变电所内电缆的防护措施

增加变电所的出线回路数。要解决线路走廊与城市规划之间的矛盾, 有利于美化城市并与周围环境相协调。在中、低压配网中已大量采用电力电缆供电, 在一些高新技术开发区内已见不到架空线, 全部采用电缆供电。电力电缆万一发生故障就不像架空线方式发生故障后那么容易发现故障点。
变电所：变电所(substation)，顾名思义，就是改变电压的场所与地方。是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。按用途可分为电力变电所和牵引变电所（电气铁路和电车用）。在国家标准GB 50053-94《10kv及以下变电所设计规范》里面规定的术语定义是“10千伏及以下交流电源经电力变压器变压后对用电设备供电”，符合这个的就是变电所。变电所的构造会因为：“电压等级、户内户外、地上地下、变压器容量”等因素的不同，而体现出构造设备的不同和接线方式的不同。上海宝宇电线电缆制造有限公司
众所周知, 在日常用电所涉及到的电缆包括很多种类, 有控制电缆, 电力电缆, 通信电缆等等。由于控制系统与各控制系统或各执行机构之间使用了大量的控制电缆线, 而且这些控制电缆线数量多, 且外加屏蔽线, 又都是以接口的形式连接, 因此在处理设备故障时, 很少会注意电缆线的问题, 所以在控制电缆线出现问题而引起设备故障时, 常使设备电气维修人员在处理该故障时走很多的弯路, 造成一些不必要的损失。另外, 在电网中为了提高供电可靠率, 必须增加变电所的出线回路数。要解决线路走廊与城市规划之间的矛盾, 有利于美化城市并与周围环境相协调。在中、低压配网中已大量采用电力电缆供电, 在一些高新技术开发区内已见不到架空线, 全部采用电缆供电。电力电缆万一发生故障就不像架空线方式发生故障后那么容易发现故障点。
一、电缆的故障分析
(一)控制电缆的故障分析
变电站的信号监测、仪表显示、继电保护、控制和操作回路、报警等均采用控制电缆连接。控制电缆投入运行后, 同一电缆的不同线芯之间, 紧邻平行敷设的电缆之间都存在电气干扰的问题, 引起电气干扰的主要原因有：(1)由于外施电压在线芯间电容耦合的作用下产生的静电干扰;(2)由于通电电流产生的电磁感应干扰。另外, 控制电缆投入运行后, 同一电缆的不同线芯之间, 紧邻平行的高低压电缆之间, 由于静电感应、电磁感应, 都会存在着相互干扰的问题, 当邻近存在着高压区, 大电流干扰源时, 干扰更为严重。
(二)电力电缆的故障分析
电力电缆发生故障的主要原因为：外力破坏、市政建设时野蛮施工;电力电缆施工时没有严格按工艺要求而留下的隐患;电缆老化便绝缘性能降低;大气过电压、操作过电压等。电力电缆的故障按其性质可分为：开路故障、低阻故障、高阻故障、闪络故障和封闭故障。按故障的状态可分为：接地故障、短路故障、断线故障、混合故障。按故障的类别可分为：单相故障、两相故障、三相故障等。电力电缆故障的探测一般要经过诊断、测距、定点三个步骤。首先要确定电力电缆故障的性质、状态、类别和故障的严重程度, 以确定选择故障的探测方法, 达到修复恢复供电之目的。
二、电缆的防护措施
电缆出现故障后, 必须做好一切可能的措施, 比如在选择和使用上, 或者用正确的方法进行判断解决故障的发生。
(一)控制电缆的选择和使用
1.选择。(1)根据控制电缆的工作对象和运行环境合理选择相应的种类型号;(2)为了减少控制电缆的根数和投资费用, 应尽量选择多芯控制电缆;(3)测量表计电流回路, 控制电缆的缆芯截面积不应小于2.5mm2;(4)继电保护电流回路, 控制电缆的缆芯截面积不应小于2.5mm2, 但当电流互感器一次侧发生故障时, 应不超过允许负荷的10%;(5)测量及保护的电压回路, 控制电缆的缆芯最小截面积为1.5mm2, 但应保证电压互感器最大负荷时, 电压回路的电压降小于3%;(6)控制及信号回路, 控制电缆的缆芯截面积不应小于1.5mm2, 为了保证断路器可靠工作, 在操作回路处于最大负荷时, 接至各设备处的电压降不允许超10%;(7)重要的继电保护回路、操作断路器的直流电源、计算机监控回路、消防、报警、应急照明等场所, 应选用阻燃型控制电缆;(8)强电回路中的控制电缆, 由于强电的信号较强, 因此除了位于超高压电气装置附近或与高压电缆平行敷设距离较长, 需抑制干扰的情况下, 均可选择不带金属屏蔽的控制电缆。
2.使用。(1)接到不同配电装置的回路, 不宜合用一根控制电缆;(2)同一配电装置的电压回路、电流回路、控制回路和断路器合闸回路, 应采用各自独立的控制电缆;(3)同一根控制电缆, 应避免接至控制屏上两侧的端子排;(4)强电信号控制回路和弱电信号控制回路, 不能合用一根控制电缆;(5)交流断路器采用分相操作方式时的各相控制回路, 不宜合用一根控制电缆;(6)高电平信号回路和低电平信号回路, 不能合用一根控制电缆;(7)对弱电回路的往返导线, 应合用一根控制电缆, 以减小低电平的参数干扰影响;(8)弱电回路的控制电缆如果能与电力电缆保持足够的距离, 或敷设在钢管中, 可能会使外部的电气干扰降低到允许的限度;(9)对计算机监测信号回路的开关量信号, 可用总屏蔽, 高电平模拟信号, 宜用对绞线芯总屏蔽, 必要时也可用对绞线芯分屏蔽, 低电平模拟信号或脉冲信号, 宜用对绞线芯的分屏蔽, 必要时也可采用含对绞线芯分屏蔽的复合总屏蔽;(10)为了保证计算机监控系统正常工作, 计算机监控系统的模拟信号回路的控制电缆屏蔽后, 宜采用集中式一点接地;(11)其他控制电缆屏蔽层, 当电磁感应干扰较大时, 采用一点接地;(12)双重屏蔽或复合式总屏蔽的内屏蔽层宜采用一点接地, 而外屏蔽层则宜采用两点接地。
(二)电力电缆的故障定点
电力电缆故障点的距离测定之后, 便要对地面开挖并对电力电缆的故障进行修复。电力电缆往往是数根电缆并排敷设或设置于电缆沟内, 还应区分出哪根是发生故障的电缆, 即使对电力电缆故障点测距也只能判断出故障点的大概范围。因此, 需用仪器对电力电缆故障点准确定点, 一般电力电缆故障点的定点可采用声磁法或音频感应法。
1.声磁法。使用脉冲高压使电力电缆故障点击穿放电, 利用电缆故障间隙放电时产生机械声音对发生高阻故障和闪络故障的电力电缆定点。由于电力电缆故障的状态和类别不一、故障损伤的程度也不一样、且电缆埋深或是否穿管等因素都会反映到放电声音的大小, 即使在故障点附近能听到放电声仍很难准确定点。声磁法是根据声音信号与磁场信号传播速度不一的原理, 利用仪器探头捡出声音信号和磁场信号的时间差来确定准确的故障点。声音在电力电缆周围介质中传播速度大约为500m/s左右, 而磁场信号传播速度几乎接近于光速30万km/s, 从故障点至仪器探头之间磁场信号传播的时间可以忽略不计, 以磁场信号触发后开始记录声音信号,所以根据检出的声音信号至仪器探头之间传播时间的长短可以作为判断电力电缆故障点的远近, 检测声音传播时间最短地点即为故障点。
2.音频感应法。对于电力电缆的短路故障, 由于无放电声而不能采用声磁法, 只能采用音频感应法对故障点进行准确定点。音频感应法用音频信号发生器在电力电缆短路相芯线间通上音频电流。电力电缆会发出电磁波。在电力电缆故障点附近的地面上用探头(电感式线圈)沿被测电力电缆走向接收电磁场变化的信号, 将信号放大后送入耳机或指示仪表检测信号的变化情况, 直至信号消失。在电力电缆故障点音频信号最强。