Поболтай с нами, питаться от Живой чат

ГЛЗВ

Почему ломаются изолированные кабели?

Почему ломаются изолированные кабели?
Почему ломаются изолированные кабели?

Справочная информация по статье:

В мае 2020 года наши инженеры обнаружили, что 72 кабеля, подключенные к мощному высоковольтному инверторному устройству, имели разную степень нарушения изоляции при капитальном ремонте машины. Тем временем на трех других газокомпрессорных станциях были проведены самообследование и самопроверка, и были обнаружены такие же проблемы.

Кабель находится между фазосдвигающим изолирующим трансформатором и шкафом силовой части, а также силовым шкафом и шкафом питания двигателя в мощном высоковольтном инверторном устройстве. Модель кабеля: JEH-W-10kV-1×120 мм2. . В 2017 и 2020 годах эксплуатировались три АЗС соответственно. Эта часть кабеля введена в эксплуатацию вместе с инверторным устройством и проработала в общей сложности 1,32~1,46 миллиона часов. В линиях поврежден изоляционный слой внешней оболочки, траверсы кабельного моста и кабельные вводы на вторичной стороне изолирующего трансформатора.

Каковы наши методы проверки?

1. Проверка кабеля между разделительным трансформатором и силовым шкафом.

Осмотр кабеля между изолирующим трансформатором и силовым шкафом в верхней части шкафа инвертора выявил видимые трещины, а на внешней оболочке изоляции кабеля, контактирующей с заземляющим проводом, были обнаружены заметные следы подгорания.

2. Проверка кабелей, контактирующих с мостом.

Осмотр проводов кабельной перемычки в верхней части шкафа выявил видимые трещины в изоляции внешней оболочки проводов в месте соприкосновения проводов с перемычкой.

3. Проверка кабеля изолирующего трансформатора с головкой с головкой

При осмотре кабельных вводов в месте выхода вторичной обмотки разделительного трансформатора обнаруживаются явные следы разряда в изоляционном слое внешней оболочки кабеля в этом месте.

Анализ причин

Аварийный кабель для мощного высоковольтного устройства преобразования частоты в составе фазосдвигающего разделительного трансформатора к шкафу силовой части и силовому шкафу к шкафу фидера двигателя между линиями, модель кабеля JEH-W-10кВ-1×120мм2, был обнаружил, что этот кабель для гибких обрезиненных проводов не имеет металлической экранирующей внешней оболочки. В то же время, из-за качества кабеля, выбора кабеля и других нормальных растрескиваний при старении, индуцированного тока в кабеле, коронного разряда, сильного разряда оболочки, плотной прокладки и дополнительного накопления внутренних сил, головка Глена, фиксация кабельного крепления и зимняя конструкция, а также дополнительные внешний анализ накопления силы растрескивания аспекты комплексного анализа.

1. Является ли изолированный кабель постаревший и потрескавшийся?

С точки зрения нормального старения кабеля и проверки и анализа плохого качества кабеля, после расследования, на момент аварии, несколько кабелей напорных станций работают до 7 лет, что далеко от достижения среднего срока службы линии, согласно третьему отчету. партийная лаборатория по анализу старения и отказов линии может быть исключена из старения, вызванного факторами растрескивания. Сторонняя лаборатория от материал проводника, диаметр одного провода, толщина изоляции, минимальная толщина изоляции, средняя толщина оболочки и минимальная толщина. Результаты испытаний соответствуют нормам и могут быть исключены из показателей качества жилы кабеля.

2. Проанализируйте, соответствует ли проводник тепловым условиям.

Параметры устройства преобразования частоты: Устройства преобразования частоты с нагрузкой - компрессоры, одно регулируемое устройство общей мощностью 25 МВА, коэффициент изолирующего трансформатора 10/1,76 кВ, номинальная мощность агрегата 2083 кВА, входное напряжение агрегата 1,76 кВ, входной ток агрегата 683A, номинальное выходное напряжение преобразователя частоты 10 кВ, номинальный выходной ток инвертора 1250 А, форма серии из четырех серий. Фазосдвигающие трансформаторы для каждого кабеля инверторного блока используют параллельный кабель 3 JEH-W-10kV 1 × 120 мм2.

Емкость кабеля и калибровка напряжения: номинальное напряжение кабеля 10 кВ намного превышает рабочее напряжение системы 1,76 кВ. Линия соответствует требованиям: пропускная способность кабеля в зависимости от температуры окружающей среды, режим прокладки, коррекция маршрутизации: фактическая температура окружающей среды одножильного кабеля 40 ℃, принять температурный поправочный коэффициент 1, зигзагообразное расположение одножильного кабеля (принять поправку) коэффициент 0,97), а большее количество цепей используют мост (шириной 600). Кабель устроен в 2 слоя (с поправочным коэффициентом 0,65), а общий поправочный коэффициент составляет 0,63.

Номинальный ток блока устройства преобразования частоты 683 А, поправочный коэффициент, выбираемый с учетом допустимой нагрузки (40 ℃ в воздухе), должен быть не менее 1084 А; после проверки одножильных кабелей JEH-W-10kV 1 × 120 мм2 в окружающей среде при температуре 40 ℃, воздушной прокладке, зигзагообразном расположении допустимой нагрузки 365 А, 3 и допустимой нагрузки 1095 А на соответствие требованиям.

3. Какова термостойкость кабеля?

После расчета среднеквадратичного значения компонента цикла короткого замыкания вторичной стороны изолирующего трансформатора 38,1 кА минимальное поперечное сечение кабеля для обеспечения термостабильности должно составлять 128 мм2, 3 параллельных кабеля по 120 мм2 намного больше минимального сечения кабеля. поперечное сечение, отвечающее требованиям теплового равновесия.
Согласно стандартам на кабели и руководствам по проектированию, три параллельно соединенных кабеля 1 × 120 мм2 могут соответствовать основным требованиям, исключая факторы выбора кабеля.

4. Не треснула ли изоляция из-за накопления внутренних сил?

Факторы перезаряда кабеля и наведенного тока

Трехфазный одножильный неэкранированный кабель переменного тока через кабельный мост с магнитным потоком, в результате чего возникает переменный наведенный ток, измеренный ток утечки кабельного моста может достигать 7,3 А, переменный наведенный ток создает вращающееся магнитное поле, трехфазный одиночный Неэкранированный кабель с жилой жилы через это переменное магнитное поле будет производить дополнительный ток в точке контакта кабеля и кабельного моста, что приведет к повышению температуры жилы местного провода кабеля. В то же время кабельный мост в кабеле образует замкнутую электромагнитную цепь, создавая вихревые токи и гистерезисные потери, улучшая местную температуру сердцевины кабеля. В результате наложенного эффекта температура жилы кабеля в точке контакта кабеля и кабельного моста достигает более 90 ℃. Теплопроводность изоляции и внешней оболочки относительно низкая; изоляционный слой нагревается, вызывая значительное расширение, а расширение внешней оболочки относительно небольшое, что приводит к накоплению внутреннего напряжения. В определенной степени кабель появлялся в небольших трещинах, осадках парафина и продолжал развиваться в видимые трещины.

Факторы коронного разряда

Резиновый гибкий кабель сосредоточен внизу, поэтому изоляционный слой внешней оболочки кабеля подвергается более сильному магнитному полю; Изоляционный слой внешней оболочки кабеля и контактная поверхность кабельного моста создают коронный разряд, что приводит к локализованной высокой температуре, что приводит к накоплению внутренних напряжений, что приводит к образованию трещин в кабеле, схема распределения показана на рисунке 1.

Факторы коронного разряда

Рисунок 1. Принципиальная схема распределения напряженности поля в кабелях с экранированными и неэкранированными слоями.
Рисунок 1. Принципиальная схема распределения напряженности поля в кабелях с экранированными и неэкранированными слоями.

Коэффициенты разряда внешней оболочки кабеля

Композитный мост из эпоксидной смолы (с металлическим килем) на неэкранированных кабелях вызывает высокую разность потенциалов между разрядом оболочки кабеля, что приводит к локальным высоким температурам, накоплению внутренних напряжений и трещинам в линии.

Факторы параллельной и близкой прокладки кабелей

Согласно «Стандартам проектирования энергетических кабелей» конфигурация кабельной разводки на одном слое опоры должна соответствовать следующим положениям: В дополнение к системе переменного тока с одножильным силовым кабелем для одной и той же цепи может быть используется в конфигурации Pinzigang (трилистник), поскольку важно прокладывать один и тот же участок более чем одного силового кабеля, он не подходит для штабелирования. Статья 5.1.5 предусматривает, что конфигурация последовательности фаз одножильного силового кабеля для системы переменного тока и его межфазное расстояние должны соответствовать следующим положениям: среднее наведенное напряжение металлической оболочки кабеля должно удовлетворяться, не превышая допустимого. ценить; В одножильном силовом кабеле без зигзагообразной конфигурации две или более цепи, проложенные по одной трассе, учитываются как взаимное влияние.
Одножильные силовые кабели следует прокладывать зигзагом и разумно располагать так, чтобы увеличить расстояние между кабелями. Изолирующий трансформатор к кабелям силового шкафа прикладывается параллельно, образуя эффект близости и скин-эффект, так что заряд концентрируется в поперечном сечении проводника, что снижает допустимую токовую нагрузку проводника и приводит к нагреву. накопление, вызывающее локальную высокую температуру, что приводит к накоплению внутренних напряжений, приводящих к трещинам в кабелях.

5. Анализ причин образования трещин, вызванных накоплением внешних сил.

Зернистая головка при силовых факторах кабельного соединения

После места фактического осмотра было обнаружено, что трансформатор к силовому шкафу, силовой шкаф для изоляции выходного кабеля шкафа проложен параллельно и плотно, и прямой контакт с металлической опорной плитой, а проектные требования к зигзагообразной прокладке не соответствуют требованиям. не соответствует. В то же время было также обнаружено, что кабель в головке Глена должен был выдерживать внешние силы, а часть изоляционного слоя внешней оболочки кабеля была повреждена. Таким образом, если требования к выбору кабельной трассы не соответствуют кабельным стандартам, линия должна избегать воздействия внешних механических сил, перегрева, коррозии и других опасностей. Реальная площадка не соответствует требованиям стандартов приемки кабеля в отношении расстояния между опорами кабеля.

Факторы радиуса крепления и изгиба кабеля

Проверка также установила, что вторичная сторона кабеля трансформатора не закреплена кабельными зажимами, а непосредственно провисает в мосту, так что головка кабеля провисает всем весом отдельного кабеля, радиус изгиба не соответствует требованиям мягкой радиус поворота кабеля в 6 раз превышает радиус изгиба оболочки, что приводит к увеличению растягивающего напряжения, накоплению внешней силы, вызванному растрескиванием.

Факторы зимнего строительства

При зимнем строительстве кабеля, слишком больших перепадах температур в процессе, слишком значительных перепадах температур по нормам приемки кабеля, линия допускает прокладку с минимальной температурой, средней температурой за 24 часа перед прокладкой и температурой места радиации. не должен быть ниже предусмотренного; когда следует принять более меланхоличные меры, чем предусмотренные положениями. Проанализировав данные о завершении строительства, мы не обнаружили, что соответствующие записи в период зимнего строительства могут быть исключены из коэффициентов зимнего строительства.

Действия при несчастном случае и обобщение опыта

Согласно приведенному выше анализу, основной причиной аварии является сам кабель без металлического экранирующего слоя и вихревые токи в кабельном мосту. Поэтому необходимо заменить все кабели в партии и заменить линию на сшитый поливинилхлорид (СПЭ) с металлическим экранирующим слоем типа YJV-8,7/15кВ (с экраном), номинальное напряжение 8,7/15кВ. Замените кабельные мосты, облицованные стекловолокном, кабельными лотками из алюминиевого сплава. В то же время при проектировании и строительстве данного типа объекта следует отметить следующие шесть аспектов:

(1) Одножильный кабель сшитой системы должен иметь металлический экранирующий слой, а кабельная перемычка для прокладки одножильного кабеля системы переменного тока должна быть изготовлена из негистерезисного материала, например алюминиевого сплава. Он не должен быть изготовлен из горячеоцинкованной стали или вантового моста из армированного стекловолокном пластика со стальной обшивкой.

(2) для сшитой системы одножильный кабель с металлической оболочкой, по крайней мере, на одном конце прямого заземления, на любом конце непрямого заземления среднего максимального значения наведенного потенциала, отвечающего требованиям спецификации. Таким образом, при выборе одножильного кабеля по спецификации, приведенной в Приложении F, расчет металлического слоя одножильного кабеля системы переменного тока по обычному уравнению наведенного потенциала в конечном итоге определяет выбор заземления металлической оболочки.

(3) 35 кВ и следующий одножильный кабель, закрепленный с помощью выбора компонентов в соответствии со следующими положениями: в дополнение к одножильным силовым кабелям переменного тока можно использовать устойчивые к коррозии плоские стальные крепления, нейлоновые кабельные стяжки или металлические стяжки с пластиковым покрытием; в агрессивных твердых средах следует использовать нейлоновые кабельные стяжки или металлические стяжки с пластиковым покрытием; Одножильные силовые кабели переменного тока подходят для жесткой фиксации из алюминиевого сплава и т. д., не представляют собой магнитно-замкнутую петлю зажима, и можно использовать другие методы крепления. Нейлоновые кабельные стяжки или веревки; проволока не должна использоваться для прямого связывания кабеля. Должны быть рассчитаны выбранные части одножильного силового кабеля переменного тока с механической прочностью в условиях короткого замыкания. Поэтому в сшитой системе крепления одножильного кабеля необходимо использовать алюминиевый сплав и другие материалы, связанные нейлоновым материалом, чтобы избежать ошибок при установке.

(4) Прокладка одножильного кабеля напряжением 35 кВ и последующие должны соответствовать требованиям к радиусу изгиба, используя фиксированные крепления в соответствии со стандартами кабеля и критериями приемки, чтобы отлично выполнять работу по установке линии и защищать головку кабеля от внешних сил.

(5) При замене кабельной части участка, например, при невозможности зигзагообразной прокладки, рекомендуется использовать изоляционные плиты для обеспечения расстояния между кабелями.

(6) Согласно нормам конструкции и приемки кабеля средняя температура кабеля в течение 24 часов перед прокладкой, а также температура места прокладки не должна быть ниже следующих требований:

Кабели с резиновой изоляцией и полиэтиленовой оболочкой (например, JEH-W) допускается прокладывать при минимальной температуре -15℃;

Минимально допустимая температура прокладки кабелей с ПВХ-изоляцией и ПВХ-оболочкой -10°С».

Фейсбук
Твиттер

Продукты от GLZW

Недавно опубликовано

Связаться с ГЛЗВ

Демо контактной формы (#3)
Пролистать наверх
Демо контактной формы (#3)