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(jìn)行全面細(xì)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(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2020）02（a）-0054-02

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，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(jìn)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(fù)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(dá)到最低，以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(jī)械強(qiáng)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(jì)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(zhǔn)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(jì)、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(dāng)?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(xì)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(biāo)準(zhǔn)化工藝進(jìn)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(qiáng)降雨還會造成倒桿、斷桿等現(xiàn)象，更嚴(yán)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(dāng)而導(dǎo)致負(fù)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(jìn)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(qiáng)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(kuò)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(jìn)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(fù)載不得超過長期允許的負(fù)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(jī)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(jìn)行認(rèn)真細(xì)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(jì)建設(shè)中的重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李傳波.配網(wǎng)中壓系統(tǒng)故障及解決措施[J].中國科技博覽，2018（7）：89-90.

[2] 陳陣，王益.智能電網(wǎng)電纜節(jié)點異常故障自動檢測技術(shù)[J].自動化與儀器儀表，2019（8）：45-46.

[3] 張社利.關(guān)于配網(wǎng)中壓系統(tǒng)故障及解決探究[J].科技視界，2019（2）：124-125.