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0-146227--浅谈110kV变电站进线电缆工程的施工方法


浅谈 110kV 变电站进线电缆工程的施工方法
摘要:虽然 110kV 变电站进线电缆工程的施工工艺并不复杂,但对于细节却有着较高的要 求,只有在对细节进行良好把握的基础上,才能真正提高工程质量。本文首先对进线电缆的 参数特征进行了分析, 重点讨论了接地方式与方法, 最后对进线电缆接地材料的合理选择提 出了建议。 关键词:变电站;进线电缆;施工方式 在正式开展 110k

V 变电站进线电缆施工工作前,相关人员需要对工程所涉及到的包括 各项参数在内的问题进行预先了解、 讨论和掌握, 以便在工作中能够采取针对性的措施加以 预防和解决,消除施工可能产生的安全隐患,确保工程的建设安全和使用安全。 1 对参数特征的考虑与分析 在 110kV 变电站进线电缆工程的施工过程中,工作人员首先也要考虑的就是分布电容 可能造成的影响。 无论是在缆芯间距还是在缆芯与护套的间距方面, 进线电缆工程所使用的 电力电缆都会较架空线有所降低。 而受所使用绝缘材料介电常数较高的影响, 单位长度电力 电缆的电容则要远远高于架空线路。另外,二者间各序阻抗的计算也存在差异,进而影响对 保护的整定计算。 (1)金属护套两端交叉互联接地或直接互联接地 当工作人员采用交叉互联或直接互联的方式进行电缆金属护套两端接地操作时,芯线 与护套内电流方向相反,电缆的正(负)序电抗、电阻也会分别增加和降低。此时,零序阻 抗降到最低,短路电流以金属护套作为回路,经过大地的部分电流基本可被忽略。 (2)金属护套一端接地 若采用金属护套一端接地的方式,则对于电缆正(负)序阻抗的计算方式与架空线相 同。此时,零序阻抗升到最高,短路电流以大地作为回路,经过护套的部分电流基本可被忽 略。 在大多数情况下, 工作人员都会采用实测的方式确定电力电缆的零序阻抗, 不过在实际 施工过程中, 有时也会使用估算公式了解其大概的值。 不过对于设置在磁铁材料中的套管型 电缆或三相电力电缆而言, 零序阻抗的测定和计算都非常复杂, 需要工作人员对其所处磁场

的导磁率进行计算。 2 110kV 变电站进线电缆工程中接地方式与方法的分析 2.1 工作接地 进行工作接地的目的是使电气装置在运行过程中产生的接地需求得到有效满足,在 110kV 变电站进线电缆工程中,工作接地方式有着广泛的应用,例如交流中性点接地、支流 绝缘监测接地、 通信电源正极接地、 电压互感器一次接地等接地方式都属于工作接地的范畴。 在实际应用的过程中,工作接地的实现既可经过一定阻抗,也可就近接在主接地网上。 2.2 防雷接地 所谓防雷接地,就是对避雷带、避雷针、避雷线等防雷保护装置进行有顺序、有规划 的设置,以便将雷电流直接泄入大地。与工作接地不同,在进行防雷接地时,工作人员必须 要坚持就地原则, 接地点与各种电气设备间的距离应是综合考虑各类情况后的最大化。 如果 变电站为户内型,避雷接地一般会采用在屋顶设置避雷装置的措施,不过受空间、场地因素 限制,避雷带引下线与其它物体或金属的触碰难以避免。为了解决这一问题,可采用等电位 的处理办法,即将建筑墙体及各楼面中的金属件连接成为整体。 2.3 屏蔽接地 进行屏蔽接地的目的是将电气干扰源直接引入大地,从而在最大程度上降低弱电设备 受外来电磁干扰,保障设备的正常运行。屏蔽接地主要可分为三种类型,即低压电缆屏蔽层 接地、建筑屏蔽接地和弱点设备的柜、箱、屏及外壳接地。需要注意的是,低压电缆屏蔽层 并不具备承受大电流的能力, 一旦流入接地网的短路电流因此出现稳流, 就会在导致电缆损 坏的同时对其它电气设备的正常运行造成不利影响。 另外, 大多数控制电缆都始于高压配电 装置,如果因故障等原因而使高压电流进入电缆,就会对二次设备的安全造成威胁。为此, 工作人员可将控制电缆的屏蔽层与二次设备的环行接地网连接到一起。 另外, 在实际施工过 程中也要注意在不同二次设备间电缆入口位置设置外屏蔽接地, 将强电干扰信号的不良影响 降到最低。 2.4 保护接地 (1)低压系统 主要是指 TN2C 系统、TN2S 系统 、TN2C2S 系统、IT 系统和 TT 系统五种设备接地形 式。对于大多数变电站来说,TT 系统的适用性最高,其原因在于变电站内的接地网较为完 整,而 TT 系统中的 PE 线采用直接接地的方式,容易与变电站的接地网相连。除此之外, 当 TT 系统中的 PE 线与电源零线隔离后,将会为触电保护器的准确动作提供更多保障。

(2)高压系统 在对高压系统进行保护接地操作时,务必要坚持单个或一组设备使用一根引下线独立 接地的原则。若需要接地的设备较多,尤其是对内部含有二次元件的一次设备进行处理时, 为了避免因接地线断裂、 高压电进入二次回路、 二次设备损坏等不良现象所产生的不利影响, 应使用两根接地线分别进行接地,以便为设备安全提供更多保障。 2.5 逻辑信号接地 所谓逻辑信号接地,就是我们常说的信号接地、数据线接地。当设备通过外部数据线与 外围设备进行通信时, 数据线上的不同电位会在装置间形成低阻抗, 进而引起瞬时电噪声和 高频电噪声。若逻辑信号接地不正确,所产生的电压或低噪声就可能导致数据传输中断,严 重时甚至会破坏芯片,影响微机系统的正常运作。 设置零电位母线是解决这一问题的有效方法,在具体的操作过程中,应注意以下几方 面问题: (1)由于零电位母线属于专用接地装置,所以主接地网和大地与非接地部分间必须设 有绝缘设施。在实际工作中可采用热塑套绝缘的办法,并保持耐压值≥弱点设备的耐压值。 (2)在进行接地处理时,大部分设备都提倡采用就近接地的原则,但是零电位母线接 地位置却必须在综合考虑各种因素的情况下与强电接地点之间保持最大距离。 为了降低弱电 受强电影响的程度,弱电系统接地点应远离防雷接地点。 (3)在确定接地母线长度之前应做到合理研究,基本原则是不宜过长,原因是为了在 最大程度上降低一次电流所产生的感应电势。若通信线路较长,应尽量使用光缆;若开关室 距离较远,可进行接地母线的分片设置。 (4)在接地母线中严禁出现一、二次设备接地的现象,若存在这一问题,就会使二次 保护接穿互感器一、二次绕组,在扩大母线电位的同时威胁弱电设备。 3 接地材料的合理选择与防腐蚀处理 就以往的实践经验来看,最常用的接地材料为钢材。若变电站需要降低作业难度,或短 路电流较大, 可使用铜接地进行替换。 接地材料的防腐蚀性则应根据施工所在地区的实际环 境进行合理选择。从了解到的一些使用时间较长接地网的情况来看,大部分钢材完好如初, 只有在与空气接近的部位和焊接处出现了锈蚀。 所以, 防腐蚀也应是设计和施工人员重点关 注的对象。 在了解相关规范要求和实际操作经验的基础上, 本文对接地材料的防腐蚀处理措 施进行了总结: (1)若变电站处于腐蚀性一般的环境中,则可采用镀锌的方式避免腐蚀现象发生。不

过该方法并不适用于如化工厂附近、沿海等重盐碱地区。 (2)增加截面积。若变电站处于腐蚀性严重的环境中,则该方法不适用,原因是截面 积过大会在很大程度上增加施工的难度,效果与投入间的性价比较低。 (3)选择铜材料接地。在实际施工中,主要使用铜包钢的方法,即在接地钢材的外表 面设置一层厚度为 1mm 的铜。此外,也有扁铜、铜绞线等铜材料运用方式。若采用铜材料 接地, 则焊接方式可选用火泥熔焊, 该方法利用化学反应过程中的超高温来实现接头部位钢 与铜的融合。 (4)设置防腐蚀涂料。该方法的优点在于材料价格低廉,施工工艺简便易行。缺点在 于涂料的作用时间较短。所以仅推荐用于短期或修补处理操作。 4 结语 虽然 110kV 变电站进线电缆工程的施工工艺并不复杂,但是对于细节的要求较高。所 以工程的设计人员务必要对所需注意的问题有一个全面、 深入的了解, 使设计结果更具合理 性; 施工人员应做到严格按照设计要求进行操作, 以便为变电站的设备安全和正常运行提供 有力保障。

参考文献: [1]丁晨、郑建勇,等.110kV GIS 变电所进线电缆末端雷电过电压研究[J].电力自动化 设备,2007,(2):55-58. [2] 雷崇巍.对焦化变电所进线电缆腐蚀问题的思考 [J] .电气应用, 2007, (1):I0022-I0025.


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