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供电系统底压母线的联络电缆的短路故障常见故障常见问题的分析与处理方案

2020.08.27

1基本情况

1.1供电系统简述

某公司的供电系统电源电压为10kV,有4台1600kVA的主变,一切正常耗电量约为6005kW,很大负荷做到8005kW;有预留柴油发动机柴油发电机组6套,总年发电量为12555kW,6套柴油发电机组全部串连到380V母线上,再用48根单心电缆依据4个联络开关与供电系统底压母线连接,如下图所示1所显示信息,每一个联络开关的每一相母线连接4根300mm2的单心电缆,预留柴油发电机组到供电系统底压母线间的联络电缆平均长度约五十米,电缆采用钢桥架铺装,电缆在桥架中的以沒有周期性随意的方式合理布局.

1.2联络电缆短路故障常见故障事故调查

预留柴油发电机到供电系统底压母线正中间的联络电缆线路建筑项目是在短路故障故障an quan事故造成的三个半个月左右前安装开展的,在工程项目工程验收检查时,对电缆终端头.电缆中间的铺装质量很新项目进行了检查,电缆终端头与接地铜排连接的安装制作工艺.联接头碰触占地面积等都符合方案设计要求,桥架中间的电缆无急弯.被挤压加工等缺陷,对各电缆的电缆护套进行检测,结果各种指标均一切正常.随后启动预留柴油发电机组并按工业区百分之30负荷进行带负载试运行,时间保持10min左右,未发现一切发现异常.此后将预留柴油发电机组及联电缆络线路处于自动式预埋状况.

供电系统底压母线的联络电缆的短路故障常见故障常见问题的分析与处理方案

事发当天中午,预留柴油发电机组启动并开始实际并网发电,到傍晚根据供配电系统企业的调峰要求,切除工作电压后由预留柴油发电机组带工业区的负荷运行,4个联络开关及其所连接的48根电缆全部资金分配运行.大约运行了20min,变电设备工作员曾检查各联络开关.电缆终端头等均未发现异常,用红外线测温仪准确测量电缆温度即发现一部分电缆表面溫度做到95°,大约过去10min,在电缆桥架中间处发生了发生爆炸事故.现场勘察发现只有1处产生爆炸事件,目前8根电缆被烧毁,审查后发现A相烧毁3根,B相烧毁2根,C相烧毁3根.经核查,案发时供电系统(底压侧)的总负荷电总流量约为11kA,电缆平均值电流强度为2.2A/mm2,属于接近社会经济发展电流强度值,倘若各电缆中的电总流量遍及均匀,电缆表面的温度理应小于90℃,不容易会造成短路故障常见故障爆炸事故,究竟是什么缘故造成了电缆短路故障常见故障爆炸事故.

2an quan事故分析

在对联络电缆短路故障常见故障爆炸事故实地调研剖析后感觉,造成an quan生产事故的直接原因重要有以下三个方面:

(1)受趋肤效应伤害导致一部分电缆负荷.桥架室内空间设计的狭小提高了电缆规范铺装的难易度.底压联络电缆线路的电总流量十分大,采用了复根单心电缆串连的敷设方式,当积分电路的复根电缆相互之间靠近时可以把她们看变为一整个截面十分大的电导体(如图2所显示信息,其是每相12根单心电缆串连集中铺装的案例).

供电系统底压母线的联络电缆的短路故障常见故障常见问题的分析与处理方案

下面以图2的成功案例趋肤效应对好几条串连分相集中铺装电缆线路的伤害.

趋肤效应的实质是透射系数电磁波具体指导人体散布磁场热扩散系数ψ导致的效应,定性分析描述一般引进集肤深层次的界定,用d代表着从电导体表面算起的深层次,则电流强度j随深层次d的提高而按指数函数透射系数,即:

式中:j0代表着电导体表面的电流强度;ds是一个具有长度量纲的量,是电流强度j减少到j0的1e=百分之37时的深层次,称集肤深层次.

从上式关系式可以看得出来:图2中处于表面遍及圆Φ3上的1,4,9,12百分号电缆的电流强度很大,其次是处于遍及圆Φ2上的2,3,5,8,10,11百分号电缆的电流强度中等偏上,处于遍及圆Φ1上的6,7百分号电缆的电流强度至少.

倘若大电总流量电缆线路按照相近图2的方式铺装,在这其中的1,4,9,12号电缆很容易造成负荷,甚至造成超柔和短路故障常见故障等安an quan产事故的造成.该企业的联络电缆线路中,桥架中的48根300mm2的单心电缆分别经4个联络开关后与供电系统底压母线连接,一般情况下每一个联络开关每相的4根串连电缆在铺装时是集中在一起的,属于如图2所显示信息的同相复根串连集中铺装的方式,由于桥架电缆铺装时没有十分的要求,因此,桥架中的电缆遍及会出现一些或一部分交叉式等情况,当某一交叉式部位此外出现各看好电流强度很大或者比较大的复根电缆聚集时,在供电系统过载运行的情况下,很容易此外造成过热进而电缆电缆护套融化失效,造成异两色短路故障常见故障和电缆爆炸事故.

(2)桥架钢预制件构件使电缆特性阻抗变化导致电缆电总流量分配不均.该联络电缆线路采用桥架铺装,桥架运用碳钢板和角钢生产加工,属于导磁率很高的原料,由于电缆的感抗X与电力线附近化学物质的导磁率μ成正比(即X∝L∝μ),铺装在桥架中的单心电缆与桥架的特性阻抗会比空架铺装时扩张,由于桥架中电缆与桥架体的间隔各有不同,会导致各电缆的特性阻抗提高有区别,此外桥架本身结构也是有区别也会导致各电缆的特性阻抗提高有区别(如侧面为碳钢板,彼此之间紧靠的电缆的特性阻抗会明显扩张).由于各电缆的特性阻抗有区别,也在一定水准上伤害负荷电总流量在各电缆中的均衡分配,也可造成电缆的轮重.一部分超柔和短路故障常见故障.

(3)铺装间隔过小伤害散热预期效果.桥架室内空间设计狭小,使电缆的铺装间隔受限制,甚至出现一部分堆积的情况,伤害电缆的散热预期效果,在复根负荷电缆聚集的部位可导致快速升温,导致短路故障故障an quan事故的造成.

从以上分析获知,该企业供电系统的联络电缆采用复根电缆串连方式在桥架中铺装,趋肤效应是造成电缆轮重.一部分过热的重要原因,钢制桥架铺装使各电缆特性阻抗出现差别变化也是造成电缆轮重.一部分电缆过热的原因,再加电缆在桥架中铺装间距过小和一部分堆积等情况伤害散热,从而造成联络电缆短路故障故障an quan事故的造成.

3联络电缆线路铺装的改进措施

根据an quan生产事故分析的结果,重要选用以下防范措施对原先联络电缆敷设进行改进:

(1)采用三相单心电缆品字串连排列铺装的方法来减轻趋肤效应的伤害.根据三相交流电路的特性获知,当三相负荷ZA,ZB,ZC对称时(即ZA=ZB=ZC)时,有:

iA+iB+iC=0

而该企业供电系统的三相负荷是基本对称的,当三相负荷电总流量此外依据每三根一组的单心电缆时,每一组电缆中的三相(一瞬间)负荷电总流量的和基本为零,各电缆心的瞬时电流方向各有不同,并保持正.反方向的电总流量相互之间抵消,避免 趋肤效应的造成,能使负荷电总流量能够自动式.比较均衡地分配到各串连铺装电缆的中.

(2)提高桥架中电缆敷设的间距,改善散热规范.

(3)提高桥架的空气流通规范,提高散热专业能力.

联络电缆敷设改进措施的具体方法为:从供电系统两侧母线起,将每三根(A.B.C相各一根)电缆组成一组用束线带绑扎呈品字模样后置放桥架内,数字能量数字能量数组并列铺装,电缆在桥架中的合理布局如下图所示3所显示信息.

供电系统底压母线的联络电缆的短路故障常见故障常见问题的分析与处理方案

桥架中的48根电缆现有16组再度进行了规范的铺装,每2组正中间空出10~30mm空气流通散热间隙


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