電力電纜技術(shù)-(NXPowerLite)課件

1、電力電纜技術(shù)關(guān)于電力電纜電纜基本常識及發(fā)展史電纜設(shè)計與制造電纜選型電纜附件電纜敷設(shè)及安裝電纜附件的安裝電纜試驗標(biāo)準(zhǔn)及試驗技術(shù)電纜故障的測尋電纜運行與維護電纜技術(shù)管理電纜基本常識 電纜的定義：（ 構(gòu)成電纜的三要素）1）導(dǎo)體 2）絕緣 3）外護層1 導(dǎo)體銅電阻系數(shù)為0.0184，比重8.9鋁電阻系數(shù)為0.031，比重2.7(銅的30%) (66kV及以上不用鋁芯)我國規(guī)定的線芯截面（mm2）規(guī)格:2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、240、300、400、500、630、800、1000等20種規(guī)格線芯數(shù)量與形狀：單芯、兩芯、三芯、四芯、五芯等五種，并根據(jù)線芯

2、的數(shù)量，將導(dǎo)線壓成圓形、半圓形、扇形等形狀；小截面實芯（即獨股），大截面多股絞合2 絕緣 1.油浸紙絕緣：怕水,需金屬防水層,除500kV及以上超高 壓充油電纜外，基本被交聯(lián)電纜所取代2.橡膠絕緣：乙丙橡膠電纜最高使用電壓已達(dá)150kV。3.聚氯乙烯絕緣：介損大，含氯，運行溫度低，一般只 用于6kV及以下電壓等級，將被淘汰。4.聚乙烯絕緣:熔融溫度低(70),最高工作電壓達(dá)500kV5.交聯(lián)聚乙烯:通過化學(xué)或物理方法將聚乙烯分子鏈間 相互交聯(lián)。最高運行溫度可達(dá)90，短路時導(dǎo)電線芯 允許的最高溫度可達(dá)250。極大地提高了電纜的安 全載流量和短路容量。其最高工作電壓達(dá)500kV。 從1 kV到22

3、0 kV的各種電力電纜中，交聯(lián)聚乙烯是當(dāng)前應(yīng)用最廣的一種絕緣材料，幾乎完全取代了紙絕緣。電纜分類1 、紙絕緣電纜（1880年） 1）統(tǒng)包型 2）分相鉛包型 3）充油電纜 2、 聚氯乙烯電纜（PVC）（1957年） 3、 交聯(lián)聚乙烯電纜（XLPE）（1960年） 4、 特種電纜 5 超導(dǎo)電纜（2000年）統(tǒng)包型紙絕緣電纜分相鉛包型紙絕緣電纜分相鉛包型紙絕緣電纜每相有一個接地的鉛包，電力線完全垂直于絕緣紙在20kV及35kV采用致命的缺陷氣隙 注：電壓再高時用充油電纜電場分布 充油電纜特點：在導(dǎo)電線芯中有一油管，利用單獨的帶有一定壓力的油箱向電纜充油并保持一定的壓力?？上埥^緣中的氣隙，提高工作

4、電場強度。最高工作電壓已發(fā)展到1100kV。XLPE 電纜半導(dǎo)電層的作用交聯(lián)電纜與紙絕緣電纜的比較 交聯(lián)電纜 油紙電纜介電常數(shù) 20 2.3 3.4介質(zhì)損耗tg20 0.0005 0.003體積電阻 .cm 1015 1013最高運行溫度 90 65允許高差 無 有安裝工藝 簡單復(fù)雜制造工藝 簡單復(fù)雜金屬防水層中低壓無全有電纜額定電壓（UO/U）的選定中性點的接地方式1） 直接接地2） 小電阻接地3） 消弧線圈接地4） 不接地結(jié)論： 電纜額定電壓（UO/U）的選 定是由系統(tǒng)的不同接地方式 決定的。UO的劃分與電纜絕緣厚度 電壓（U/U0 （kV） 厚度（mm） 0.6/1 0.73.0 （大截

5、面厚）1.8/3 2.03.03.6/6；6/6 2.53.2；3.46/10；8.7/10 3.4 ； 4.5 21/35；26/35 9.3 ； 10.548/66 14（東北） 64/110 16.518 .6 （大截面薄）127/220 24 .3（ 注意：U0與試驗電壓的選擇）電纜附件 定義 ： 除電纜本體以外所有電纜安裝用的材料。如終端頭、中間接頭、電纜安裝用的金具、電纜卡子、絕緣材料等。本處僅指電纜終端頭和中間接頭。 終端頭和中間接頭： 電纜線路兩端與其它電氣設(shè)備相連接的電纜附件稱為終端頭，用于戶外的稱戶外終端頭，用于戶內(nèi)的稱戶內(nèi)終端頭；兩根電纜相連接的電纜附件稱中間接頭。 電纜

6、附件技術(shù)條件1導(dǎo)體連接好：（1）接觸電阻要小且穩(wěn)定。應(yīng)能承受故障電流的沖擊。 接觸電阻應(yīng)不大于同長度、同截面、同材料導(dǎo)體的電阻的1.2倍。（2） 有足夠的機械強度。應(yīng)能承受一定的拉力。（3） 耐腐蝕，滿足使用環(huán)境的要求。（4） 價格低廉、便于現(xiàn)場安裝。2絕緣性能高：（1）耐壓強度高、介質(zhì)損耗低、化學(xué)性能穩(wěn)定。用于戶外時還應(yīng)能耐受紫外線照射和大氣污染。（2）有合理的改善電場分布的措施和與電纜絕緣相匹配的絕緣余度。應(yīng)力錐或應(yīng)力控制管等被用來改善該處的電場分布。3密封性能可靠： （進(jìn)水是電纜附件發(fā)生故障的主要原因之一）4適應(yīng)使用環(huán)境：諸如惡劣氣候條件、耐受紫外線照射及各種污染、水下長期浸泡、機械拉力

7、或壓力等等。5結(jié)構(gòu)簡單，便于現(xiàn)場安裝電纜試驗的分類1 例行試驗（出廠試驗）2 抽樣試驗3 型式試驗4 交接試驗5 預(yù)防性試驗注釋：上述第一、二項由制造廠完成； 第三項由制造廠委托權(quán)威試驗機 構(gòu)完成； 第四、五項由使用單位或受使用單 位委托的試驗機構(gòu)完成。型式試驗對任一種新型電纜，制造廠在投入批量生產(chǎn)之前，為了檢驗其性能所進(jìn)行的試驗。對同一種類型電纜，型式試驗無須重復(fù)。抽樣試驗證明制造廠所生產(chǎn)的電纜符合技術(shù)條件對部分出廠電纜進(jìn)行，每批按一定比例抽取交接試驗檢查電纜及附件的安裝質(zhì)量，并據(jù)此決定電纜能否投入運行。預(yù)防性試驗對運行電纜定期進(jìn)行發(fā)現(xiàn)運行電纜中尚未引發(fā)事故或會影響其正常使壽命的隱患常用試驗

8、標(biāo)準(zhǔn)（國際）IEC 60840 AMD 2(1993) 額定電壓30kV(Um=36kV)以上至150kV(Um=170kV)的擠壓絕緣電力電纜的試驗 第2號修訂 （高電壓等級電纜參照使用）IEC 60502-1 （1kV3kV）具有擠壓成型絕緣的電力電纜及其附件 IEC 60502-2 （6kV30kV）具有擠壓成型絕緣的電力電纜及其附件 相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)常用試驗標(biāo)準(zhǔn)（國內(nèi)）GB50150-91 DL/T596-1996 (原電力部部頒標(biāo)準(zhǔn)) (華北電力集團公司頒布)(2002) (天津市電力公司頒布)(2001)相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)紙絕緣電纜預(yù)防性試驗項目絕阻直流耐壓電纜主絕緣的絕緣電阻值測量方法電纜

9、交接和預(yù)防性試驗中主絕緣耐壓試驗問題電纜容性電流很大絕緣 電壓(kV) 截面(mm*2) 電容(uf/km) 電流Ic(A/km)XLPE 8.7/10 240 0.34 0.61XLPE 26/35 240 0.18 1.14絕緣紙 8.7/10 240 0.58 1.05絕緣紙 26/35 185 0.27 1.7結(jié)論：現(xiàn)場難以進(jìn)行電纜的工頻耐壓試驗直流耐壓試驗電路圖電纜直流耐壓試驗 1）安全措施（注意另一端的安全） 2）注意雜散泄露電流的屏蔽 3）注意與歷史數(shù)據(jù)的比對 4）電纜本體溫度對泄露電流的數(shù)值影響很大（季節(jié)差、試驗前電纜負(fù)荷狀況、 電纜埋設(shè)環(huán)境等）XLPE電纜例行試驗項目導(dǎo)體直流

10、電阻測定交流耐壓試驗局部放電試驗外護層耐壓試驗（對護層絕緣有要求的電纜）XLPE電纜交接試驗項目五阻值測量： （主絕緣電阻、外護套絕緣電阻、內(nèi)襯層絕緣電阻、銅屏蔽電阻和導(dǎo)體電阻）（后四項僅對10kV35kV 等級電纜）主絕緣耐壓試驗 （0.1Hz、1300Hz變頻諧振）交叉互聯(lián)系統(tǒng)相位檢查外護層耐壓試驗(66kV及以上）XLPE電纜預(yù)防性試驗主絕緣電阻值、外護套絕緣電阻、內(nèi)襯層絕緣電阻的測量 (注：發(fā)現(xiàn)外護套絕緣電阻、內(nèi)襯層絕緣電阻有問題時，進(jìn)行銅屏蔽電阻和導(dǎo)體電阻的測量）交叉互聯(lián)系統(tǒng)（66kV及以上）主絕緣耐壓試驗 （ 0.1Hz、1300Hz變頻諧振）XLPE電纜主絕緣絕緣電阻值的測量注意

11、: 1. 0.6/1kV電纜使用1kV 兆歐表2. 0.6/1kV以上電纜使用2.5kV 或5kV兆歐表XLPE電纜交接和預(yù)防性試驗不宜作直流耐壓試驗因直流耐壓試驗而在XLPE 電纜主絕緣中產(chǎn)生的積累效應(yīng)會縮短電纜的使用壽命 （空間電荷效應(yīng)）直流耐壓試驗不能有效的發(fā)現(xiàn)危及XLPE 電纜安全運行的缺陷 （阻性分布與容性分布）結(jié)論:變頻諧振耐壓試驗方法最為適宜 (CIGRE 1997)XLPE電纜交接和預(yù)防性試驗主絕緣耐壓試驗方法1）直流耐壓試驗（2003年7月1日后停用）2）VLF 0.1Hz （國外用于30kV及以下） a. 余弦方波電壓法; b. 正弦方波電壓法 （余弦方波電壓法比正弦方波電

12、壓法更有效）3） 變頻諧振耐壓試驗（1Hz300Hz） (耐壓時間的選定)4） 振蕩波耐壓試驗 a.初始電壓震蕩幅值4Uo; b.沖擊次數(shù)520次(間隔為2秒)注：目前各類標(biāo)準(zhǔn)尚處于摸索階段，有待于進(jìn)一步完善。變頻諧振耐壓試驗注：1.工作電流僅為諧振前的1/201/50 2.諧振點接近工頻時最為有效 3.結(jié)合局放測量更為理想XLPE電纜受潮五阻值測量五阻值測量： 主絕緣電阻、外護套絕緣電阻、內(nèi)襯層絕緣電阻、銅屏蔽電阻和導(dǎo)體電阻電纜故障的測尋 故障性質(zhì)的判斷故障測尋方法故障性質(zhì)的判斷1、接地故障2、短路故障3、斷線故障4、閃絡(luò)性故障5、混合型故障故障測尋方法 1、初測 電橋法 脈沖法 2）定點 聲測法 感應(yīng)法 跨步電壓法Lx=2LRx電橋法原理QF1-A面板圖脈沖法原理Lx =VTx/2 V=160m/s (紙纜); V=170m/s (XLPE) 脈沖法原理(接地故障波形)脈沖法原理(接地故障波形)Lx =VTx/2 V=160m/s (紙纜); V=170m/s (XLPE) 脈沖法原理(斷線故障波形）脈沖法原理(斷線故障波形)脈沖法原理行波在傳播過程中遇阻抗發(fā)生變化時產(chǎn)生反射脈寬