Analizo de Abnormalaj Kauzoj de Alta-Volta Kabela Terkonduto kaj Tipaj Kazoj

I. Enkonduko al Kabla Terigilo Cirkula Kurento

Kaboloj kun valoro de 110 kV kaj pli alte uzas unu-kernan strukturon. La alternanta magneta kampo generita de la operacia kurento induktas voltanon sur la metalan ŝovon. Se la ŝovo formas fermitan cirkvon tra la tero, terigila cirkula kurento fluos sur la metalan ŝovon. Tro granda terigila cirkula kurento (cirkula kurento superas 50 A, pli ol 20% de la ŝarĝa kurento, aŭ rilato de maksimuma al minimuma fazkurento pli ol 3) ne nur afektas la kapaciton de la kabolo kaj servoperiodon, sed ankaŭ severa varmigo pro la kurento povas bruli terigilajn dratojn aŭ terigilajn skatolojn. Nepravtempe ne solvanta tiajn problemojn povas kaŭzi seriozajn akcidentojn en la elektra reto.

II. Faktoroj Afektantaj Kablan Terigilan Cirkulan Kurenton

La ĉefaj faktoroj afektantaj kablan terigilan cirkulan kurenton estas jenaj:

• Kontrakta Resisto de la KabloMalbona ludo aŭ malbonaj konektoj kiuj pligrandigas la kontraktan resiston en unu fazo signife reduktos la terigilan cirkulan kurenton en tiu fazo. Tamen, la cirkulaj kurentoj en la aliaj du fazoj ne nepre malpliiĝos responde. Kun la pligrandiĝo de la resisto, la totala terigila kurento ne nepre malpliiĝos ankaŭ.

• Terigila ResistoKun la sumo de la terigila resisto kaj la resisto de la tera returna vojo pligrandiĝas, la terigila cirkula kurento en ĉiu fazo malpliiĝos. Tamen, tro alta terigila resisto povas kaŭzi malbonan kontaktadon je la terigila punkto, kondukante al varmigo kaj perdoj de potenco.

• Metodo de Kabela TerigoPor limigi la induktitan voltanon sur la metalan ŝovon de la kablo, alta-voltaj kabloj kutime uzas terigajn metodojn kiel unu-punkta terigo, ambaŭ-fina terigo, aŭ krucbindado por la ŝovo aŭ ekranilo. Por pli longaj alta-voltaj kablaj linioj, la metodo de krucbindado efike limigas la terigilan cirkulan kurenton.

Inter ili, Ia, Ib, kaj Ic estas la kurentvaloroj fluantaj tra la metalaj ŝovoj de la A, B, kaj C fazaj alta-voltaj kabloj, respektive; Ie estas la kurento fluanta tra la tera returna vojo; Rd estas la ekvivalenta resisto de la tera returna vojo, kaj Rd1 kaj Rd2 estas la terigilaj resistoj je ambaŭ fino de la kabelŝovo. Sub normalaj kondiĉoj, oni povas supozi ke la operaciaj kurentoj de la tri-fazaj kabloj estas egalaj en grando. Per la uzado de la fazdiferenco inter la tri-fazaj kurentoj, la induktitaj voltanoj sur la metalaj ŝovoj en kompleta sekcio de krucbindado povas nuligi sin, do atingante la celon de redukti la terigilan cirkulan kurenton.

(1) Longoj de Kabelsegmentoj, Aranĝometodoj de Kabloj, kaj Faza Spaco

Kabloj ĝenerale adoptas metodon de krucbindado por redukti terigilan cirkulan kurenton. En inĝenierpraktiko por instalado de kabelkanaloj, komune la individuaj segmentoj de ŝovkrucbindado havas malsamajn longojn kaj malsamajn aranĝokonfigurojn. Sub sama kondutorkurento, la induktita voltano sur la metalan ŝovon por horizontala aŭ vertikala aranĝo de kabloj per unuote longo estas pli alta ol por kabloj aranĝitaj en dekstra triangula konfiguro. Do, en neegal-longaj segmentaj kabloj, uzo de triangula aranĝo (kiu produktas pli malaltan induktitan voltanon) por pli longaj kabelsegmentoj kaj horizontala aŭ vertikala aranĝo (kiu produktas pli altan induktitan voltanon) por pli mallongaj segmentoj helpas redukti la tutan induktitan voltanon en la pli longaj segmentoj. Per taŭga elektado de la aranĝo por ĉiu sub-segmento, la voltana disbalanco kaŭzita de diferencoj en kabellongo povas esti balancita, do reduktante la ŝovcirkulan kurenton.

III. Analizo de Anormala Kabla Terigila Cirkula Kurento

Fiasko de transpozicio rezultos en la perdo de kurentvektoro en unu direkto, kaŭzante signifan pligrandon de la ŝovterigila kurento, kiu povas finfine konduki al operaciaj eraroj. En malsamaj scenaroj de transpozicifaŝo, la grandecoj kaj fazoj de la tri-fazaj kurentoj diferenkas konsideble. Transpozicifaŝo kutime karakterizatas du fazojn kun relativsimilaj terigilaj kurentoj, dum la kurento en la alia fazo estas signife pli malgranda—ĝenerale proksimume duono de la plej malgranda terigila kurento en la aliaj du fazo.

(1) Enirado de Akvo en la Skatolon

Kiam akvo eniras krucbindan konektaskatolon, la akvo ene kreis malaltan terigilan resiston, kaj la konekto inter la interna kaj ekstera akvo efektive provizas rekta terigilan vojon por kurento. Kiel montrite en la figuro sube, direktaj terigoj okazas je punktoj a, b, aŭ c.

Prolonga pluvado povas konduki al longtempa akvakumulo en kabelkanalaj krucbindaj skatoloj. Esepcie kiam ambaŭ skatoloj estas inunditaj, la terigila kurento povas facile atingi centojn da amperoj, kaŭzante súbitan salton de la ŝovkurento kaj rapidan altigon de la interna kabeltemperaturo. Kiam nur unu skatolo estas inundita, la tri-fazaj kurentoj en la afektita cirklo montras iomajn diferencojn kaj pligrandigas proksimume 2.5 foje kompare al normalaj, nefaultaj kondiĉoj.

(2) Frakto de Koaksiala Kablo

Linioj uzantaj krucbindan terigon estas ĝenerale pli longaj ol 1 km. Se la koaksiala kablo frakcas, voltano de pli ol cent voltaj povas esti generita je la fraktpunkto, prezentante signifan danĝeron al la linio. Ankaŭ ĝi malpermesas la asociajn metalajn ŝovojn formi fermitan cirkvon, do haltigante la cirkulan kurenton de fluadi en la ŝovo.

IV. Tipaj Kazstudioj de Anormala Kabla Terigila Cirkula Kurento

Certa 110 kV linio estas hibrida aerlinio-kabola linio. La kabelmodelo estas YJLW03-64/110-1×800 mm². La linio estis lanĉita en septembro 2014 kaj estas proksimume 1220 metroj longa. Je la 27-an de decembro 2016, la kabela teriga sistemo estis modifita por uzi metodon de krucbinda terigo. La kompleta sekcio de krucbindado konsistas el la substacio, Skatolo #1, Skatolo #2, kaj la ekstera transmetanta turo. Skatoloj #1 kaj #2 estas krucbindaj skatoloj, dum ĉiuj aliaj punktoj estas rekte terigitaj. La mezuritaj rezultoj de la terigila cirkula kurento estas montritaj en la tabelo sube:

Laŭ klauzo 5.2.3 de Q/GDW 11316 "Testreguloj por Elektra Kabelo": la rilato de la terigila cirkula kurento al la ŝarĝa kurento devas esti malpli ol 20%; la rilato de la maksimuma al minimuma unufaza terigila cirkula kurento devas esti malpli ol 3. Kiam la ŝarĝa kurento estas 57.8 A, la ŝovkurentoj de la A, B, kaj C fazoj je la stacidirekta terigila skatolo, Skatolo #1, kaj Skatolo #2 ĉiuj severe superas la postulojn specifitajn en la reguloj. Plue, la rilato de la maksimuma al minimuma unufaza terigila cirkula kurento (37.6/9.7 = 3.88) ankaŭ estas pli ol 3.

Surbaze de analizo de la mezuritaj datenoj de la terigila cirkula kurento en la tabelo supre: la A-faza terigila cirkula kurento en Manhole #1 estas 38.2 A, korespondante al la C-faza terigila cirkula kurento de 37.6 A en Manhole #2; la B-faza terigila cirkula kurento en Manhole #1 estas 28.5 A, korespondante al la A-faza terigila cirkula kurento de 32.7 A en Manhole #2; la C-faza terigila cirkula kurento en Manhole #1 estas 10.2 A, korespondante al la B-faza terigila cirkula kurento de 9.7 A en Manhole #2. La tri-fazaj terigilaj cirkulaj kurentoj fluas tra la jenaj vojoj: la A-faza terigila cirkula kurento ne fluas tra la B-faza armuro, la B-faza terigila cirkula kurento ne fluas tra la C-faza armuro, kaj la C-faza terigila cirkula kurento ne fluas tra la A-faza armuro, kiel ilustrite en la figuro kaj tabelo sube.

Surlokaj inspektadoj montris ke la interna krucbinda konfiguro en la terigila skatolo de Kabela Mantena Manhole #1 estas "ABC al BCA", kun fazsekvenco A, B, C. La interna krucbinda konfiguro en la terigila skatolo de Manhole #2 estas "ABC al CAB", ankaŭ kun fazsekvenco A, B, C. Neniu signo de humideco aŭ bruldaño estis trovita sur la kabelŝovprotectoroj aŭ izolkomponentoj. Tiuj estas montritaj en la figuroj sube, respektive:

Do, la kaŭzo de la anormala terigila cirkula kurento en tiu 110 kV XX-linia kabelsekcio estas malĝusta ĉeblo de la kupraj busbaroj ene de la krucbindaj skatoloj, kiu malpermesis al la kabelaj eksterŝovoj efektiviĝi reala krucbindado. Tio rezultis en tro granda terigila cirkula kurento en la lokala krucbinda sekcio.

Post korektado de la ĉeblokonfiguro, la kabela terigila cirkula kurento konformas al la postuloj de Q/GDW 11316-2014 "Testreguloj por Elektra Kabelo".