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【關(guān)鍵詞】110kV變電站;進(jìn)線電纜;施工方法
隨著改革開發(fā)的逐漸深入以及城市建設(shè)的加速,涌人城市的人口日益增多,使城市化進(jìn)程愈來(lái)愈快,這就要求相關(guān)部門應(yīng)摒棄先前存在但如今已不能適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展需求的輸電網(wǎng)絡(luò),并采取有效措施對(duì)其進(jìn)行改革,且大多數(shù)供電方采用的改革方式均為改用110kV變電站的輸電線路,然而110kV屬單芯電纜,因此我們應(yīng)注意對(duì)限制其護(hù)層感應(yīng)的電壓引起重視,同時(shí)為避免過(guò)電壓造成電纜護(hù)層擊穿現(xiàn)象發(fā)生,我們?cè)趯?duì)其接地方式進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝時(shí),應(yīng)注意任一環(huán)節(jié)都不應(yīng)出現(xiàn)錯(cuò)漏,如果電纜金屬護(hù)層多點(diǎn)接地一旦出現(xiàn)故障,由于故障較難測(cè)尋原因,將會(huì)使線路修復(fù)難以完成,從而造成大量電量損失現(xiàn)象。而變電站的進(jìn)線電纜施工的質(zhì)量直接關(guān)系到變電站能否正常工作,關(guān)系到人們的直接利益,和人們的生活息息相關(guān),因此我們要對(duì)110kV變電站進(jìn)線電纜工程的施工方法進(jìn)行高度的關(guān)注。
1 關(guān)于電纜故障的分析
對(duì)于電纜故障而言,由于電纜有高壓電纜與低壓電纜之分。因此,我們發(fā)現(xiàn)高壓電纜和低壓電纜的故障有許多不同之處。高壓電纜的故障一般都是以運(yùn)行故障為主,而且大多數(shù)是高阻故障,高阻故障又分為泄漏和閃絡(luò)兩大類型。而低壓電纜故障常見的有接地故障、短路故障以及斷路故障三種,這三種常見的三芯電纜故障類型具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①一相或多相接地;②二相線間短路;③相線間完全短路;④ 一相斷線或多相斷線。我所談到的電流熱效應(yīng)法進(jìn)行電纜故障的速查主要也是查找低壓電纜的故障。因此,對(duì)低壓電纜在運(yùn)行中所具有的特點(diǎn)進(jìn)行分析是非常必須的,其在實(shí)際使用過(guò)程中低壓電纜與高壓電纜對(duì)比具有以下特點(diǎn):
(1)敷設(shè)的隨意性較大,路徑敷設(shè)不清楚,顯得電纜線路的混亂;
(2)相對(duì)于高壓電纜而言,其敷設(shè)中埋深較淺,容易受到外力的作用而發(fā)生故障;
(3)低壓電纜一般較短,幾十米到幾百米不等,而高壓電纜一般在幾百米到幾公里,對(duì)電纜故障的檢查產(chǎn)生了一定的阻力;
(4)低壓電纜的絕緣強(qiáng)度要求較低,處理故障接頭時(shí)工藝也較簡(jiǎn)單;相反,高壓電力對(duì)于絕緣強(qiáng)度的要求較高,處理故障接頭時(shí)的工藝要求較為復(fù)雜;
(5)無(wú)論是低壓電纜還是高壓電纜,電纜故障點(diǎn)都有十分明顯的燒焦現(xiàn)象;
(6)低壓電纜由于所帶負(fù)載的變化較大,而且相間常常出現(xiàn)不平衡的情況,容易發(fā)熱,從而導(dǎo)致電纜發(fā)生故障的情況就很常見了;高壓電力由于負(fù)載的變化較小,相間相對(duì)較為平衡且不容易發(fā)熱,發(fā)生故障的情況較少,但若發(fā)生電力故障,維修的工序也就更為復(fù)雜。
2 電纜應(yīng)用的注意事項(xiàng)
在現(xiàn)代電纜工程中,主要采用的礦物絕緣電纜,本文主要對(duì)礦物絕緣電纜的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析。
(1)敷設(shè)事項(xiàng)。由于礦物絕緣電纜具有較大的硬度,在進(jìn)線敷設(shè)時(shí),盡量防止交叉,在施工之前,應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙的要求,繪制好敷設(shè)的走向圖,并對(duì)電纜規(guī)格、走向、交叉間距、長(zhǎng)度、中間連接位置、根數(shù)等進(jìn)線認(rèn)真核對(duì)。在敷設(shè)時(shí),必須在專用放線架上進(jìn)線敷設(shè)。在進(jìn)線包裝拆除時(shí),避免小刀將包裝層劃穿,防止銅護(hù)套遭到損傷,在終端、中間的練級(jí)頭,必須留有一定的電纜長(zhǎng)度,以便于施工。
(2)對(duì)電纜回路進(jìn)線編號(hào)、粘貼標(biāo)志。在中間接頭處、始點(diǎn)、終點(diǎn)處、穿墻處,均要設(shè)置標(biāo)志牌,對(duì)各回路進(jìn)線相序、編號(hào),防止因接頭和回路過(guò)多,而導(dǎo)致無(wú)法辨別,使得相序、回路出現(xiàn)連接錯(cuò)誤。
(3)降低渦流的損耗。許多工程中的礦物絕緣電纜,大多采用單芯電纜構(gòu)成回路,在電纜固定金具里極易產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)渦流。若渦流量過(guò)大,將導(dǎo)致大量增加渦流損耗,加快電纜固定金具的老化速度。因此,在施工過(guò)程中,盡量防止產(chǎn)生渦流,或者采用措施使渦流損耗最小化。
(4)電纜防潮。在進(jìn)線電纜校直時(shí),應(yīng)防止損傷銅護(hù)套 在進(jìn)行敷設(shè)之前,應(yīng)對(duì)絕緣電阻值、銅護(hù)套的損傷情況及是否進(jìn)線認(rèn)真檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)選擇石蠟進(jìn)線密封。
(5)電纜彎曲。在敷設(shè)進(jìn)出配電柜、穿越墻洞、T形彎、電氣豎井、L形彎等空間較為窄小、彎曲度較大時(shí),必須注意均衡用力:在進(jìn)行彎曲處處理時(shí),根據(jù)安裝規(guī)范的力度與方法冷彎,禁止采用人工強(qiáng)行彎曲,以避免損傷銅護(hù)套;其六,制作礦物絕緣電纜的質(zhì)量控制。因礦物絕緣電纜與普通電纜相比,其特殊性較為明顯,在完成敷設(shè)之后,選擇搖表對(duì)絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量,曾發(fā)生過(guò)絕緣電阻過(guò)低的現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)分析和研究,主要是由于電纜在制作過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷,而引起的電阻過(guò)低現(xiàn)象。因此,電阻測(cè)量必須達(dá)到要求、規(guī)范,或除濕處理。在剝除銅護(hù)套的過(guò)程中,防止損傷線芯。在剝除鎂粉時(shí),必須選擇干凈的棉紗,以清理干凈剩余的粉末;電纜頭制作必須選擇專用工具、封口膏、硅膠等。
3 電纜接地保護(hù)
(1)接地保護(hù)類型。主要分為三種:①保護(hù)接地。對(duì)接地進(jìn)行保護(hù)主要是為確保人身和設(shè)備的安全,使電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中,將其不帶電的金屬構(gòu)件或金屬外殼,利用接地裝置同船體或大地進(jìn)行連接;②保護(hù)接零,主要是在三相四線制的系統(tǒng)之中,利用中性線或?qū)Ь€連接電氣設(shè)備的金屬構(gòu)件與外殼;③工作接地.這主要是確保電氣設(shè)備無(wú)論出于正常或異常的情況下,都能正常、可靠的工作,利用接地裝置同船體或大地進(jìn)行連接。
(2)施工現(xiàn)場(chǎng)接地保護(hù)中的問(wèn)題。在平常的檢測(cè)中,接地保護(hù)主要有以下問(wèn)題:①在同一電網(wǎng)中,同時(shí)選擇接地保護(hù)和接零保護(hù);②少于三處的重復(fù)接地零線,一般為始端、中端和末端,在每處的接地裝置,接地電阻必須大于lOΩ;③工作零線截面小于保護(hù)零線截面;④不結(jié)合規(guī)定接零、接地范圍,對(duì)電氣設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行合理、可靠的接地;⑤選擇不得當(dāng)?shù)慕拥匮b置;⑥進(jìn)行接地裝置的鋪設(shè)時(shí),達(dá)不到要求;⑦未根據(jù)規(guī)范連接接地體;⑧接地裝置未達(dá)到所要求的接地電阻值。
(3)施工現(xiàn)場(chǎng)正確的接地保護(hù)。根據(jù)有關(guān)規(guī)定,同一供電系統(tǒng)不能同時(shí)選擇接地系統(tǒng),若直接與公用變壓器進(jìn)行接線,施工現(xiàn)場(chǎng)必須采用專門電源中性點(diǎn)、零線保護(hù)的三相四線制配電系統(tǒng)進(jìn)行接地。若外電線路和施工現(xiàn)場(chǎng)線路存在于同一供電網(wǎng)內(nèi),電氣設(shè)備結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際需求做保護(hù)接地。因此,施工現(xiàn)場(chǎng)必須根據(jù)電源來(lái)源的情況,來(lái)進(jìn)行保護(hù)接地。主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:① 施工現(xiàn)場(chǎng)用電,必須選擇中性點(diǎn)進(jìn)行直接接地。②施工現(xiàn)場(chǎng)的重復(fù)接地裝置,即接地體應(yīng)選擇兩根伊桑圓鋼、鋼管后角鋼,禁止使用螺紋鋼或者鋁導(dǎo)體。兩個(gè)接地體之間應(yīng)保持5m左右的水平距離,控制好接地體的長(zhǎng)度,一般為2.5m為宜,控制好接地極的埋深,通常大于0.7m的頂端距地距離為宜。③選擇焊接的方式連接接地體,焊接應(yīng)該牢固且無(wú)虛焊。④在進(jìn)行重復(fù)接地時(shí),應(yīng)該注意幾個(gè)方面:a.重復(fù)接地總配電箱之后,禁止在設(shè)備、線路任意點(diǎn)連接工作零線,禁止通過(guò)任何的開關(guān)。若開關(guān)內(nèi)、配電箱內(nèi)設(shè)置有端子板時(shí),金屬箱體同端子板必須進(jìn)行絕緣。b.施工所用的開關(guān)箱、配電箱、移動(dòng)箱,應(yīng)在堅(jiān)固支架上進(jìn)行裝設(shè),不允許地面拖拉。c.施工過(guò)程中的開關(guān)箱,應(yīng)該采用一機(jī)一閘,禁止設(shè)置有分路開關(guān),應(yīng)該講漏電保護(hù)器裝設(shè)在開關(guān)柜、總配電箱內(nèi)。
4 結(jié)束語(yǔ)
在電力工程中,電纜的進(jìn)線好壞關(guān)系著整個(gè)工程的用電質(zhì)量、用電安全,因此在110kV變電所施工時(shí),要保證電纜的合理進(jìn)線,選擇合格的電纜,嚴(yán)格按照注意事項(xiàng)進(jìn)線,保證電纜成功進(jìn)線。
參考文獻(xiàn):
[1]彭茗,胡義軍,王友平,等.GIS電氣設(shè)備在非城區(qū)小型化變電站的布置應(yīng)用[J].陜西電力,2010(2).
【關(guān)鍵詞】 消防調(diào)試 10KV臨時(shí)供電 變配電遷移
一、消防調(diào)試
在工程竣工后,用電量較少的感煙、感溫火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、消防廣播等調(diào)試已經(jīng)完成,沒(méi)有大功率電源,無(wú)法完成消防聯(lián)動(dòng)調(diào)試,公司租用了2臺(tái)發(fā)電車進(jìn)行調(diào)試,2臺(tái)發(fā)電車單獨(dú)供電,電源開關(guān)由發(fā)電車控制。
電源接通后,消防控制室手動(dòng)發(fā)出切電指令,逐條切斷非消防電源,檢查分閘及信號(hào)反饋情況,調(diào)試未能切電的回路,直至切電程序執(zhí)行完成。
消防泵、噴淋穩(wěn)壓泵必須按系統(tǒng)要求啟動(dòng)、停止,并接受消防中控室的遠(yuǎn)程控制,并反饋運(yùn)行信號(hào)。消火栓、噴淋系統(tǒng)調(diào)試時(shí),如消防泵不啟動(dòng),多數(shù)原因是水泵控制箱內(nèi)設(shè)備不動(dòng)作、接線不正確引起的;消防泵不能自動(dòng)啟動(dòng)或自動(dòng)停止,多數(shù)原因是管道壓力表安裝錯(cuò)誤或精度不夠引起的;消防泵啟動(dòng)后,管道壓力不增加,如果沒(méi)有泄水點(diǎn),可能是單向閥損壞等。
電梯、貨梯消防調(diào)試時(shí),電梯接到迫降指令后,電梯降至首層,電梯門開啟后,電梯電源切斷,將信號(hào)反饋消防中控室,電梯消防聯(lián)動(dòng)調(diào)試完成。電梯停在首層后采用手動(dòng)切除電源這種做法不可取,因?yàn)榛馂?zāi)發(fā)生后,工作人員需處理和注意的問(wèn)題很多,根本處理不過(guò)來(lái)。
防火卷簾門、排煙風(fēng)機(jī)的調(diào)試時(shí),排煙風(fēng)機(jī)的啟、停,除自動(dòng)控制外,還應(yīng)能在消防中控室手動(dòng)直接控制,疏散通道上的防火卷簾,應(yīng)按下列程序自動(dòng)控制下降;
(1)感煙探測(cè)器動(dòng)作后,卷簾下降至距地(樓)面1.8m;
(2)感溫探測(cè)器動(dòng)作后,卷簾下降到底;
用作防火分隔的防火卷簾,火災(zāi)探測(cè)器動(dòng)作后,卷簾應(yīng)下降到底;
工程竣工后,需要進(jìn)行建筑電氣設(shè)施消防安全檢測(cè)、消防自動(dòng)設(shè)施安裝質(zhì)量檢測(cè),電檢、消檢報(bào)告出來(lái)后,申請(qǐng)消防驗(yàn)收,經(jīng)過(guò)公安局消防局驗(yàn)收后,建筑物才允許投入使用。
二、10KV臨時(shí)電源供電
因?yàn)?#臨時(shí)箱變僅有2個(gè)低壓出線開關(guān),2#箱變21條低壓電纜已經(jīng)連接,為將1#箱變電力輸送至2#箱變進(jìn)行供電,做2條低壓電纜連接1#、2#箱變,根據(jù)1#箱變單個(gè)低壓出線開關(guān)大小,選擇YJV22-4*240mm2電纜,鎧裝電纜埋地敷設(shè),電纜做完終端頭,絕緣搖測(cè)合格后,改造2#箱變,將變壓器低壓側(cè)至進(jìn)線柜斷路器之間的母線排拆下,消除逆變后10KV高壓帶來(lái)的安全隱患, 斷開1#、2#箱變斷路器,斷開隔離開關(guān)后進(jìn)行接線,電纜接線完成后,由高壓至低壓逐級(jí)送電,臨時(shí)電源投入使用。
三、高壓配電室、箱式變電站遷移準(zhǔn)備及高壓供電手續(xù)申請(qǐng)
在接到遷移通知前,高壓配電室及高壓柜安裝完畢,高壓配電室沒(méi)有電源引入,2#箱變除變壓器外已經(jīng)投入使用。
高壓配電室及2#箱變需向東遷移150米,并按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)俳ǜ邏号潆娛壹?#箱變基礎(chǔ),改變電纜敷設(shè)方向,地面開挖做電纜溝,敷設(shè)高低壓電纜,長(zhǎng)度不夠的低壓電纜在中間做π接箱,由于遷移遠(yuǎn),工程量大,電源遷移所需的停電時(shí)間較長(zhǎng)。
當(dāng)物美大賣場(chǎng)北側(cè)的開閉器供電后,需帶原高壓供電方案和客戶需求資料帶去供電公司計(jì)劃處申請(qǐng)修改變更方案,待新高壓供電方案經(jīng)供電公司批準(zhǔn)后,再帶已經(jīng)審批的圖紙去供電公司工程部審驗(yàn),審核通過(guò)后,供電公司工程部將指定負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)發(fā)電事宜。
四、變配電系統(tǒng)遷移
4.1 按照《10KV配電室施工設(shè)計(jì)》圖紙建造高壓配電室,做好電纜孔洞預(yù)留和接地極的預(yù)埋等細(xì)部處理。
4.2 加工定做戶外型接線柜JXX1、JXX2,為代替將遷移走的2#箱變,連接21根低壓電纜,長(zhǎng)度不夠的電纜用π接箱連接, 1#、3#、4#、7#、11#、13#和17#長(zhǎng)度不夠的電纜規(guī)格為:
1#為YJV22-4×1202+1×702,3#為YJV22-4×2402+1×1202,4# 為 YJV22-3×952+2×502,7#為 YJV22-2×(3×952+2×502),11#為 YJV22-3×952+2×502,13#為YJV22-4×952+1×502,17#為YJV22-5×1852
4.3 拆除2#箱變前對(duì)進(jìn)出線電纜進(jìn)行詳細(xì)記錄,尤其是消防控制電纜,芯線進(jìn)行編號(hào)詳細(xì)記錄,保證恢復(fù)后接線準(zhǔn)確無(wú)誤。
4.4 遷移準(zhǔn)備,施工前做好夜間照明,施工人員、吊裝、運(yùn)輸車輛及設(shè)備器具到位,統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮,在夜間完成2#箱變的吊裝遷移,夜間安裝完成JXX1、JXX2和電纜接線,白天恢復(fù)供電。
4.5 通知用電部門停電時(shí)間,做好應(yīng)急措施,由末端向2#箱變、1箱變#停電,直至斷開10KV進(jìn)線開關(guān),驗(yàn)電確認(rèn)安全后,掛標(biāo)志牌,工作牌,鎖上1#箱變高低壓室門,并派專人看守,除總指揮外,任何人不得進(jìn)入。
拆除2#箱變所有電纜,切割2#箱變與原基礎(chǔ)槽鋼的所有焊接點(diǎn),確保鋼梁與基礎(chǔ)槽鋼焊接處斷開,切斷與接地網(wǎng)焊接的扁鋼,斷開后再仔細(xì)檢查,確認(rèn)完全斷開。
吊裝完畢后,安裝JXX1、JXX2接線柜,代替遷移走的2#箱變,接線柜基礎(chǔ)長(zhǎng)鋼梁架在2#箱變?cè)械幕A(chǔ)上,按編號(hào)連接低壓電纜,接線柜的零排和地排與原接地極連接。
4.6 檢查臨時(shí)接線準(zhǔn)確無(wú)誤,配備對(duì)講機(jī),開始合閘送電,上下級(jí)要有專人負(fù)責(zé),并觀察,隨時(shí)匯報(bào)。每個(gè)回路合閘送電后,注意觀察電壓、電流、檢測(cè)導(dǎo)線溫度及電纜接頭溫度有無(wú)有無(wú)異常,一切正常后,可以恢復(fù)正常用電。
五、高壓設(shè)備安裝、試驗(yàn)及發(fā)電
在開閉器供電后,進(jìn)行高高壓柜安裝調(diào)試,敷設(shè)高壓電纜,將高、計(jì)量用的電流、電壓互感器需拆下后送到電力投資集團(tuán)公司檢測(cè),同時(shí)購(gòu)買電表支架,互感器檢測(cè)回來(lái)后裝入計(jì)量柜,帶檢測(cè)報(bào)告到供電公司計(jì)量中心申請(qǐng)報(bào)裝高壓三相四費(fèi)率多功能電光母表和三相有功峰谷四費(fèi)率電光子表,高壓配電柜、變壓器、高壓電纜(含變壓器進(jìn)線電纜)進(jìn)行耐壓試驗(yàn),將各項(xiàng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告交供電公司,經(jīng)過(guò)供電公司工程部負(fù)責(zé)人對(duì)高低壓設(shè)備驗(yàn)收后,繳納開閉器開關(guān)保護(hù)調(diào)試費(fèi)、調(diào)度管理費(fèi)、開辦費(fèi)和直流調(diào)試費(fèi)、電纜接頭費(fèi)、帶維護(hù)費(fèi),安排發(fā)電,手續(xù)資料齊全后,在供電公司召開發(fā)電會(huì),確定發(fā)電日期。
發(fā)電當(dāng)天,兩路10KV高壓供電后,用無(wú)線核相器進(jìn)行核相,再用廠家的核相器通過(guò)配電柜上核相孔核相,確認(rèn)A、B、C相的準(zhǔn)確性,避免相序不對(duì)而造成安全事故。
發(fā)電完畢后,提交所需資料,與供電公司依據(jù)報(bào)裝編號(hào)簽訂供電合同。
六、低壓電纜敷設(shè)及拆除工作
低壓電纜與2#箱變?cè)俅芜B接,根據(jù)實(shí)際的電纜規(guī)格、線徑和長(zhǎng)度,購(gòu)買缺少的電纜,電纜接頭集中處做電纜π接箱,新做電纜溝,做好夜間停電通知,準(zhǔn)備好施工所需人員、設(shè)備和材料。
停電,從末端分閘,直至1#箱變內(nèi)低壓斷路器。驗(yàn)電,確認(rèn)安全。逐步拆除JXX1、JXX2所接的電纜,按原始記錄、編號(hào)和相序與2#箱變饋線柜相連,需接頭的電纜做至電纜π接箱,將消防控制線連接上,當(dāng)夜完成的電纜當(dāng)夜送電,并檢查運(yùn)行情況,經(jīng)過(guò)一周的施工,低壓電纜安裝完畢。
正式變配電遷移完成后,拆除1#箱式變電站,拆除前向供電公司申請(qǐng),繳納帶電接(甩)火費(fèi)后,將斷開10KV架空線路及隔離開關(guān),就可拆除相關(guān)設(shè)施。
參考文獻(xiàn)
[1] 《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ46-2005)
[2] 《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5053-94)
對(duì)各個(gè)部分的施工圖紙要進(jìn)行圖紙會(huì)審,并且要求相關(guān)單位人員參加。在項(xiàng)目開工前總監(jiān)理工程師要組織各專業(yè)監(jiān)理工程師參加圖紙會(huì)審,積極參與專業(yè)接口處的審查、討論,這是非常有必要的,因?yàn)樵诠こ淌┕て陂g,專業(yè)監(jiān)理工程師只負(fù)責(zé)自己專業(yè)的施工監(jiān)理,而最容易出問(wèn)題的地方就在專業(yè)接口處。專業(yè)接口問(wèn)題要做到事前控制,不能留在交接時(shí)再去解決。在土建交安裝的驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)的接口問(wèn)題往往會(huì)涉及責(zé)任問(wèn)題,這是很麻煩的事,甚至?xí)绊懝て凇⒘粝码[患、降低工程質(zhì)量等。
二、施工進(jìn)度計(jì)劃審查制度
2.1總進(jìn)度計(jì)劃的編制
依據(jù)業(yè)主提供的項(xiàng)目總進(jìn)度目標(biāo),編制一級(jí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃圖,由各承包單位分解各部分的施工進(jìn)度計(jì)劃,注意各部分互相銜接。在多家承包單位進(jìn)行施工時(shí),各專業(yè)監(jiān)理工程師在審查進(jìn)度計(jì)劃時(shí)要互相溝通,及時(shí)提出進(jìn)度計(jì)劃中有沖突的地方,合理調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃以達(dá)到最佳工期目標(biāo)。
2.2各專業(yè)進(jìn)度計(jì)劃編制
升壓站工程一般先開工,在編制進(jìn)度計(jì)劃時(shí)要注意土建專業(yè)給電氣安裝專業(yè)留出足夠的安裝時(shí)間,首先應(yīng)完成影響電氣安裝的土建部分,不能影響電氣安裝的正常進(jìn)行。入網(wǎng)側(cè)變電站擴(kuò)建間隔的進(jìn)度也很重要,主要受當(dāng)?shù)仉娏镜墓芾恚┕みM(jìn)度安排要按照生產(chǎn)運(yùn)行的要求,嚴(yán)格執(zhí)行變電站管理制度。線路工程施工中不可預(yù)見的事項(xiàng)比較多,涉及的單位、部門較多,應(yīng)合理計(jì)劃各工序完成時(shí)間,確保和總進(jìn)度一致。
三、施工階段檢查驗(yàn)收制度
3.1升壓站工程驗(yàn)收
在每個(gè)單位工程完成后,及時(shí)辦理“土建交安裝”的驗(yàn)收手續(xù),交付安裝單位合格的單位工程。電氣一、二次設(shè)備安裝基本可以同時(shí)進(jìn)行,主要是不要影響高壓試驗(yàn)及保護(hù)調(diào)試工作的順利進(jìn)行,合理安排電氣專業(yè)的施工工序,同時(shí)應(yīng)積極協(xié)調(diào)通信系統(tǒng)按期完成設(shè)備安裝及調(diào)試工作,否則將影響保護(hù)聯(lián)調(diào)工作的正常進(jìn)行。
3.2送出線路工程驗(yàn)收
在各分部工程完成后,及時(shí)辦理鐵塔基礎(chǔ)轉(zhuǎn)鐵塔組立、鐵塔組立轉(zhuǎn)導(dǎo)線架設(shè)的手續(xù),保證工程按計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行。遇到跨越時(shí),要提前協(xié)調(diào)跨越線路的停電事宜,并編制跨越施工方案,盡早地通過(guò)各部門的審批。
3.3集電線路工程驗(yàn)收
集電線路工程一般由35kV高壓電纜直埋和35kV架空線路兩種形式。①35kV高壓電纜按照《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求進(jìn)行敷設(shè),遇到特殊地形可變?yōu)闂U塔架空線路成為混合型集電線路工程。專業(yè)監(jiān)理工程師按照規(guī)范要求分電纜溝開挖報(bào)驗(yàn)、電纜進(jìn)場(chǎng)報(bào)審、電纜敷設(shè)方案報(bào)審、隱蔽工程驗(yàn)收、電纜中間接頭制作等步驟進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。②35kV架空線路有兩種形式,一種是鐵塔型,一種是雙桿型。鐵塔型架空線路按照《110~500kV架空電力線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求,雙桿型按照《電氣裝置安裝工程35kV及以下架空電力線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求。專業(yè)監(jiān)理工程師按照規(guī)范要求分材料進(jìn)場(chǎng)報(bào)審、路徑復(fù)測(cè)、基礎(chǔ)施工、桿塔組立、架設(shè)導(dǎo)線、附件安裝等步驟進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。
3.力發(fā)電機(jī)組安裝單位工程驗(yàn)收風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝、風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、塔架、電(光)纜、箱式變電站、防雷接地網(wǎng)7個(gè)分部工程組成。
3.4.1在機(jī)組安裝前嚴(yán)格執(zhí)行土建交安裝的檢查驗(yàn)收,及時(shí)提出影響安裝的所有問(wèn)題,在安裝進(jìn)行前必須全部解決方可進(jìn)行安裝。在安裝前,風(fēng)機(jī)接地網(wǎng)接地電阻要符合設(shè)計(jì)要求,尤其在雷雨季節(jié)更要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收,建議負(fù)責(zé)機(jī)組安裝的承包單位對(duì)防雷接地網(wǎng)逐一進(jìn)行測(cè)試,確保在合格的接地電阻條件下,進(jìn)行風(fēng)機(jī)安裝。
3.4.2風(fēng)機(jī)至箱式變電站的低壓電纜通常是穿保護(hù)管敷設(shè),很多情況下風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)預(yù)埋保護(hù)管和穿低壓電纜是兩家承包單位進(jìn)行承包,這時(shí)監(jiān)理要嚴(yán)格要求風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工單位按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,出現(xiàn)施工誤差時(shí)要控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
3.4.3低壓電纜敷設(shè)主要考慮風(fēng)機(jī)側(cè)是否能順利穿入動(dòng)力柜內(nèi),電纜預(yù)留孔洞和預(yù)埋管道都是風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工單位完成的,要嚴(yán)格按施工圖紙進(jìn)行驗(yàn)收,否則直接影響低壓電纜的穿入,這是針對(duì)錨固環(huán)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)而言的,基礎(chǔ)環(huán)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)就不會(huì)存在此現(xiàn)象。對(duì)于箱式變電站高壓側(cè)電纜就相對(duì)簡(jiǎn)單了,一般有兩種方法接入集電線路:①集電線路是高壓電纜直埋型,直接接入箱式變電站高壓側(cè);②集電線路是架空線路型,高壓電纜需接到終端塔跌落保險(xiǎn)位置與架空線路連接。
3.4.4光纜施工及光纖熔接質(zhì)量的好壞,直接影響到風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。在風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)應(yīng)檢查控制系統(tǒng)通信通道,使得控制系統(tǒng)能完成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行控制,風(fēng)機(jī)及箱式變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)有效地傳到后臺(tái),讓運(yùn)行人員時(shí)刻能觀察到設(shè)備運(yùn)行情況。
四、風(fēng)電場(chǎng)施工階段的調(diào)試
調(diào)試工作分為升壓站具備返送電的調(diào)試和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組調(diào)試。升壓站電氣調(diào)試時(shí),監(jiān)理人員應(yīng)審查調(diào)試單位資質(zhì)和調(diào)試技術(shù)措施等,并在調(diào)試過(guò)程中,按照《繼電保護(hù)反事故措施細(xì)則》、《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》等規(guī)范要求做好事前、事中和事后控制。調(diào)試工作開展后,按照一次設(shè)備試驗(yàn)、單套裝置試驗(yàn)、整組聯(lián)調(diào)及傳動(dòng)試驗(yàn)的程序逐級(jí)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組調(diào)試工作一般由廠家負(fù)責(zé)完成,監(jiān)理人員應(yīng)審查調(diào)試單位編制的調(diào)試方案、調(diào)試人員資格及調(diào)試所用標(biāo)準(zhǔn)儀器儀表。現(xiàn)場(chǎng)檢查安裝轉(zhuǎn)調(diào)試驗(yàn)收已經(jīng)結(jié)束,各方均認(rèn)為可以進(jìn)入調(diào)試階段。監(jiān)督調(diào)試單位對(duì)所有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行240h試運(yùn)行,在最后一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過(guò)240h試運(yùn),具備組織驗(yàn)收條件。
五、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:高壓電纜;中間接頭;施工工藝;防范對(duì)策
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.204
高速公路隧道供配電系統(tǒng)由國(guó)家電網(wǎng)的供電部門通過(guò)高壓35KV輸送至變電站的配電裝置將電壓降至10KV,再由10KV高壓電纜輸送至隧道的箱式變電站或者變電所,經(jīng)變壓器將電壓降至高速公路機(jī)電設(shè)備所需要的電壓(220V/380V),由低壓直接為隧道內(nèi)設(shè)備提供安全和可靠性高,且符合國(guó)際及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的電能。
1 高壓電纜著火造成的危害
電纜是由導(dǎo)電芯線、裹以絕緣層,外加金屬或非金屬防護(hù)層而成。絕緣層主要有油浸絕緣層、橡膠絕緣層、塑料絕緣層和無(wú)機(jī)絕緣層4種,由紙、布、面紗、塑料、橡膠等可燃材料組成。一般情況下,電纜是以爆炸形式起火燃燒,電纜著火后,火勢(shì)順著電纜線呈線性燃燒,如果有多層電纜或電纜交叉疊放,就會(huì)形成立體燃燒,火勢(shì)更快。一旦電纜爆燃,即使斷電,火勢(shì)也很難控制。
受空間、地形限制,高速公路隧道內(nèi)高壓電纜一般都敷設(shè)在隧道兩側(cè)的電纜溝內(nèi),為防止雜物垃圾進(jìn)入,電纜溝上用蓋板覆蓋,水泥密封。一旦高壓電纜著火后,發(fā)現(xiàn)較難,且燃燒速度快,其危害是損高壓電纜,甚至燒毀同溝敷設(shè)的其他高壓電纜、低壓電纜、光纜等,造成突發(fā)停電,隧道內(nèi)照明設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。高壓電纜接續(xù)工藝復(fù)雜,搶修時(shí)間長(zhǎng),對(duì)隧道安全行車造成嚴(yán)重隱患,造成的直接和間接損失巨大,嚴(yán)重時(shí)引發(fā)隧道交通事故,造成人員傷亡。防止高壓電纜著火,降低高壓電纜著火的損壞,是目前迫切需要解決的一項(xiàng)課題。
2 高壓電纜著火原因分析
2.1 電纜接續(xù)工藝差
電纜接續(xù)過(guò)程中,最關(guān)鍵同時(shí)也是工藝最復(fù)雜的環(huán)節(jié)就是電纜接頭制作。施工時(shí)期,因現(xiàn)場(chǎng)條件比較差,現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度、灰塵都不好控制。部分電纜技工技能水平不高,工藝操作不夠嚴(yán)謹(jǐn),操作時(shí)未有效清理施工過(guò)程中的雜質(zhì)和污垢,接頭制作質(zhì)量不良、壓接不緊、各絕緣套管中管與管之間有空氣,從而導(dǎo)致電纜和相關(guān)附件界面接觸不良,接觸電阻過(guò)大。電纜長(zhǎng)期運(yùn)行或受高電壓、大電流的沖擊后,絕緣發(fā)生不同程度的老化,絕緣層在運(yùn)行中被擊穿而產(chǎn)生電弧,最終導(dǎo)致電纜爆炸著火。
2.2 電纜絕緣破壞
因施工人員不能嚴(yán)格按操作規(guī)程和工藝要求施工,在電纜敷設(shè)時(shí),由于刮、 碰、壓、扭而使電纜外護(hù)層損傷,半導(dǎo)電顆粒和沙土粒也有可能嵌入絕緣中,進(jìn)水受潮,在運(yùn)行時(shí)絕緣層有可能被擊穿產(chǎn)生電弧,引起燃燒。
2.3 電纜敷設(shè)不符合標(biāo)準(zhǔn)
在電纜敷設(shè)時(shí),施工人員沒(méi)能嚴(yán)格按國(guó)家規(guī)程、操作規(guī)范和工藝施工,出現(xiàn)敷設(shè)不整齊、任意交叉、敷設(shè)間距不夠,通風(fēng)不暢,不充分留出巡視通道等問(wèn)題,為電纜日后運(yùn)行留下隱患。
2.4 接地不符合標(biāo)準(zhǔn)
接地線焊接不牢,接觸不良,阻值偏大,導(dǎo)致電纜接地故障電流比正常短路電流小,發(fā)生接地或短路故障時(shí),繼電保護(hù)未動(dòng)作,引起電纜過(guò)流致使電纜過(guò)熱自燃。
2.5 電纜本身質(zhì)量差
電纜本身質(zhì)量不過(guò)關(guān),絕緣強(qiáng)度達(dá)不到要求,內(nèi)部絕緣制造缺陷等,引起電纜著火。
2.6 維護(hù)巡檢不力
(1)由于電力電纜巡檢制度不完善和執(zhí)行不力,高壓電纜運(yùn)行多年未進(jìn)行預(yù)防性檢測(cè),使得一些火災(zāi)隱患不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)排除。
(2)電纜載流量選擇不當(dāng),部分電纜長(zhǎng)期滿負(fù)荷或經(jīng)常超負(fù)荷運(yùn)行,使溫升過(guò)高。
(3)由于操作人員誤操作或違章操作引起短路或過(guò)負(fù)荷使電纜發(fā)熱量成倍增加,引發(fā)絕緣、損壞擊穿而起火,運(yùn)行管理不當(dāng)引發(fā)火災(zāi)。
3 高壓電纜火災(zāi)事故防范措施和對(duì)策
高壓電纜負(fù)責(zé)隧道全部機(jī)電設(shè)備的供電,無(wú)論是否發(fā)生過(guò)高壓電纜著火事故,都應(yīng)該高度重視,不應(yīng)存在僥幸心理。如果任由電纜隱患存在,等到電纜中間接頭爆炸或擊穿才進(jìn)行搶修,想辦法解決,為時(shí)晚矣。為防止高壓電纜火災(zāi)事故的發(fā)生,必須樹立預(yù)防為主、防消結(jié)合的方針,提前防范,采取措施,從根本上制止電纜火災(zāi)事故發(fā)生,將高壓電纜著火事故及損失降到最低。
(1)設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)負(fù)載合理選擇電纜,對(duì)高壓三相均衡分布載荷,電纜容量盡可能留有余地。
(2)加強(qiáng)對(duì)電纜頭制作質(zhì)量的管理,嚴(yán)控電纜頭制作材料和工藝質(zhì)量,所制作電纜頭的使用壽命不低于電纜的使用壽命,接頭的額定電壓等級(jí)及其絕緣水平不得低于所連接電纜的額定電壓等級(jí)及其絕緣水平。
(3)在電纜終端頭、中間接頭應(yīng)有防火阻隔措施,以保證萬(wàn)一電纜著火不會(huì)引燃相鄰的電纜。
(4)電纜布放要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范要求,分層布放,嚴(yán)禁交叉,敷設(shè)時(shí)嚴(yán)禁破壞電纜絕緣。
(5)定期對(duì)電纜所連接的開關(guān)機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn),確保其起到過(guò)流過(guò)壓保護(hù)作用。
(6)加強(qiáng)高壓電纜預(yù)防性試驗(yàn),查看試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合格,并定期對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析,同本電纜歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,同時(shí)與相同型號(hào)電纜的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,以探求試驗(yàn)數(shù)據(jù)的規(guī)律,分析電纜運(yùn)行壽命,判斷電纜是否符合繼續(xù)運(yùn)行的條件要求。
(7)加強(qiáng)電纜線路的巡視,及時(shí)清理電纜溝內(nèi)、蓋板上堆積的雜物,保持電纜溝通風(fēng)。
4 結(jié)束語(yǔ)
高壓電纜著火影響范圍大,不容小覷。運(yùn)營(yíng)管理單位應(yīng)加強(qiáng)高壓電纜運(yùn)營(yíng)監(jiān)管工作,對(duì)存在的缺陷進(jìn)行更新改造。維護(hù)單位應(yīng)做好高壓電纜巡檢、養(yǎng)護(hù)和預(yù)防性檢測(cè)工作,發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)排除,確保高壓電纜穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:低壓電纜;故障測(cè)距;路徑查找;故障判據(jù);電纜識(shí)別
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.254
0 引言
我國(guó)鐵路事業(yè)的高速發(fā)展,鐵路自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,對(duì)電力電纜的依賴性越來(lái)越高;同時(shí)由于高速鐵路引入既有站施工的增多,涉及對(duì)既有電纜的改造項(xiàng)目也顯著增多;既有電纜在施工工藝、材質(zhì)上存在的問(wèn)題,出現(xiàn)故障在所難免,本文根據(jù)鐵路電纜日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)查看相關(guān)資料,探討如何快速準(zhǔn)確的查找和處理電纜故障的方法。
1 電纜故障的類型和成因
電纜故障大致表現(xiàn)為導(dǎo)線連續(xù)性故障和絕緣性故障。低壓電纜出現(xiàn)故障的成因很復(fù)雜,電纜的生產(chǎn)質(zhì)量、施工工藝不規(guī)范、運(yùn)行維護(hù)等任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏漏,都會(huì)埋下故障隱患,隨著電纜使用年限的增加,受潮和材料老化會(huì)造成電纜絕緣性能進(jìn)一步劣化,此外電纜負(fù)載過(guò)大、日常檢修不到位、外部環(huán)境的影響也是電纜發(fā)生故障的重要原因。
電纜的故障可以分為串聯(lián)故障和并聯(lián)故障。串聯(lián)故障是電纜中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體在中途發(fā)生斷開,通常這種情況發(fā)生在供電側(cè)電源開關(guān)沒(méi)有跳閘,一路或幾路用電設(shè)備發(fā)生失電的時(shí)候。并聯(lián)故障表現(xiàn)為導(dǎo)線對(duì)地或?qū)Ь€之間的絕緣電阻顯著下降,在雨雪等濕度比較大的情況下發(fā)生漏電或擊穿,不能承受正常工作電壓而引起跳閘。隨著近些年來(lái)電纜故障研究的不斷發(fā)展,相關(guān)理論和技術(shù)不斷成熟,逐漸形成了一套科學(xué)規(guī)范的電纜故障解決方案。
2 低壓電纜故障信息獲取
電纜故障信息的獲取對(duì)選擇故障查找方案至關(guān)重要,目前主要是由有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集到的信息后判定,受現(xiàn)場(chǎng)操作人員的人為因素影響比較大。本文首先從信息獲取層面進(jìn)行分類,探討如何獲取完整的電纜故障判據(jù),指導(dǎo)接下來(lái)的故障點(diǎn)查找和修復(fù)。
(1)電纜型號(hào):電力電纜的基本結(jié)構(gòu)分為導(dǎo)電體、絕緣層、保護(hù)層三個(gè)部分。電纜的線芯、絕緣層決定電源的耐壓等級(jí),保護(hù)層則保護(hù)電纜在鋪設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中免受機(jī)械損傷和外部環(huán)境的侵襲。
(2)電纜工作條件:平時(shí)檢修中要不斷完善電纜技術(shù)資料,包括電纜路徑、供電側(cè)的空開位置和保護(hù)定值、用電側(cè)的設(shè)備工作電流和峰值電流等信息。當(dāng)發(fā)生故障后可以根據(jù)這些信息縮小故障范圍,及時(shí)排除用電設(shè)備和變電設(shè)備故障。
(3)電纜安裝方式:電纜按安裝方式分為地埋和架空兩種,有些電纜涉及到下穿鐵路、公路河流及其它高震動(dòng)、高落差等復(fù)雜環(huán)境的鋪設(shè),綜合考慮這些因素可以明顯加快故障處理進(jìn)度。此外電纜鋪設(shè)的深度和路徑也會(huì)影響到電纜路徑信息的獲取。
(4)故障特征:電纜故障處理建立在準(zhǔn)確的電纜故障特征判斷基礎(chǔ)上,而前面所講的外部環(huán)境等只是判斷電纜故障的輔助信息。
(5)信息有效性、完整性鑒別:電纜故障分析很重要的工作是對(duì)信息的有效性進(jìn)行鑒別,分清楚那些對(duì)故障診斷起到積極的作用,哪些信息跟已知的有效信息相矛盾或只是起到輔助作用。當(dāng)我們獲得的有效信息足夠我們查找并修復(fù)故障則稱為我們已經(jīng)掌握了完整故障信息。
(6)故障特征獲取:故障特征信息主要是電纜各相的絕緣電阻,絕緣電阻是判斷電纜絕緣性能的最重要的指標(biāo)。測(cè)量絕緣電阻要在電纜兩端開路的條件下進(jìn)行,測(cè)量前應(yīng)確認(rèn)電纜上沒(méi)有連接負(fù)載,防止測(cè)量用的高電壓燒壞用電器。
絕緣電阻測(cè)量通過(guò)外接電壓測(cè)試電纜的相對(duì)地和兩相間的絕緣電阻,常用的測(cè)量?jī)x器是兆歐表。在選用兆歐表時(shí)應(yīng)注意額定電壓在500V以下的電纜選用500V或1000V的兆歐表,額定電壓越大的兆歐表的分辨率越差,我們選用歐姆表的最小度數(shù)要大于被測(cè)電纜的電阻。
需要注意的是測(cè)量時(shí)歐姆表指數(shù)為零并不代表被測(cè)電阻為零,此時(shí)我們可以通過(guò)萬(wàn)用表輔助測(cè)量,但必須對(duì)兩種電阻值加以區(qū)分。此外也可以用高壓發(fā)生器對(duì)電纜有故障的相進(jìn)行耐壓試驗(yàn),這個(gè)方法可以比較直觀地判斷故障性質(zhì)。
3 低壓電纜故障查找方法
判斷出電纜的故障性質(zhì)后,接下來(lái)的步驟主要分為故障距離初測(cè)、電纜路徑調(diào)查與識(shí)別、故障精確定點(diǎn)、故障修復(fù)。故障測(cè)距是通過(guò)在電纜線芯上外接信號(hào)源并接受相應(yīng)的反射信號(hào),利用信號(hào)源和特征信號(hào)源之間的時(shí)間差估算故障到信號(hào)源之間的距離。故障測(cè)距是通過(guò)接收器接收目標(biāo)電纜上的矢量電場(chǎng)判斷電纜的走向埋深等相關(guān)信息。故障定點(diǎn)是在故障測(cè)距的基礎(chǔ)上進(jìn)一步精確定位故障點(diǎn)以便后期施工修復(fù)故障。
技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)故障性質(zhì)合理選用故障測(cè)距和定點(diǎn)的儀器和方法。下面結(jié)合我段常用的巴測(cè)T-30故障識(shí)別儀器和T5000電纜路徑儀介紹鐵路低壓電纜故障查找的一般方法。
3.1 故障測(cè)距
電纜的測(cè)距方法主要有阻抗法和行波法兩種。阻抗法由于受故障點(diǎn)過(guò)渡電阻影響,測(cè)量精度不高。現(xiàn)代行波法是利用向故障電纜發(fā)射高頻脈沖信號(hào),在電纜的故障點(diǎn)、中間接頭、終端頭等位置由于波阻抗發(fā)生改變使信號(hào)產(chǎn)生反射,反射波被TDR分析儀接收,通過(guò)計(jì)算發(fā)射脈沖和反射脈沖的時(shí)g差可以計(jì)算出故障點(diǎn)的距離。影響行波法測(cè)量精度的因素主要有電波在電纜中傳播速度的選擇和分析儀的時(shí)域采樣精度。
波阻抗變化越大,脈沖反射回的能量越大。也就是說(shuō)反射回發(fā)射端的脈沖能量越大,而傳播到遠(yuǎn)端的能量就越小。最極端的故障是開路(斷線)或死接地故障(金屬性短路),這兩種故障會(huì)引起全反射。反射脈沖的極性能夠反映出故障性質(zhì)是開路還是短路。正極性的反射脈沖(反射脈沖向上)表明是開路(斷線)故障或電纜終端;負(fù)極性的反射脈沖(脈沖向下)表明是短路故障。
對(duì)于絕緣電阻在1000Ω以下的故障電纜可以采用發(fā)射幾十伏的高頻脈沖即可收到理想的波形,其波形如圖1所示。
對(duì)于絕緣電阻在1000歐姆以上或是閃絡(luò)型的故障,低頻脈沖在故障點(diǎn)不能產(chǎn)生很好的反射,從而無(wú)法判斷故障距離。這時(shí)可以采用ARM弧反射法,它是將上文的低壓脈沖反射跟高壓電磁沖擊法相融合的一種方法,該方法的波形簡(jiǎn)單、容易識(shí)別、易于掌握、測(cè)試精度高,因而被廣泛采用。
ARM弧反射法首先對(duì)電纜施加高壓脈沖使故障點(diǎn)發(fā)生有效擊穿,擊穿電弧維持時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)幾十毫秒,電弧使故障點(diǎn)瞬時(shí)導(dǎo)通,高阻故障變?yōu)榈妥韫收稀T趽舸┩瑫r(shí)通過(guò)信號(hào)耦合電路向電纜施加低壓脈沖信號(hào),通過(guò)采集低壓脈沖信號(hào)的輸入輸出波形即可準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)位置。
ARM弧反射法的典型波形如圖2所示,深色曲線是單獨(dú)用低壓脈沖時(shí)產(chǎn)生的,作為參考波形,淺色曲線是ARM擊穿后的波形,兩條線開始分開的地方表示高阻故障的位置。需要注意的是我們我們選用高壓擊穿脈沖幅值時(shí)不得超過(guò)電纜的最大耐受電壓,同時(shí)反射法的測(cè)量精度主要受電波在電纜中傳播的速度設(shè)定值影響,因此在測(cè)試前要先校準(zhǔn)電纜的波速度。
3.2 電纜路徑查找和電纜識(shí)別
測(cè)出電纜故障距離之后需要沿著電纜的路徑找到對(duì)應(yīng)的故障距離標(biāo)定點(diǎn),鐵路兩側(cè)的低壓電纜通常采用電纜溝或者直接埋設(shè),無(wú)法直接看到,因此探明電纜路徑的工作必不可少。我們主要進(jìn)行德國(guó)巴測(cè)公司的T5000電纜路徑識(shí)別儀器。它的主要原理是通過(guò)信號(hào)發(fā)生器在電纜上形成一個(gè)有方向固定頻率的電場(chǎng),通過(guò)信號(hào)接收器上方向不同的線圈感應(yīng)出的對(duì)應(yīng)頻率的信號(hào)的幅值來(lái)判斷電纜的走向。
圖3,4,5是信號(hào)發(fā)生器直連法的接線方式,這種信號(hào)準(zhǔn)確度最高。在接線時(shí)要注意兩點(diǎn),一是信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)源不得接到連接多條電纜的母線排上,信號(hào)源的接地級(jí)必須遠(yuǎn)離附近電纜的鎧裝層接地處以免把信號(hào)輸出到多個(gè)導(dǎo)體上;二是被引入信號(hào)的導(dǎo)體遠(yuǎn)端必須接地且中途無(wú)斷點(diǎn),形成良好的信號(hào)回路。
直連法不僅適用于停電的線路,借助于專用的信號(hào)耦合器也可以將信號(hào)加到帶電的導(dǎo)體上,信號(hào)接收器利用先進(jìn)的數(shù)字濾波器可以濾掉工頻信號(hào)及其它非目標(biāo)頻率信號(hào)的干擾,如圖它還可以提供信號(hào)電纜的走向、埋深等其它參數(shù)。
鐵路上往往是多條低壓電纜同溝鋪設(shè),在對(duì)故障電纜進(jìn)行割據(jù)改造操作前必須準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)電纜。使用LCI和CI電纜識(shí)別儀可以分別對(duì)帶電和停電的電纜進(jìn)行識(shí)別。電纜識(shí)別儀信號(hào)引入的方式跟路徑識(shí)別儀相似,其接收機(jī)器類似鉗形電流表,利用數(shù)字正交電流的原理可以準(zhǔn)確識(shí)別信號(hào)電流及其方向。將接收器夾在一條電纜上,如果接收器既檢測(cè)到周期性的目標(biāo)信號(hào)又檢測(cè)到電流方向跟電纜方向一致,則說(shuō)明被測(cè)電纜是目標(biāo)電纜。我們做電纜識(shí)別時(shí)要能準(zhǔn)確掌握電纜的方向,中途有無(wú)分叉,電纜末端是否由端子排根別的電纜連接等信息,并對(duì)所有可疑電纜進(jìn)行逐個(gè)識(shí)別,才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論。
3.3 故障的精確定點(diǎn)
目前流行的電纜故障精確定位的方法主要有音頻感應(yīng)法、聲磁定位法、電勢(shì)差法。前兩種方法要求故障點(diǎn)在高壓脈沖下產(chǎn)生明顯的擊穿聲音;低壓電纜由于絕緣電阻比高壓電纜低得多,高阻故障相對(duì)容易發(fā)生擊穿,但是低阻和斷路故障卻很難發(fā)出明顯的聲音。電勢(shì)差法適用于電纜發(fā)生對(duì)地泄流的情況,在土地上形成均勻的電場(chǎng),鐵路低壓電纜往往采用電纜槽道鋪設(shè),很難在大地形成均勻的電場(chǎng),因此也不適用。我們?cè)趯?shí)際工作中形成了聲磁同步法、感應(yīng)電壓法和改進(jìn)的二分法相結(jié)合的故障處理方法。
如果判斷電纜發(fā)生高阻故障,根據(jù)電纜的耐壓等級(jí)選擇合適的擊穿電壓,一般1000V的電纜施加直流脈沖不得大于4kv。當(dāng)高壓脈沖使故障點(diǎn)發(fā)生擊穿時(shí),巨大的電流在故障點(diǎn)產(chǎn)生巨大的電磁信號(hào)和聲音信號(hào)。已知聲音在介質(zhì)中的傳播速度比電磁信號(hào)慢很多,利用儀器接受到兩者信息的時(shí)間差可以判斷故障點(diǎn)到儀器的距離,聲磁信號(hào)到達(dá)時(shí)間相隔最短和聲音最大的位置即是故障點(diǎn)位置。
如果判斷電纜是斷路故障,我們可以在故障相上施加正常220V工作電壓,用非接觸式測(cè)電筆對(duì)電纜故標(biāo)前后進(jìn)行測(cè)試,找出電纜帶點(diǎn)情況發(fā)生突變的位置,該處就是斷路點(diǎn)。這種方法必須要在識(shí)別目標(biāo)電纜后進(jìn)行,并且對(duì)有些屏蔽層良好的電纜和鋪設(shè)情況復(fù)雜的情況不是特別有效。
低壓電纜由于其成本和割接技術(shù)要求低的特點(diǎn)也可以給我們提供了一種類似于傳統(tǒng)二分法的故障排除方法。首先我們?cè)陔娎|的一端測(cè)出故障距離,接下來(lái)在故障定標(biāo)附近切斷電纜,用兆歐表分別測(cè)量?jī)蓚?cè)的絕緣電阻,在有故障的一端再次進(jìn)行故障測(cè)距作業(yè),再次切開測(cè)量?jī)啥斯收希源祟愅疲粩嗟乜s小故障范圍直到切除故障部分。實(shí)際工作中我們需要靈活考慮電纜布線和埋設(shè)情況,采用最合理快捷的割接方案。
⒖嘉南祝
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