變電站站內電力電纜的防護措施

　　常用的電線電纜涉及到很多種類, 有控制電纜, 電力電纜, 通信電纜等等。由于控制系統與各控制系統或各執行機構之間使用了大量的控制電纜線，。通過對變電站站內控制電纜和電力電纜的分析, 對其可能產生的故障進行詳細的分析和總結, 從而在選擇和使用上都能提高電纜的防護措施。

　　一、電纜的故障分析

　　(一)電力電纜的故障分析

電力電纜發生故障的主要原因為：外力破壞、市政建設時野蠻施工;電力電纜施工時沒有嚴格按工藝要求而留下的隱患;電纜老化便絕緣性能降低;大氣過電壓、操作過電壓等。電力電纜的故障按其性質可分為：開路故障、低阻故障、高阻故障、閃絡故障和封閉故障。按故障的狀態可分為：接地故障、短路故障、斷線故障、混合故障。按故障的類別可分為：單相故障、兩相故障、三相故障等。電力電纜故障的探測一般要經過診斷、測距、定點三個步驟。首先要確定電力電纜故障的性質、狀態、類別和故障的嚴重程度, 以確定選擇故障的探測方法, 達到修復恢復供電之目的。

(二)控制電纜的故障分析

變電站的信號監測、儀表顯示、繼電保護、控制和操作回路、報警等均采用控制電纜連接。控制電纜投入運行后, 同一電纜的不同線芯之間, 緊鄰平行敷設的電纜之間都存在電氣干擾的問題, 引起電氣干擾的主要原因有：(1)由于外施電壓在線芯間電容耦合的作用下產生的靜電干擾;(2)由于通電電流產生的電磁感應干擾。另外, 控制電纜投入運行后, 同一電纜的不同線芯之間, 緊鄰平行的高低壓電纜之間, 由于靜電感應、電磁感應, 都會存在著相互干擾的問題, 當鄰近存在著高壓區, 大電流干擾源時, 干擾更為嚴重。

　　二、電纜的防護措施

電纜出現故障后, 必須做好一切可能的措施, 比如在選擇和使用上, 或者用正確的方法進行判斷解決故障的發生

(一)電力電纜的故障定點

　　電力電纜故障點的距離測定之后, 便要對地面開挖并對電力電纜的故障進行修復。電力電纜往往是數根電纜并排敷設或設置于電纜溝內, 還應區分出哪根是發生故障的電纜, 即使對電力電纜故障點測距也只能判斷出故障點的大概范圍。因此, 需用儀器對電力電纜故障點準確定點, 一般電力電纜故障點的定點可采用聲磁法或音頻感應法

　　1.聲磁法。使用脈沖高壓使電力電纜故障點擊穿放電, 利用電纜故障間隙放電時產生機械聲音對發生高阻故障和閃絡故障的電力電纜定點。由于電力電纜故障的狀態和類別不一、故障損傷的程度也不一樣、且電纜埋深或是否穿管等因素都會反映到放電聲音的大小, 即使在故障點附近能聽到放電聲仍很難準確定點。聲磁法是根據聲音信號與磁場信號傳播速度不一的原理, 利用儀器探頭撿出聲音信號和磁場信號的時間差來確定準確的故障點。聲音在電力電纜周圍介質中傳播速度大約為500m/s左右, 而磁場信號傳播速度幾乎接近于光速30萬km/s, 從故障點至儀器探頭之間磁場信號傳播的時間可以忽略不計, 以磁場信號觸發后開始記錄聲音信號,所以根據檢出的聲音信號至儀器探頭之間傳播時間的長短可以作為判斷電力電纜故障點的遠近, 檢測聲音傳播時間最短地點即為故障點。

　　2.音頻感應法。對于電力電纜的短路故障, 由于無放電聲而不能采用聲磁法, 只能采用音頻感應法對故障點進行準確定點。音頻感應法用音頻信號發生器在電力電纜短路相芯線間通上音頻電流。電力電纜會發出電磁波。在電力電纜故障點附近的地面上用探頭(電感式線圈)沿被測電力電纜走向接收電磁場變化的信號, 將信號放大后送入耳機或指示儀表檢測信號的變化情況, 直至信號消失。在電力電纜故障點音頻信號最強。

　　(二)控制電纜的選擇和使用

　　1.選擇。(1)根據控制電纜的工作對象和運行環境合理選擇相應的種類型號;(2)為了減少控制電纜的根數和投資費用, 應盡量選擇多芯控制電纜;(3)測量表計電流回路, 控制電纜的纜芯截面積不應小于2.5mm2;(4)繼電保護電流回路, 控制電纜的纜芯截面積不應小于2.5mm2, 但當電流互感器一次側發生故障時, 應不超過允許負荷的10%;(5)測量及保護的電壓回路, 控制電纜的纜芯最小截面積為1.5mm2, 但應保證電壓互感器最大負荷時, 電壓回路的電壓降小于3%;(6)控制及信號回路, 控制電纜的纜芯截面積不應小于1.5mm2, 為了保證斷路器可靠工作, 在操作回路處于最大負荷時, 接至各設備處的電壓降不允許超10%;(7)重要的繼電保護回路、操作斷路器的直流電源、計算機監控回路、消防、報警、應急照明等場所, 應選用阻燃型控制電纜;(8)強電回路中的控制電纜, 由于強電的信號較強, 因此除了位于超高壓電氣裝置附近或與高壓電纜平行敷設距離較長, 需抑制干擾的情況下, 均可選擇不帶金屬屏蔽的控制電纜。

2.使用。(1)接到不同配電裝置的回路, 不宜合用一根控制電纜;(2)同一配電裝置的電壓回路、電流回路、控制回路和斷路器合閘回路, 應采用各自獨立的控制電纜;(3)同一根控制電纜, 應避免接至控制屏上兩側的端子排;(4)強電信號控制回路和弱電信號控制回路, 不能合用一根控制電纜;(5)交流斷路器采用分相操作方式時的各相控制回路, 不宜合用一根控制電纜;(6)高電平信號回路和低電平信號回路, 不能合用一根控制電纜;(7)對弱電回路的往返導線, 應合用一根控制電纜, 以減小低電平的參數干擾影響;(8)弱電回路的控制電纜如果能與電力電纜保持足夠的距離, 或敷設在鋼管中, 可能會使外部的電氣干擾降低到允許的限度;(9)對計算機監測信號回路的開關量信號, 可用總屏蔽, 高電平模擬信號, 宜用對絞線芯總屏蔽, 必要時也可用對絞線芯分屏蔽, 低電平模擬信號或脈沖信號, 宜用對絞線芯的分屏蔽, 必要時也可采用含對絞線芯分屏蔽的復合總屏蔽;(10)為了保證計算機監控系統正常工作, 計算機監控系統的模擬信號回路的控制電纜屏蔽后, 宜采用集中式一點接地;(11)其他控制電纜屏蔽層, 當電磁感應干擾較大時, 采用一點接地;(12)雙重屏蔽或復合式總屏蔽的內屏蔽層宜采用一點接地, 而外屏蔽層則宜采用兩點接地。