導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 電力安全論文>>正文

110kV電纜線路護層接地方式及護層保護的一些措施

文檔作者：盛鵬李杰文檔來源：成都電業(yè)局城網(wǎng)管理所		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月18日
下載地址：點擊這里	文件大?。?245.61 KB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?45.61 KB 共4頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：直流1500V接觸網(wǎng)接觸線電燒原因分析

上一篇： 12嶺澳核電站安全殼預應力摩擦系數(shù)試驗

文本預覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第31卷增刊
2008年08月
四川電力技術
Sichuan Electric Power Technology
Vo1．31，Supplement
Sep．，2008
1 10 kV電纜線路護層接地方式及護層保護的一些措施
盛鵬， 李杰
(成都電業(yè)局城網(wǎng)管理所，四川成都610041)
摘要：近年來，隨著城市改造建設的加速、隨著電網(wǎng)網(wǎng)架結構的改善，城區(qū)110 kV電纜線路大量投入運行。110 kV
電纜線路以其設計壽命長、受外界自然條件影響小、日常維護工作量相對較小、不影響城市景觀等優(yōu)點得到了肯定。
但是，110 kV電纜線路力單芯電纜，必需考慮限制其護層感應電壓，其接地方式若在設計、生產(chǎn)、安裝、運行維護的任
何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，過電壓均會導致電纜外護層擊穿，從而形成環(huán)流、發(fā)生腐蝕，最終影響電纜線路的栽流量及運
行壽命。常見的110 kV電纜護層接地方式及護層保護的一些措施進行分析。
關鍵詞：110 kV電纜線路；護層保護；接地方式
Abstract：In recent years，Mong with accelerating of city construction and improvement of electric d structure，110 kV elec—
tric cable have been more and more used into urban electric d system。l 10KV electric cable has SO many advantages：long
— term lifetime minimal influence',from natural environment little daily work about examine and repair、no influence to city
scenery。But，1 10 kV cable normally has single core cable type，if any mistake about cable earth system occurs during the
course of cable design、producing、installation、examine and repairing，induced overvoltage will lead outer sheath breakdown、OC
cur of the circuit current、COrOSiOn，even at last reduce load capacity and shorten the cable lifetime。So the induced overvolt—
age must be controlled。This text analyses the normal way of inner metal sheath earthing and some measure of sheath damage
preventing．
Key words：110 kV electric cable；metal sheath protecting；era-thing method
中圖分類號：TM757 文獻標識碼：B 文章編號：1003—6954(2008 J增一0091—94
過電壓可能擊穿電纜外護層絕緣，造成電纜金屬
護層多點接地故障，大幅增加環(huán)流附加熱損耗，嚴重
地影響電力電纜正常運行，甚至大幅減少電纜使用壽
命。一旦發(fā)生電纜金屬護層多點接地故障，故障的測
尋、定點和修復均比較困難，停電檢修造成的電量損
失較大。
1 常見護層接地方式
單相高壓電纜的過電壓可分為工頻過電壓與沖
擊過電壓，工頻過電壓包括電纜線路正常運行時或工
頻短路時金屬護套上產(chǎn)生的感應電壓；沖擊過電壓包
括雷擊過電壓與操作過電壓。為了限制這些過電壓，
電纜金屬護層常采用護套單端接地、交叉互聯(lián)、護套
兩端接地、護套中點接地、電纜換位金屬護套交叉互
聯(lián)等接地方式。在成都，以護套單端接地、交叉互聯(lián)
或兩種方式混合的形式為主。
單端接地：電纜線路長度<500 in時，通常采用
電纜金屬護套在終端位置采用一端直接接地，另一端
經(jīng)非線性電阻保護器間接接地的連接方式。由于金
屬護套的其他部位對地絕緣，這樣護套與地之間不構
成回路。
交叉互聯(lián)：將電纜線路分成若干大段，每大段原
則上分成長度相等的三小段，每小段之間以絕緣接頭
連接，絕緣接頭處金屬護套三相之間用同軸電纜經(jīng)接
地箱連接片進行換位連接，絕緣接頭處的接地箱內(nèi)裝
設一組護層保護器，每大段的兩端護套分別互聯(lián)接
地。
護套兩端接地：電纜的金屬護套兩端直接接地。
當電纜線路很短，傳輸功率較小時，金屬護套上的感
應電壓極小，損耗不顯著，對載流量影響不大。
護套中點接地：實質(zhì)為單端接地。電纜線路回路
長度較長時，在電纜線路中間將金屬護套接地，兩端
均對地絕緣并分別裝設一組護層保護器。
電纜換位金屬護套交叉互聯(lián)：在金屬護套交叉互
聯(lián)的同時將三相電纜連續(xù)的進行換位。這樣即使在
不對稱的水平排列三相電纜中，由于電纜每小段進行
了換位，每大段全換位，三相電纜護套感應電壓相量
維普資訊 http://www.cqvip.com
第3l卷增刊
2008年O8月
四川電力技術
Siehuan Electric Power Technology
Vo1．31，Supplement
Sep．，2008
和為零，基本沒有環(huán)流。但是此連接方式僅適合于電
纜有換位空間的場所。
2 電纜單相接地故障情況下的金屬護
層感應電壓計算舉例
1)由于兩相和三相短路時短路電流不以大地為
回路，回流的路徑較近，短路電流在金屬護套上的感
應電壓就比較小，而且護套不接地端的對地電壓也不
受地網(wǎng)接地電阻的影響，因此這兩種情況較單相接地
短路好得多。也就是說，護套及保護器所受最高電壓
一般出現(xiàn)在電網(wǎng)單相接地故障時，特別是當短路電流
大或地網(wǎng)接地電阻大時，采用單端接地的方式。在單
相接地故障情況下，過電壓值能達到25 kV。如此高
的過電壓是電纜護層絕緣及電纜護層保護器所無法
承受的。所以必須設法降低金屬護套兩端的感應電
壓。
2)現(xiàn)在，以一回110 kV電纜線路發(fā)生單相接地
為例計算其護層感應電壓：
一回電纜線路型號為YJLW。3—64／110—1×500
mm 、回路長度為690 m，電纜線路在電纜外架空輸電
線路處發(fā)生單相接地，且電纜金屬護套為單端接地方
式時，故障相護套電壓計算公式為：
U=[R+(R + ×10I4lnD／Rs)L]Id
其中 為接地電阻， 為大地電阻(R =7r ×
10—4 km)，R 為電纜金屬護套半徑(m)，L為電
纜護套長度(km)，D為地中電流穿透深度[D =660
m)]， 為單相接地故障電流(A)，P為土壤
電阻率(Q·m)，f為電流頻率(Hz)(公式中虛數(shù)項
為電纜金屬護套縱向感應電動勢，R上壓降為地電位
升高部分)。
若單相接地電流為7 000 A，接地電阻R為0．2
Q，大地電阻R 為0．049 3 12／kin，土壤電阻率為150
Q·m(粘土，已考慮季節(jié)系數(shù))，地中電流穿透深度
D為1 143．15 m，電纜金屬護套半徑R 為0．082 7
m，則計算得出護套電壓為1 638+j2 893 V
由上述公式及計算可知，在接地電阻僅為0．2 Q
且單相接地電流為7 000 A時，單端接地的長690 m
的電纜金屬護層上縱向感應電動勢即達到接近3
kV，地電位升高部分即達到1 638 V。所以對于110
kV電纜線路，必需限制其接地電阻達到一個很小的
． 92 ．
值。感應電壓的值與接地電流值成正比，當接地電流
值很大時，相應的其金屬護層電壓也會升至一個很高
的值。
3)若接地系統(tǒng)安裝錯誤或平時運行維護中檢測
不到位也會埋下很高的隱患。
如一回電纜線路分為四段敷設，其接地系統(tǒng)由一
個單端接地及一個交叉互聯(lián)單元組成(即一組直通
中間接頭、兩組絕緣接頭)。若安裝不到位或檢修后
接地箱連接片未恢復到位，導致兩組絕緣接頭處并未
形成交叉互聯(lián)而實際處于電纜金屬護層小段問未聯(lián)
通的斷開狀態(tài)，同時應直接接地的直通接頭也未與地
連通。則電纜線路出現(xiàn)單相接地故障時，實際上造成
兩段金屬護套感應電壓疊加在一起，會在局部產(chǎn)生很
高護層電壓對電纜外護套造成危害甚至由于流過的
工頻電流太大引起電纜護層保護器炸壞。
3 護層保護及限制護層過電壓的幾點
措施 ，
1) 110 kV及以上電壓等級電纜通道的規(guī)劃、
設計應符合要求，同時應符合電纜埋設地區(qū)特點。一
般應避免局部電纜通道地勢過低造成長期積水、電纜
通道沿具有垮塌隱患的河堤修建、電纜通道與鐵路近
距離平行修建等情況。對于有白蟻災害的地區(qū)，電纜
外護套在考慮防水、防火的基礎上還應選擇硬度較高
且防蟻性能好的外護套。
2)合理考慮電纜分段長度，進一步強化設計驗
算。電纜分段不宜過長，應該綜合考慮電纜路徑的實
際情況及感應電壓計算結果進行合理分段。交流系
統(tǒng)用單芯電力電纜的相序配置及其相間距離，應同時
滿足電纜金屬護層的正常感應電壓不超過允許值，并
使按持續(xù)工作電流選擇電纜截面盡可能較小的原則
來確定。未呈品字形配置的單芯電力電纜，有兩回線
及以上配置在同一通路時，在感應電壓計算上應計人
相互影響。
3)強化對于線路故障情況下的護層感應電壓設
計驗算。由于正常工作情況與故障狀況時的護層感
應電壓差別非常大，雖然在正常工作電流下護層感應
電壓符合要求，但是仍需驗算該線路在故障狀況下或
雷擊過電流波(過電壓波)狀況下護層感應電壓是否
會對電纜外護層造成嚴重損傷。
維普資訊 http://www.cqvip.com
第31卷增刊
2008年08月
四川電力技術
Sichuan Electric Power Technology
Vo1．3 1，Supplement
Sep．，2008
4)確保電纜護層厚度達到技術要求，在符合電
纜設計規(guī)范的前提下因地制宜地采用新型外護套。
普遍認為，電纜外護套厚度在4．0 mm以上，其絕緣
水平在相當長的時間內(nèi)都能保持穩(wěn)定。材質(zhì)方面，成
都地區(qū)電纜多采用的是PVC或PE的外護套，外面有
一層石墨層。PVC護套硬度低、受環(huán)境溫度影響大。
HDPE護套硬度高，受環(huán)境溫度影響小。電纜外護套
還有很多其它的形式，有的電纜外護套外的石墨層也
采用擠塑的方式，無形中在外護層外面又增加了一層
護層，這在施工中對保護外護層起到了很大的作用。
有的雙層外護套中間夾有銅帶，又進一步對外護套進
行了加強。還有PVC、PE混合型外護套?？傊?，應盡
可能根據(jù)電纜敷設地的環(huán)境條件選擇適當?shù)耐庾o套，
以提高電纜線路運行壽命。
5)嚴格110 kV及以上電纜通道特別是電力隧道
的驗收，保證電纜線路具有良好的運行環(huán)境。對110
kV電纜通道的空間、規(guī)模、接地網(wǎng)、排水、通道內(nèi)建渣
清理、蓋板(井蓋)強度、是否符合施工安裝要求等進
行全面的檢查。電纜溝、隧道的縱向排水坡度，不得
小于0．5％ 。隧道底部沿縱向宜設泄水邊溝。在驗
收檢查中應對發(fā)現(xiàn)的問題歸納匯總，以書面形式進行
反饋，嚴格要求整改。
6)電纜敷設施工中對電纜外護層按照規(guī)范進行
檢測保護。嚴格控制電纜牽引力、側壓力在允許范圍
內(nèi)；根據(jù)電纜通道走向特點制定最佳施工方案，電纜
敷設路徑上設置足夠數(shù)量的滑輪；嚴格按照設計圖施
工，保證電纜排列方式、分段長度符合設計要求；電纜
線路敷設完畢全線回填細沙；電纜敷設前后均分段分
相按照規(guī)程要求進行護層耐壓試驗，若護層有損傷能
盡早發(fā)現(xiàn)處理。
7)嚴格電纜線路中間接頭、終端制作安裝工藝
流程，強化標準化作業(yè)，保證遵照設計及相應規(guī)范正
確連接安裝交叉互連系統(tǒng)及接地箱，對電纜護層交叉
互聯(lián)系統(tǒng)的安裝與電纜接頭安裝同樣要求有詳細的
施工記錄，將每一個步驟、每一個環(huán)節(jié)落實到人，明確
責任。同軸電纜及接地箱應有準確明顯的標識。此
外，同軸電纜絕緣水平應該與電纜護層絕緣水平相
同，同軸電纜的長度宜在5 ITI內(nèi)，連接截面的要求應
滿足熱穩(wěn)定的要求。在新投線路接地系統(tǒng)、接地箱、
接地線安裝時應嚴格把關，保證安裝質(zhì)量與防水密
封。
8)在通道情況允許時采用回流線。增加回流線
后，單相短路回路電流不經(jīng)過大地而經(jīng)回流線返回。
回流線的存在使單相接地時外護層絕緣及保護器所
受工頻過電壓與地網(wǎng)電位無關，且通過回流線的磁通
抵消了一部分電纜芯線接地電流所產(chǎn)生的磁通，從而
降低過電壓數(shù)值?；亓骶€的阻抗及其兩端接地電阻，
宜與系統(tǒng)內(nèi)最大零序電流和回流線上感應電壓允許
值相匹配。
9)確保地阻達到標準要求。電力電纜線路保護
接地即電力電纜金屬護層可靠接地，是有效保障電力
電纜線路安全運行的重要保護措施之一。電力電纜
線路不論是在正常運行狀態(tài)下，還是在發(fā)生接地故障
或雷電過電壓以及內(nèi)部過電壓狀態(tài)下，均需要利用大
地作為電流回路，將電纜線路接地位置的電位鉗制在
允許的接地電位上。接地電位與接地裝置的接地電
阻值密切相關，而接地電阻值不僅與入地電流的波
形、頻率有關，而且與接地裝置的幾何形狀和尺寸、大
地電阻率、電纜線路敷設方式以及電纜故障類型密切
相關。如果接地電阻值不滿足電纜線路安全運行的
要求，則在故障狀態(tài)下接地電位可能大幅升高至數(shù)百
kV，一方面，地電位反擊可能導致電纜外護層絕緣擊
穿，引發(fā)電纜線路金屬護層多點接地故障；另一方面，
地電位大幅升高后反擊相鄰電氣設備，或形成跨步電
壓和接觸電壓使人員受到身體傷害等等。因此，在地
理條件和經(jīng)濟條件允許的情況下，應盡可能地采取優(yōu)
化措施，如：接地裝置(接地網(wǎng))設計時應采用邊緣閉
合、同時附加垂直接地體的設計方案等，降低電力電
纜線路接地裝置的接地電阻。
10)加強環(huán)流監(jiān)測。對于單端接地的電纜線路
正常情況下應該沒有環(huán)流，對于采用交叉互聯(lián)接地方
式且對稱排列的電纜線路其三相環(huán)流應該基本均衡，
通過環(huán)流檢測再與歷史記錄進行比對可以發(fā)現(xiàn)電纜
護層存在的缺陷并及時處理。此外，還必需定期進行
預防性試驗，測試護層絕緣水平，進行護層保護器試
驗。一旦發(fā)現(xiàn)護層保護器參數(shù)不合格立即更換，為護
層保護提供良好的基礎。
11)對重要的高壓電纜線路，宜設有溫度檢測裝
置。通過溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實時掌握電纜固定
點位、電纜接頭位置的電纜護套溫度狀況。同時，維
護人員在巡視時使用便攜式紅外測溫儀，也可較精確
的發(fā)現(xiàn)電纜護套溫度異常的不均勻分布從而發(fā)現(xiàn)護
套缺陷。
12)采用先進的儀器設備，加強培訓以熟練掌握
． q ．
維普資訊 http://www.cqvip.com
第31卷增刊
2008年O8月
四川電力技術
Sichuan Electric Power Technology
Vo1．31，Supplement
Sep．，2008
故障測尋技術，提高護層故障測尋效率。目前，國際
國內(nèi)均有一些廠家提供電纜護層故障測尋的設備且
具有較高的精確度。應該采用一些實踐證明其性能
好的設備，熟練掌握其原理、：方法，一旦高壓電纜線路
護層出現(xiàn)問題能及時得到處理，保證電纜線路的可靠
運行。
4 結論
在每一個環(huán)節(jié)把好關，才能保證電纜線路的長期安全
可靠運行。
參考文獻
[1] 《電力工程電纜設計規(guī)范》．
[2] 《電力設備預防性試驗規(guī)程》．
[3] “高壓電力電纜過電壓問題探討”(全國第7次電力電
纜運行經(jīng)驗交流會論文集)．
[4] “高壓、超高壓XLPE電纜外護套的性能”(高電壓技術
104期)．
(收稿日期：2008—03—10)
110 kV電力電纜的金屬護層過電壓保護涉及電
纜線路規(guī)劃、設計、安裝、運行維護 等各個方面，必需
船 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)船盛船 業(yè)坐業(yè)婦婦逝逝 業(yè)盛逝業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)逝照船船業(yè)業(yè)業(yè)坐業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)坐
(上接第19頁)
Q，：Q。+Q ：Ulcos60。?！?：一4~／2UIc。 3 現(xiàn)場實測工作的注意事項
此時，有功表反轉(zhuǎn)，無功表正轉(zhuǎn)。
(3)第一元件接入一， 第二元件接入一， 根據(jù)
向量圖分析可知：
有功計量功率為：
PI=PI=UABIACOS(150。一 )
PⅡ=UcB，cCOS(150。+ )
P =PI+PⅡ U／×[cosl50。e0s +sinl50。sin~o
+cosl50oe0s 一sinl50。sin~o]
=一2UIcosl50。e0s =一,／3Ulcos~
無功計量功率為：
Q I=UBcIACOS(90。+30。+ )
=U／cos(120。+ )
QⅡ=UAc，cCOS(30。+30。+ )=Ulcos(60。+ )
Q =QI+QⅡ； 一U／(sinl20。sin~o+sin60。sin~o)
= ——4C3-Ulsin~o
這種情況下有功表和無功表皆反轉(zhuǎn)。 。
根據(jù)以上分析，可以歸納出如下結果，見表1。
表1 三相三線電能表誤接線對應的功率查對表
· 94 ·
(1)現(xiàn)場實測工作至少由2人擔任，嚴格遵守
《安規(guī)》有關規(guī)定進行工作。
(2)實測時，現(xiàn)場的負荷必須達到《電能計量裝
置檢驗規(guī)程》SD109—83規(guī)定的電能表現(xiàn)場檢驗條
件。若現(xiàn)場運行的負載很不穩(wěn)定，那么可以查閱該用
戶運行值班記錄，選擇一個負載曲線比較平坦的時段
內(nèi)進行實測，偶爾短時間的沖擊負荷以及大負荷的起
動，不是適合校驗的。
(3)實測時，標準表的正確接線方式，必須是通
過六角圖測試法經(jīng)相量分析后，確認為正確的標準接
線方式時，才可用正確接線方式下的標準電能表，校
驗錯接線方式下的計量電能表的相對誤差，來獲取更
正系數(shù)。
4 結論
由于電能表的錯誤接線，使電費收入減少。在改
為正確接線后，利用本辦法求得誤差 ，即更正系數(shù)，
可以為電業(yè)部門挽回少收電費的損失。當然，電能表
的錯接線除了上述幾種外還有電壓相序錯誤、電壓斷
線、電流斷線等情況，但只要能根據(jù)實際的接線進行
向量分析，得出實際的有功功率與無功功率的計算表
達式，也就可得知計量失誤的影響。
(收稿日期：2008—04—15)

網(wǎng)友評論 more

電力安全論文最新內(nèi)容

03-05