电力电缆敷设方法的研究与改进.pdf

2 0 冶 金 动 力 ME r r A I I I Jl i GI C AL P OWE R 2 O l 1 年第 1期 总 第 1 4 3期 电力电缆敷设方法的研究与改进 孙业锁 ，李锡钢，何敬国，王鹏飞，高磊 ( 莱芜钢铁集团公司动力部 ， 山东莱芜2 7 1 1 0 4) 【 摘要 】为了提高电力电缆的可靠运行能力， 对电 力电缆的敷设方法进行了研究和改进， 将电缆沟和电 缆通廊的转角由9 0 。改成 4 5 。一 6 0 。运行后， 取得了很好的实际效果。 【 关键词 】电力电缆； 敷设； 改进 【 中图分类号】T M 2 4 7 【 文献标识码】B 【 文章编号】1 0 0 6 6 7 6 4 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 2 0 0 2 Re s e a r c h a nd I m p r o v e m e nt o f La y i n g W a y o f Po we r Ca b l e S UN Ye s u o ，L I Xi g a n g ，HE J i n g g u o ，WANG P e n g f e i ，GAO L e i ( P o w e r D e p a r t m e n t ,L a i w u I r o n& S te e l G r o u p C o L a i w u ,S h a n d o n g 2 7 1 1 0 4 ,C h i n a ) 【 A b s t r a c t 】 T o i n c r e a s e r e l i a b l e o p e r a t i o n c a p a c i t y o f p o w e r c a b l e ， th e l a y i n g w a y s o f p o we r c a bl e we r e r e s e a r c he d a n d i mp r o v e d Th e c o m e r o f c ab l e c h a n ne l a nd c ab l e c o r r i d o r wa s c h a n g e d f r o m 9 0 。 t o 4 5。 6 0。 I t a c h i e v e d be t t e r a c t u a l e f f e c t 【 K e y w o r d s 】p o w e r c abl e ； l a y i n g ； i m p r o v e m e n t 1 前言 目 前，电力电缆线路是供电企业电力传输的主 要方式之一 ，引起电力电缆运行故障的主要原因有 四方面： 一是电力电缆施工不规范； 二是运行管理不 到位； 三是受外界侵害 ； 四是 电力 电缆质量问题。其 中，由于电力电缆施工不规范和外界侵害引起的电 力电缆事故占绝大部分， 为了减少电力电缆事故， 我 们结合工作实际情况， 规范电力电缆施工管理， 从根 本上消除因施工不规范引起的电力电缆事故，从而 提高电力电缆的稳定运行能力。 2 电力电缆敷设方式 电力电缆的主要敷设方式有直埋、电缆沟、 排 管、 架空、 桥架、 通廊等等。 而莱钢目前使用最多的是 电缆沟和电缆通廊的敷设方式，此种敷设方式能够 便于电力电缆管理部门 日常维护管理 。 然而 ， 由于 莱钢电力系统传输范围大 ，电力电缆线路往往有数 千米长 ，无论是电缆沟敷设还是电缆通廊架设都会 经常变换线路走 向。虽然在转角处能够满足电力电 缆弯曲半径的要求， 但很容易使电力电缆局部受力， 形成薄弱环节， 导致事故发生。针对这种情况， 我们 分别对电缆沟和电缆通廊进行改进，消除电力电缆 局部受力情况的发生。 3 对电缆沟的改进 以往的电缆沟在转弯时，出于美观和施工方便 的角度考虑， 会将电缆沟设计为 9 O 。转角。 这种转角 缺陷有三点： 第一， 由于电力电缆自身直径大， 不好 弯曲， 会使 电缆沟两侧 电力 电缆向中间集中， 形成多 条线路交叉 ，无法满足不 同电力 电缆线路分开敷设 的要求。第二 ， 减少 了电缆沟原有的使用空间， 出现 转弯处 “ 堵塞”的现象， 使电力电缆被动受力。 第三 ， 扩大了事故范围。由于转弯处电力电缆密集 ， 一旦一 条线路出现接地或者短路故障，很容易波及其他线 路。 对这种情况 ， 首先要 了解新建电缆沟内敷设电缆 的规格型号， 针对其弯曲能力， 在满足电力电缆弯曲 半径的前提下， 将原 9 0 。转角改变成 4 5 。至 6 0 o的 转角。 这样， 电缆沟两侧敷设的电力电缆在转角处都 会贴近电缆沟两侧， 不会出现向中间集中的情况。 其 次 ， 采用绝缘复合支架代替角钢支架支撑 电力电缆， 以达到减少电力电缆敷设过程中划伤的目的。 4 对电缆通廊的改进 莱钢现有电缆线路在通廊进出口 处全部采用直 上直下方式， 即坡度为 9 0 。， 电缆通廊进出口处， 电 力电缆与通廊钢结构支架直接接触，由于电缆自重 和运行时负荷变化大、 运行环境差等原因， 使此处电 力电缆受力严重， 形成薄弱环节， 一旦出现问题， 会 严重影响正常生产，是制约电缆安全运行的重要隐 患。 针对这种现状 ， 我们将正在施工中的电缆通廊进 行了更改 ，将 电缆通廊进出口处 9 0 。直角坡改成 2 0 1 1 年第 1 期 总第 1 4 3期 冶 金 动 力 ME T A L L U R 13 1 C A L P O WE R 21 4 5 。至 6 0 。的慢坡。对 已施工完毕 的通廊 ， 在不改 变单节通廊整体受力角度前提下，合理降低通廊支 架 ，达到实现降低电缆通廊进出口坡度的目的。这 样 ， 既满足电缆弯曲半径的要求 ， 又能够消除电缆安 全运行的薄弱环节 ，大大提高电力电缆线路运行的 安全可靠性。 5 实施后效果 电缆敷设方式改进前 ，由于电缆局部受力等原 因造成的电缆事故时有发生 ， 年均 3起事故。 使莱钢 电力网络运行的可靠性大大降低 ， 同时， 也给莱钢 的 生产带来损失。 仅 2 0 0 9年热电 I线在电缆通廊下 弯处短路的一次事故 ，就造成莱钢生产 区域大面积 停电， 高炉停产。 自电缆敷设方式改进 以来 ，运行的几十条电缆 线路从未发生过因局部受力等原 因造成 的事故 ， 给 莱钢热线生产提供 了可靠 的电力供应。 目前 ， 正在对 原有电缆敷设方式不合理的线路进行逐步改造 ， 将 电缆敷设、 运行进行规范化 ， 以保证莱钢热线生产的 可靠用电 。 我们对近五年来电缆故障进行分类统计， 如表 1 。 表 1 电缆故 障逐年统计表 故障类型 2 0 0 5 年 2 o o 6 2 0 0 7 年2 o o 8 2 0 0 9 年2 O 1 0 年 施工损坏 3 2 2 4 1 0 电缆局部受力 4 5 5 4 0 0 其他 5 4 5 4 2 3 6 结论 运行结果表明 ， 通过以上方法的具体实施 ， 莱钢 电力电缆线路运行的稳定性得到了大大的提高。大 大减少了因电力电缆故障造成的电力供应中断事故 的发生， 为莱钢的跨越式大发展做出了贡献 。 参 考 文 献 】 1 】陈发宇电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 M 北京： 中国计划出版社 ， 2 0 0 6 2 】张青林 建设工程项 目管理规范 MJ 北京： 中国建筑工业 出版 社 ， 2 0 0 6 收到修改稿 日期 ： 2 0 1 0 1 2 0 8 作者简介 ： 孙业锁 ( 1 9 6 7 一)， 男 ， 大学本科学历 ， 工程师 ， 现从事电气 技术管理工作。 ( 上接第 1 2页 ) 快速切换 ： 如图 1 所示的厂用 残压切换 ：当残压衰减到 2 0 一 4 0 的额定电 电系统工作电源 由发电机端经电抗器引入 ，备用 电 压 ， 实现的切换通常称为 “ 残压切换 ”， 残压切换虽 源由电厂高压母线或 由系统经起动 备用变引人 ， 能保证电动机安全 ， 但 由于停电时间过长， 电动机 自 正常运行时厂用母线由工作电源供电，当工作电源 启动成功与否、 自 启动时间等都将受到较大限制， 如 侧发生故障时 ，必须跳开工作电源开关 1 D L 、 合 图 2 情况下， 残压衰减到 4 0 的时间约为 1 s ， 衰减 2 D L， 跳开 1 D L时厂用母线失电， 由于厂用负荷多为 到 2 0 的时间约为 1 4 s 。 异步电动机， 电动机将惰行， 母线电压为众多电动机 综合以上三种切换模式的分析，切换装置设计 的合成 ， 反馈电压称其为残压 ， 残压的频率和幅值将 的基本原则是尽量减小切换过程产生的冲击电流 ， 逐渐衰减。如图 2母线残压相量变化轨迹 ( 残压衰 其中最主要而且最理想的是快速切换 ，所以机组正 减较慢 的情况 ) ，则母线失电后残压相量端点将沿 常启停的切换以及故障时的切换必须首先采用快速 残压曲线由 A向 B方 向移动 ， 能在 A B段 内合上备 切换 ， 除非快切失败 ， 才继续执行备用切换模式 。需 用电源 ， 则既能保证电动机安全 ， 又不使 电动机转速 要特别指出的是 ，切换装置的所有三种切换模式是 下降太多 ， 这就是所谓的 “ 快速切换”。 在同一时刻 同时启动的，即三种不同的逻辑程序 同 同期捕捉切换 ：图 2中过 B点后 B C段为不安 时运行。以下为典型机组在不同切换摸式下的切换 全区域， 不允许切换， 在 C点后至 C D段实现的切换 总时间：快速切换： 3 0 1 0 0 m s ； 以前通常称为 “ 延时切换” 或 “ 短延时切换 ” 前面已 同期捕捉切换 ： 2 5 0 5 0 0 ms ； 分析过， 用固定延时的方法并不可靠 ， 最好的办法是 残压切换 ： 4 0 0 1 2 0 0 ms ： 实时跟踪残压的频差和角差变化 ，尽量做到在反馈 延时切换 ： 1 7 0 0 ms 。 电压与备用电源电压向量第一次相位重合时合闸， 4 结语 这就是所谓的 “ 同期捕捉切换 ”， ； 21 I 2为例 ， 同期 在此系统中引进快切装置 ，根据装置选择各种 捕捉切换时间约为 0 6 s ， 对 于残压衰减较快的情 投切方式 ，保证了厂用电系统安全切换， 对减少事故 况 ， 该时间要短得多 ， 若能实现 同期捕捉切换 ， 特别 损失、 保护人身与设备的安全具有很大意义。 是同相点合闸， 对电动机的自 起动也很有利， 因此时 收 稿日 期： 2 0 1 0 0 8 2 7 厂母电压衰减到 6 5 7 0 左右，电动机转速不至 作 者 简 介： 史 红 艳( 1 9 7 8 一 ) ， 女， 1 9 9 9 年 毕 业 于 中 央 广 播电 视 大 学 电 于下降很大， 且备用电源合上时冲击最小。 气 工 程 专 业，高 级 工 程 师， 现 主 要 从 事 发 电 运 行 及电 气 管 理 工 低