摘要:介绍了一同从自备发电机组至供电系统低压母线的联络电缆受集肤效应等要素影响而产生短路事端的基本情况,并在剖析的基础上选用三相单心电缆品字并联分组敷设的方法来处理的成功事例。
关键词:联络电缆;短路事端;集肤效应;偏载;桥架
1 基本情况
1.1 供电系统概略
某企业的供电系统电源电压为10 kV,有4台1 600 kVA的主变,正常用电负荷约为6 000 kW,最大负荷可达8 000 kW;有自备柴油发电机组6套,总装机容量为12 550 kW,6套发电机组悉数并联到380 V母线上,再用48根单心电缆经过4个联络开关与供电系统低压母线衔接,如图1所示,每个联络开关的每一相母线衔接4根300 mm2的单心电缆,自备发电机组到供电系统低压母线间的联络电缆均匀长度约50 m,电缆选用钢桥架敷设,电缆在桥架中的以无规律随机的方法安置。
1.2 联络电缆短路事端查询
自备发电机到供电系统低压母线之间的联络电缆线路工程是在短路事端产生的三个多月前装置完结的,在工程验收查看时,对电缆接头、电缆中心的敷设质量等项目进行了查看,电缆接头与铜排衔接的装置工艺、接头触摸面积等都契合规划要求,桥架中心的电缆无急弯、被揉捏等缺点,对各电缆的绝缘进行检测,成果各项目标均正常。接着发动自备发电机组并按全厂30%负荷进行带负载试运转,时刻坚持10 min左右,未发现任何反常。尔后将自备发电机组及联电缆络线路处于主动备用状况。
事发当天正午,自备发电机组发动并初次实践并网发电,到黄昏依据供电部分的调峰要求,切除市电后由自备发电机组带全厂的负荷运转,4个联络开关及其所衔接的48根电缆悉数投入运转。大约运转了20 min,配电值班人员曾查看各联络开关、电缆接头号均未发现反常,用红外测温仪丈量电缆温度即发现部分电缆外表温度高达95°,大约过了10 min,在电缆桥架中心处产生了爆破。现场勘测发现只要1处产生爆破,共有8根电缆被烧断,核对后发现A相烧断3根,B相烧断2根,C相烧断3根。经核对,事发时供电系统(低压侧)的总负荷电流约为11 kA,电缆均匀电流密度为2.3 A/mm2,归于挨近经济电流密度值,假如各电缆中的电流散布均匀,电缆外表的温度应该小于90℃,不至于会产生短路爆破事端,终究什么原因引发了电缆短路爆破事端。
2 事端原因剖析
在对联络电缆短路爆破事端进行查询剖析后以为,引发事端的直接原因主要有以下三个方面:
(1)受集肤效应影响导致部分电缆过载。桥架内部空间的狭小添加了电缆规矩敷设的难度。低压联络电缆线路的电流很大,选用了数根单心电缆并联的敷设方法,当同相的数根电缆彼此接近时能够把它们看成为一整根截面很大的导体(如图2所示,其是每相12根单心电缆并联会集敷设的事例)。
下面以图2的事例剖析集肤效应对多根并联分相会集敷设电缆线路的影响。
集肤效应的本质是衰减电磁波导游体内传达磁场通量ψ引起的效应,定量描绘一般引证集肤深度的概念,用d代表从导体外表算起的深度,则电流密度j随深度d的添加而按指数函数衰减,即:
式中:j0代表导体外表的电流密度;ds是一个具有长度量纲的量,是电流密度j削减到jjo的1/e=37%时的深度,称集肤深度。