中壓電纜電網(wǎng)運行方式及故障模型研究

黃鶯

摘? 要：在城市電網(wǎng)運行中，中壓電纜無論是在占用空間、外部美觀方面，還是在路徑的靈活選擇方式上，都占有一定的優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于電力、信息傳輸、儀器儀表等領(lǐng)域。充分了解和掌握中壓電纜電網(wǎng)的運行方式，并對其故障模型進行全面細致的研究，才能夠保障中壓電纜電網(wǎng)更加安全可靠地運行，實現(xiàn)中壓電纜電網(wǎng)的安全、可靠、高效運行。

關(guān)鍵詞：中壓電纜? 運行方式? 故障模型研究

中圖分類號：TM711 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2020）02（a）-0054-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城市現(xiàn)代化進程的不斷推進，電纜電網(wǎng)運行越來越發(fā)揮著重要的作用。在城市電網(wǎng)運行中，中壓電纜無論是在占用空間、外部美觀方面，還是在路徑的靈活選擇方式上，都占有一定的優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于電力、信息傳輸、儀器儀表等領(lǐng)域。中壓電纜電網(wǎng)保障了電力系統(tǒng)的安全可靠運行，提高了城市的建設(shè)速度。

本文將從介紹中壓電纜及其接線方式、附件的選用、中壓電纜電網(wǎng)故障模型研究等方面進行探討。

1? 什么是中壓電纜

1.1 概念

電力電纜按電壓等級可分為中、低壓電力電纜（35kV及以下）、高壓電纜（110kV以上）、超高壓電纜（275～800kV）以及特高壓電纜（1000kV及以上）。電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，電力電纜常用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站引出線路、工礦內(nèi)部供電及過江海水下輸電線。

常用中低壓電力電纜如圖1所示。

1.2 中壓電纜的用途

用于電力系統(tǒng)方面，主要是架空裸電線、母線、分支電纜、電磁線以及電氣裝備電線電纜等;用于信息傳輸方面，主要是城市通信電纜、電視電纜、電子線纜、射頻電纜、光纖纜、數(shù)據(jù)電纜、電磁線、電力通訊或其他復(fù)合電纜等;用于儀表系統(tǒng)，主要是電力電纜、電磁線、數(shù)據(jù)電纜、儀器儀表線纜等。

2? 中壓電纜接線方式及附件選用

2.1 中壓電纜截面的選擇

為了保證供電的安全和可靠，同時使技術(shù)得到更科學(xué)合理的運用，在選擇電纜時，應(yīng)考慮電纜截面符合以下條件：一是導(dǎo)線在最大負荷下長時間工作不會過熱;二是要使受電端有足夠的電壓來保證供電質(zhì)量;三是要使輸電線路的年運行費用達到最低，以實現(xiàn)經(jīng)濟供電;四是要避免在運行或安裝過程中出現(xiàn)斷線現(xiàn)象，即導(dǎo)線截面要有足夠的機械強度;五是導(dǎo)線截面要符合短路時的熱穩(wěn)定條件。

2.2 中壓電纜的接線方式

對于架空線路的接線方式，在優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、降低線損的前提下，為了保證中壓電纜經(jīng)濟安全運行，便于檢修和維修，目前城鎮(zhèn)配電網(wǎng)絡(luò)中普遍使用的一種接線方式是“手拉手”環(huán)網(wǎng)接線方式，通過主干線末端的直接聯(lián)絡(luò)，實行環(huán)網(wǎng)接線運行，可提高供電的可靠性。但是這種接線方式對每條線路的備供能力要求較高，否則將無法滿足配電網(wǎng)絡(luò)安全準則的要求。

對于電纜的接線方式，雖然有電纜單環(huán)網(wǎng)、電纜雙環(huán)網(wǎng)、雙電源雙T形接線等方式，但各有優(yōu)缺點，而且會受客觀條件所限?？山Y(jié)合上述幾種電纜接線方式，制定出更加經(jīng)濟、可靠的配電網(wǎng)自動化方案，即由中壓環(huán)網(wǎng)柜組成的電纜環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

2.3 中壓電纜的附件選用

鑒于繞包型、預(yù)制型、灌膠型、熱縮型等電纜附件的缺點，現(xiàn)在普遍都采用冷縮式應(yīng)力控制管。冷縮式電纜附件不需要特殊工具，使用方便，操作簡單，無需分層安裝，而且安全可靠。由于冷縮式電纜附件一般采用硅橡膠作為絕緣材料，因此在材料上也具有相當?shù)膬?yōu)勢，主要表現(xiàn)為具有疏水性和耐污性，而且因為硅橡膠是以Si-O為主，所以還具有抗紫外線的性能。冷縮式電纜附件如圖2所示。

3? 中壓電纜電網(wǎng)故障模型研究

中壓電纜電網(wǎng)故障模型組件包括電纜設(shè)備、不可抗力因素以及人為因素、終端自動化裝置以及軟件因素等。通過對中壓電纜電網(wǎng)故障的模型分析，可概括為以下主要故障原因及其解決方法。

3.1 電纜設(shè)備

由于電纜設(shè)備原因而導(dǎo)致的故障主要是設(shè)備在出廠時不合格而導(dǎo)致。制造廠商的制作水平和制作工藝不同，加工出來的電纜設(shè)備質(zhì)量也存在著一定的差距。細節(jié)部分如電纜頭附件和電纜中間接頭部位如不能按照標準化工藝進行壓接，就會大大降低產(chǎn)品的絕緣度，從而產(chǎn)生間隙放電。

3.2 不可抗力因素。

不可抗力因素主要指的是暴雨天氣和雷電天氣。暴雨容易導(dǎo)致中壓電纜電網(wǎng)的線路發(fā)生自然災(zāi)害，夾雜狂風(fēng)的強降雨還會造成倒桿、斷桿等現(xiàn)象，更嚴重的還會造成雷電行波破壞戶外柱上的變壓器，引發(fā)絕緣管破裂、避雷器炸裂等永久性的故障，引發(fā)全配電網(wǎng)線路斷電。針對這種現(xiàn)象，在相關(guān)的區(qū)域，要配備瓷質(zhì)絕緣子以及新式的避雷裝置，以減少因雷擊而導(dǎo)致的停電故障。

3.3 人為因素

人為因素包括很多，比如因疏于管理而導(dǎo)致電纜設(shè)備受潮、腐蝕而造成停電;由于安裝不當而導(dǎo)致負荷過重，而發(fā)生引流線燒斷而脫落;由于墻體的漏洞或管理疏忽而導(dǎo)致小動物進入設(shè)備而引起的線路短路;由于不合理施工導(dǎo)致對電纜、導(dǎo)線等設(shè)備的破壞而引發(fā)跳閘等等。這些現(xiàn)象都需要提高對現(xiàn)場的監(jiān)管力度，明確監(jiān)管責(zé)任。

3.4 自動化裝置

中壓電纜電網(wǎng)故障模型中的一個重要組件是自動化終端裝置。配備該裝置的目的，是為了加強對中壓電纜中一些重要分支線路的故障處理。由于缺少智能化管理系統(tǒng)，一些重要的分支線路故障往往難以被及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致故障范圍擴大。為了有效排除中壓電纜運行中出現(xiàn)的故障，可以在中壓配電系統(tǒng)中，對重要分支線路節(jié)點和大型去路節(jié)點進行重點控制。

3.5 軟件因素

中壓電纜電網(wǎng)運行還須滿足以下因素：必須保證電纜的絕緣電阻值不小于允許的最低值;電纜的運行溫度不得超過允許的溫度，而且要考慮周圍環(huán)境溫度的數(shù)值;電纜運行負載不得超過長期允許的負載;供電設(shè)備的額定電壓需要與用電設(shè)備的額定電壓相匹配，包括電網(wǎng)額定電壓、發(fā)電機額定電壓和電力變壓器的額定電壓;電纜的短時過載應(yīng)在允許的時間段內(nèi)，否則會引起電纜故障。

4? 結(jié)語

通過以上分析得知，中壓電纜電網(wǎng)在運行過程中受到很多因素的影響，這些因素既包括自然因素，也包括人為因素。為保證中壓電纜電網(wǎng)能夠在安全、可靠的環(huán)境下運行，更好地服務(wù)于社會，必須對其故障模型進行認真細致的研究，才能夠更充分地了解和掌握中壓電纜電網(wǎng)的運行方式及其特點，從而做到防患于未然，更好地發(fā)揮中壓電纜在經(jīng)濟建設(shè)中的重要作用。

參考文獻

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