进行熔焊或铜焊。

然而事实上一些厂家生产的电缆仍然采用锡焊,或采用搭接后用塑料袋粘贴一下,这是一种不按准则操作的不负责任的行为。

现在我国电缆行业只有对电缆金属屏蔽层截面的计算,但没有为铜带搭接考虑其副作用,对于新生产的电缆可以使用这种计算方法;但在运行或存放一定时间后会产生铜带松动、氧化等问题,致使搭接处接触不良。

短路电流是按沿螺旋方向,不是按轴向流动,这个时候,屏蔽层的铜带厚度和总长度决定了其电阻。

这些都是造接触不良的原因。

1.3由于接地线接触不良电缆附件一般都配套供应,厂家为了获得高的效益,配套接地线的长度只有规定的一半,作完电缆头后就所剩无几,就必须选择就近接地了,很多时候是直接把电缆卡按在固定螺栓上就可以了。

交叉互联接地的高压XLPE电缆系统局放检测的仿真研究

交叉互联接地的高压XLPE电缆系统局放检测的仿真研究

交叉互联接地的高压XLPE电缆系统局放检测的仿真研究摘要:高压XLPE电缆系统缺陷大多发生在电缆附件部位,因此电缆的局部放电检测集中在电缆附件上。

由于长距离电缆系统通常采用交叉互联的接地方式以减少屏蔽层损耗和降低电缆末端的电压升高,这样三相系统之间就存在放电信号互扰问题,放电相的脉冲信号就可以在其他相被检测到。

本文针对此种电缆系统局部放电现场检测情况,设计了应用于电缆中间接头的VHF宽频带电容型传感器,并应用ATP软件对具有交叉互联接地方式的XLPE电缆系统进行仿真研究,掌握了此系统的局部放电信号互扰规律,为局部放电检测系统应用于现场在线检测提供了理论依据。

关键词:局部放电;交叉互联;互扰;仿真1 引言近年来,随着我国城市电网的不断改造,XLPE电力电缆作为电力电缆的主流产品已经广泛应用于输电线路和配电网中。

高压XLPE电缆线路较长时(大约在1000m以上),通常都采用金属护套交叉互联接地。

这种方法是将电缆线路分成若干大段,每大段原则上分成长度相等的三小段,每小段之间装设绝缘接头,每套绝缘接头的绝缘隔板两侧将不同相的金属护套用同轴交叉互联线采用交叉跨越法进行换位连接即交叉互联。

绝缘接头处装设一组保护器,每一大段的两段金属护套分别互联接地[1]。

虽然交叉互联形式的XLPE电缆系统优点十分明显,但是由于其三相电缆中间接头通过交叉互联线互相连接,当某一相电缆接头发生局部放电时,其局部放电信号可以通过交叉互联线传到其它两相电缆本体上,电缆的局部放电信号出现了互扰问题,使得此种系统局部放电的在线检测规律变的异常复杂,解决系统的局放互扰问题也就变的十分迫切。

且国内尚无此种系统的检测规律的报道,因此建立一套具有交叉互联形式的三相XLPE电缆实验模型就变的非常重要,研究和摸清此系统的局放检测规律对于今后的在线检测有着十分重要的意义。

2 电缆系统中电容型传感器的检测原理XLPE电力电缆绝缘内部的局部放电源可以看作是一个点脉冲信号源,当绝缘内部产生局部放电时,放电所产生的高频电磁脉冲沿着电缆导体和电缆外铠甲同时向不同的方向传播[2]。

高压电缆护层交叉互联接地系统典型缺陷对感应环流的影响分析

高压电缆护层交叉互联接地系统典型缺陷对感应环流的影响分析

高压电缆护层交叉互联接地系统典型缺陷对感应环流的影响分析摘要:高压电缆护层交叉互联接地系统作为一项十分重要的技术,不仅能够反应出电力系统设备的运行状态,还对电力系统以及电力设备起到保护的作用。

同时,高压电气试验技术的保护、测量以及调节等功能都可以提供较为优质的电能,并保障了用户的用电安全。

若在电气试验的过程中受到了外界因素的影响,很容易出现试验失败的情况,严重情况下还会发生安全事故。

所以文章就讨论了高压电缆护层交叉互联接地系统典型缺陷对感应环流的影响。

关键词:高压电缆护层;交叉互联接地系统;典型缺陷;感应环流;影响随着目前我国经济水平的不断提升,电气行业已受到人们广泛的关注,并迎来了全新的发展机遇以及挑战。

同时,信息技术的飞速发展也为电气设备故障处理以及技术提升提供了更为便利的条件,使得电力系统高压电气试验技术得到调整与改进,并添加了更多新型的试验手段,进而促进了电气系统的发展。

但是,目前我国许多的电力企业由于经济水平有限,未能跟随时代发展的步伐,及时的更换最新的高压电气设备,从而影响到高压电气试验的质量以及效果。

因此,相关技术人员应了解电力系统高压电气试验技术的作用,并寻找到试验过程中所存在的典型缺陷,进而保障电力系统的正常运转。

一、高压电缆护层交叉互联接地系统概述高压电气试验主要使用的就是试验的手段,并检测高压电气设备的运转状态,从而在试验的过程中完成分析与评价,找到试验过程中所存在的问题以及安全隐患,最终将这些问题进行解决,让电力系统的运行以及生产更加安全。

通常情况下来说,电气试验的主要内容便是检测电气设备所带有的绝缘性,进而让电气系统能够安全、稳定的运转。

因此,技术人员在掌握试验方法之后,应当把设备的参数把控到规定的范围内,让电气设备始终保持着安全的运行状态[1]。

二、高压电缆护层交叉互联接地系统技术研究(一)建立数据库建立数据库作为电力系统高压试验技术中的重点内容,对于高压电气设备检测有着十分重要的作用,不仅能够更好的对比与分析原始数据,从而还能够发现设备所发生的改变,进而保障高压电气设备检测的准确性,使整个电力系统能够保持着正常运转的状态。

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高压单芯电力电缆交叉互联接地系统的缺陷和检测
摘要:文章结合高压单芯电力电缆护层交叉互联接地系统的几种典型错误接线
方式,用矢量法分析了各种错误接线下电缆金属护套中的感应电压及危害,提出
科学的检测方法,快捷有效地排除运行故障。

关键词:交叉互联;不完全换位;感应电压;检测
随着城市电力系统的发展,高压单芯电缆在城市电网中的应用越来越广泛,
但电缆施工中出现的各种问题也日益增多。

其中,电缆护层交叉互联接地系统出
现错误是较常见的问题。

本文针对几种电缆护层交叉互联接地系统的错误连接方
式进行讨论,提出科学的方法进行针对性检测,排除缺陷。

1概述
1.1电缆护层交叉互联接地系统
当电缆线路较长时,可采用电缆护层交叉互联接地方式。

这种方法是将电缆
分成若干大段,每大段分成长度相等的三小段,每小段之间装设绝缘接头,接头
处护层三相之间用同轴电缆经交叉互联箱进行换位连接(称“交叉互联”),电缆
线路每一大段的两端护层分别接地。

2.2电缆交叉互联接地系统的作用
电缆护层采用交叉互联的接地方式,各大段的电压值相等,相位相差120°,
在理想状况下(不包括其他电缆的感应电场、运行环境、敷设间距差等因素),
每一大段的三相护层总感应电压矢量和理论上为0,不产生环流。

电缆上最高的
护层电压可限制在50V内。

2电缆护层交叉互联接地系统分析
2.1正确的交叉互联接地系统
一般情况下,电缆护层的交叉互联方式有两种(以A相为例):Ⅰ段A相
(A1)在#1交叉互联箱换位至Ⅱ段B相(B2)、在#2交叉互联箱换位至Ⅲ段C
相(C3),即A1—B2—C3换位法。

2.2施工中常见的几种错误的电缆护层交叉互联接地系统
由于电缆线路较长,且敷设于电缆沟、电缆隧道内,通讯方式不通畅,加上
安装人员施工时未详细核对相序,且验收人员在验收时缺少核对相序的检测仪器
及方法,往往造成电缆运行一段时期后发现因护层换位错误而导致环流过大的情况。

以下是针对护层交叉互联换位错误的总结,以及提出几种检测电缆护层有无
正确换位的方法。

2.2.1典型错误接线一:#1与#2交叉互联换位方向相反
这种电缆护层换位不完全的情况较常见。

因电缆属于隐蔽工程,在地下走向
不一定是直线,往往造成施工人员在不同方向的交叉互联箱采用相同的连接方法。

以A相为例:Ⅰ段A相(A1)在#1交叉互联箱换位至Ⅱ段B相(B2)、在#2交
叉互联箱换位至Ⅲ段A相(A3),即A1—B2—A3换位法。

另一种连接方式为
A1—C2—A3。

2.2.2典型错误接线二:电缆护层同轴电缆内外芯朝向接反
电缆护层同轴电缆内外芯朝向一般不出错,但一旦同轴电缆某节点连接错误
使护层换位不完全,护层中环流将显著增大并造成运行故障,且不易被发现。


A相为例:#1交叉互联箱,电缆护层的感应电压为单端护层感应电压的倍。

2.2.3典型错误接线三:电缆护层同轴电缆断线
当电缆护层连接处理不当或者交叉互联箱处连接板的螺栓未拧紧时,将出现
电缆护层断线的情况。

以A相为例:护层的同轴电缆A相外芯与B相内芯连接处
理不当,造成A相外芯与B相内芯未形成电气连接。

3电缆护层交叉互联接地系统出现错误的危害
高压单芯电缆因金属护层换位不完全造成的缺陷主要有以下危害:
①造成电能的大量消耗。

假设一条交联聚乙烯高压单芯电缆由于施工不慎导
致护层换位不完全,若电缆的年平均载流量为120A,可以估算出电缆护层平均环流I≥30A,设接地系统的回路电阻为R=0.2Ω,则可以计算出每年因护层换位不完
全导致消耗的电能为:P=3I2Rt=4.7304×103kW•h。

由上可得结论:电缆护层因换
位不完全造成的线损是惊人的。

②降低了电缆的载流量。

由于电缆护层通过大环流而发热,导致电缆绝缘及
表层聚集热量,不但加速了电缆主绝缘老化,而且电缆的载流量将会极大的下降。

③将会威胁运维人员的安全。

若电缆护层出现上述的断线情况,将在断点处
形成悬浮电位,感应电压将大于或等于30V,对运维人员的人身安全将造成隐患。

④降低了供电可靠性。

电缆护层不完全换位,将导致电缆护层感应电压升高,一旦感应电压击穿电缆外护层绝缘,将造成单点或多点接地,严重的会引起火灾,对电网的供电可靠性造成严重的影响。

4检测方法
针对以上几种错误接线,本文提出几种针对护层有无正确换位的检测方法:
①对每个交叉互联箱进行逐个检测。

即检测人员利用低压摇表对交叉互联箱
进行电缆护层同轴电缆内外芯朝向测试,首先排除同轴电缆内外芯朝向接错的可
能性,然后一一核对交叉互联箱的接线方式,确保每一大段的交叉互联段连接正确。

这种方法比较基本,但耗费人力物力,且当电缆护层同轴电缆有断线情况时
检测不出。

②竣工验收时利用低压摇表对电缆护层交叉互联每一大段进行检测。

即在电
缆护层已连接完成的情况下(以A相为例,假设连接为A1—B2—C3),将交叉互联大段的末端A、B相接地,C相悬空,然后用高压摇表在交叉互联大段的首端对A、B、C相进行电缆外护层绝缘试验。

(因为是竣工验收,电缆外护层绝缘一般
为良好)在电缆护层连接正确的情况下,测试A相时摇表将显示外护层绝缘的数值,测B、C相时数值为0。

若不是这个结果,则可以判断电缆护层交叉互联不完全换位。

③竣工验收时利用低压摇表及万用表对电缆护层交叉互联每一大段进行检测。

即在电缆护层已连接完成的情况下(以A、B相为例,假设连接为A1—B2—C3,
B1—C2—A3),将交叉互联末端的B相接地,用低压摇表在交叉互联首段对A、B 相进行加压(50V),用万用表在交叉互联末端对C、A相进行电压测试。

若UCA
为50V,则电缆护层连接正确。

若不是这个结果,则可以判断电缆护层交叉互联
不完全换位。

5结语
高压单芯电缆护层交叉互联不完全换位,会引起电缆护层的感应电压升高,
环流增大,不但损耗了电能,而且影响供电的可靠性。

因此,高压单芯电缆在安
装施工时一定要加强质量监测,运维人员在电缆投运前应对电缆护层交叉互联系
统进行全面检测,确保电缆护层的换位正确。

参考文献
[1]李宗廷.电力电缆施工[M].北京:中国电力出版社,1993.
[2]张巍.110kV电缆交叉互联不完全换位引发的事故分析[J].科技与企业,2014,
(3).
[3]庄义国,谢文焜.一起35kV高压电力电缆安装缺陷的分析与处理[J].电气技术,2009,(7).。

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