核心詞：
YJV22-1.8 銅 芯 鎧裝 電力 電纜 廠家 0引言隨著我國(guó)電網(wǎng)改造的深入,大量的架空線被電力電纜取代。電力電纜跟架空線不同,它被埋在地下,運(yùn)行維護(hù)較困難,正確使用電纜,是降低工程投資,保證安全可靠供電的重要條件。在城市配電網(wǎng)絡(luò)中,應(yīng)用最廣的是交聯(lián)聚乙烯三芯絕緣電纜,且多采用零序保護(hù),如電纜屏蔽層接地線安裝方式出現(xiàn)錯(cuò)誤,在電纜出現(xiàn)對(duì)地故障時(shí),將會(huì)影響零序保護(hù)的動(dòng)作,可能導(dǎo)致事故的擴(kuò)大。作者參與了一起110kV變電站因10kV電纜屏蔽層接地線安裝不當(dāng)導(dǎo)致越級(jí)跳閘的技術(shù)分析,認(rèn)為該類(lèi)故障具有一定的代表性,以下通過(guò)對(duì)這次故障原因的深入調(diào)查,全面分析了三芯電纜屏蔽層可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤接地方式,給出了合理的接地方式的建議。2012年9月8日15:47,變電站值班員監(jiān)盤(pán)時(shí)發(fā)現(xiàn):10kVF20線路720開(kāi)關(guān)跳閘,重合閘動(dòng)作;同時(shí),#2主變10kV側(cè)502甲、502乙開(kāi)關(guān)分閘,#2站用變壓器變兼接地變壓器524開(kāi)關(guān)分閘,10kV2甲M、2乙M同時(shí)失壓。變電站迅速將跳閘和保護(hù)動(dòng)作情況上報(bào),并安排值班員到現(xiàn)場(chǎng)檢查相關(guān)設(shè)備情況,通知相關(guān)人員對(duì)F20線路進(jìn)行巡視。值班員檢查后確認(rèn)10kVF20線路720開(kāi)關(guān)、#2站變兼接地變524開(kāi)關(guān)、#2主變10kV側(cè)502甲、502乙開(kāi)關(guān)、2甲M、2乙M母線一次設(shè)備均無(wú)異常。最終檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn),15:47時(shí),F20線路的C相發(fā)生接地故障,F20過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作,跳開(kāi)720開(kāi)關(guān),重合閘后接地故障仍存在,故障本應(yīng)由F20零序保護(hù)切除,但由于F20電纜屏蔽層接地線安裝錯(cuò)誤,導(dǎo)致F20零序保護(hù)不能動(dòng)作。因線路接地故障未能及時(shí)切除,10kV#2接地變高壓零序電流保護(hù)動(dòng)作,跳開(kāi)502甲、502乙開(kāi)關(guān)和524開(kāi)關(guān),造成10kV2甲M、2乙M母線失壓。與單芯電纜不同的是,三芯電纜多采用兩端直接接地方式,這是因?yàn)檎＿\(yùn)行情況下,流過(guò)三個(gè)線芯的電流總和為零,金屬屏蔽層外基本上沒(méi)有磁鏈,因此金屬屏蔽層兩端就基本沒(méi)有感應(yīng)電壓,所以兩端接地后不會(huì)有感應(yīng)電流流過(guò)金屬屏蔽層。
圖1所示,發(fā)生C相接地故障的F20三芯電纜的屏蔽層接地點(diǎn)一端在變電站側(cè),即零序CT附近,另一端在遠(yuǎn)方負(fù)荷側(cè)。
1、造成跳車(chē)保護(hù)動(dòng)作 由于720開(kāi)關(guān)下方的零序CT測(cè)得的零序電流值是720開(kāi)關(guān)零序保護(hù)動(dòng)作的依據(jù),如零序CT測(cè)得的零序電流有誤,將會(huì)直接影響720開(kāi)關(guān)的零序保護(hù)動(dòng)作,造成越級(jí)保護(hù)動(dòng)作,使事故擴(kuò)大。發(fā)生該事故的變電站為小電阻接地系統(tǒng),一旦三芯電纜某相發(fā)生對(duì)地故障,就有可能使部分對(duì)地電流通過(guò)電纜屏蔽層、電纜屏蔽層的接地線流入大地,如與零序CT相鄰的電纜屏蔽層接地線安裝錯(cuò)誤,將直接影響零序CT對(duì)零序電流的測(cè)量。上述事故中電纜屏蔽層接地線的安裝方式如圖3所示,為了方便說(shuō)明問(wèn)題,這里只畫(huà)出了發(fā)生接地故障的C相。如圖3所示,電纜屏蔽層的接地點(diǎn)位于零序CT下方的B點(diǎn)位置,其接地線向上穿過(guò)零序CT后接地。當(dāng)電纜發(fā)生導(dǎo)體絕緣層破壞時(shí),導(dǎo)體一般會(huì)先和金屬屏蔽層短接,構(gòu)成接地故障,并有可能在導(dǎo)體絕緣層破壞處擊穿電纜外護(hù)套。正常運(yùn)行情況下,零序CT測(cè)得的三相電流和為0,當(dāng)C相發(fā)生接地故障時(shí),零序CT只需準(zhǔn)確測(cè)量出C相對(duì)地電流即可,所以以下分析只針對(duì)C相接地故障的接地電流,將不再考慮負(fù)荷電流。當(dāng)C相發(fā)生對(duì)地故障時(shí),對(duì)地電流流向如圖4所示。設(shè)A點(diǎn)為發(fā)生接地故障點(diǎn),導(dǎo)體中流過(guò)的對(duì)地電流為I1,如A點(diǎn)電纜外護(hù)套被擊穿,則通過(guò)擊穿處流入大地的電流為I2(如外護(hù)套沒(méi)被擊穿,則I2=,通過(guò)變電站側(cè)電纜屏蔽層接地線流入大地的電流為I3,通過(guò)負(fù)荷側(cè)電纜屏蔽層接地線流入大地的電流為I4,由KCL有:I1=I2+I3+I4由圖4可知,零序CT測(cè)得的對(duì)地電流為:ICT=I1-I3即ICT=I2+I4圖4發(fā)生接地故障時(shí)的對(duì)地電流流向圖圖5其他幾種屏蔽層接地線安裝方式圖如零序CT測(cè)量正確無(wú)誤,則ICT=I1,但由式、、可知,由于I3在零序CT里穿過(guò)了兩次,且方向相反,故零序CT測(cè)量不到I3,從而使測(cè)得的ICT小于實(shí)際流入大地的電流。值得特別指出的是,當(dāng)A點(diǎn)外護(hù)套未被擊穿,同時(shí)A點(diǎn)靠近電站側(cè)遠(yuǎn)離負(fù)荷側(cè)屏蔽層接地點(diǎn)時(shí)(此時(shí)I3>I,根據(jù)式可知:測(cè)得的ICT將遠(yuǎn)小于實(shí)際流入大地的電流,ICT的大小達(dá)不到零序保護(hù)的整定值時(shí),就會(huì)出現(xiàn)上述事故中發(fā)生的現(xiàn)象:即使發(fā)生了接地故障,YJV22-1.8/3KV3*50銅芯鎧裝電力電纜廠家YJV22-1.8/3KV3*50銅芯鎧裝電力電纜廠家
RS485通訊電纜但由于零序CT測(cè)得的對(duì)地電流過(guò)小,使得零序保護(hù)沒(méi)能起到應(yīng)有的作用,從而導(dǎo)致越級(jí)跳閘,造成事故擴(kuò)大。幾種可能出現(xiàn)的屏蔽層接地線的安裝方式上文中分析了該例事故中出現(xiàn)的一種錯(cuò)誤的電纜屏蔽層接地方式,下面將介紹其他幾種可能出現(xiàn)的屏蔽層接地線的安裝方式。圖5所示為其他幾種電纜屏蔽層接地線的安裝方式圖,其中A點(diǎn)為對(duì)地故障發(fā)生點(diǎn),B點(diǎn)為電纜屏蔽層的接地線安裝點(diǎn)。如圖5所示,B點(diǎn)在零序CT上方,且接地線不穿過(guò)零序CT,顯然,這種接地線安裝方式與圖4所示的安裝方式類(lèi)似,I3將在零序CT里穿過(guò)兩次,且方向相反,故零序CT測(cè)量不到I3,使測(cè)得的ICT小于實(shí)際流入大地的電流。
2、電纜屏蔽層的地線安裝方法是錯(cuò)誤的 因此,這種電纜屏蔽層的地線安裝方式是錯(cuò)誤的。如圖5所示,B點(diǎn)在零序CT上方,但接地線穿過(guò)零序CT后接地。采用這種接地線安裝方式,I3將在零序CT里穿過(guò)三次,其中有兩次穿過(guò)CT的方向相反,互相抵消,另外一次穿過(guò)零序CT時(shí),I3的流向與I1同向,故不影響零序CT對(duì)實(shí)際流入大地電流的測(cè)量。雖然這種接地線安裝方式不影響對(duì)零序電流的測(cè)量,但部分對(duì)地電流在零序CT里穿過(guò)多次,不合乎規(guī)范,故不建議采用。如圖5所示,B點(diǎn)在零序CT下方,且接地線不穿過(guò)零序CT。
3、采用這種接地線安裝方法 采用這種接地線安裝方式,所有的對(duì)地電流將只在零序CT里穿過(guò)一次,使得零序CT的測(cè)量準(zhǔn)確無(wú)誤,也符合規(guī)范,建議采用這種接地線的安裝方式。結(jié)論本文細(xì)致分析了一起某110kV變電站因10kV電纜屏蔽層接地線安裝錯(cuò)誤而導(dǎo)致的越級(jí)跳閘的事故,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步給出了幾種可能會(huì)出現(xiàn)的三芯電纜金屬屏蔽層接地線的安裝方式,并詳細(xì)推理了各種安裝方式對(duì)零序CT測(cè)量值的影響,給出了正確的三芯電纜屏蔽層接地線的安裝方式,有較大的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。
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