高压单芯电缆金属护套雷电过电压仿真和参数分析

高压单芯电缆往往采用金属护套单端接地或金属护套交叉换位互联接地。当电缆受到过电压入侵时,金属护套上的过电压可能超过外护层的绝缘水平,击穿外护层。高压电缆单芯金属护套雷电过电压的仿真计算,与仿真所用模型、元件参数以及电缆的接线方式、运行方式等有关,而元件模型、参数的准确获得是非常困难的,电缆运行方式也是多种多样的。为此,在典型状况下护套雷电过电压仿真计算的基础上,对包括电缆结构、大地电阻率、侵入波波形、冲击接地电阻、电缆长度、负荷电阻的大小及性质等、模型及参数对护套雷电过电压的影响进行了分析研究,并研究了两个或更多的交叉互联大段串联以及有多回电缆出线时,电缆护套上的过电压。研究表明,电缆的结构、电缆长度、入波波形以及负荷电阻的大小和性质对金属护套过电压有较大的影响;当雷电入侵多个交叉互联大段串联的电缆导体时,应在各绝缘接头处加护层保护器;并联出线越多,其护套上的过电压越低。     

单芯电力电缆金属护套环流计算及分析*

单芯电力电缆金属护套接地环流将降低电缆的额定载流量、缩短电缆的运行寿命,因此针对金属护套两端接地和交叉互联接地的单芯电力电缆,建立了金属护套接地环流的等值电路和计算模型,并推导了相应模型参数的计算式,在此基础上分析、计算了交叉互联接地方式不同工况下的金属护套接地环流值.计算结果表明,三相电缆系统结构和负荷电流的不对称度越大,则金属护套接地环流越大.     

新型绕组电缆接地特性的研究

简述了新型具有半导电层的外层接地绕组电缆的应用,介绍了绕组电缆及其接地系统的结构,分析了绕组电缆接地电流的分布规律,研究了接地电流分布对绕组电缆温升及电缆性能的影响.结果表明,采取增加接地面积、改善接地条件、降低接地电流密度和调整端部绕组电缆外半导电层电阻率等措施,可保证绕组电缆系统的可靠运行.     

基于多元线性回归理论的高压电缆接地电流采集方法

现有的高压电缆接地电流监测方法是固定频率监测,无法实现电缆线路异常工况下的有效监测,且设备占有率高,数据不完整。通过理论分析了高压电缆线路接地电流监测模型,综合多元线性回归理论提出了基于多元线性回归的接地电流采集策略,实现了接地电流监测的自适应监测。研究及实际应用结果表明:所提出的自适应算法能够根据负荷电流状态实时调整监测数据采样频率,有效实现对电缆线路异常运行状态下的监测,从而实现对正常运行状态和异常运行状态全面的低功耗、高可靠性监测,提升了接地电流监测设备的有效性。     

基于迭代法的单芯电缆载流量的研究

为解决电缆导体温度难测问题,采用迭代方法,以单芯电缆主绝缘能耐受的温升为依据,研究了单芯电缆的载流量。编程计算了单芯电缆金属护套两端直接接地及无环流时的载流量;讨论了环流对载流量的影响,并与IEC计算公式所得结果进行比较,验证了计算的正确性。并研究了双回路运行时,一回路电流对另一回路载流量的影响。结果表明,在两端接地方式下,金属护套环流对电缆载流量的影响很大,约为单端接地方式(无环流)的60%~80%。交叉互联接地方式下分段均匀的电缆,环流相对较小,对载流量的影响不大。负荷不均匀的双回路运行时,其中增加一回路负荷将使其临近回路的载流量减小。     

电缆终端塔接地电缆固定装置的研制

在输电线路运行维护过程中,电缆终端塔接地电缆常常发生脱落和变形的情况,且发生次数呈逐年增加趋势,给输电线路的安全稳定运行埋下了隐患。为消除这一隐患,从安全、实用和经济原则出发,研制出一种固定接地电缆装置,并对其设计制作过程中的选材、相关参数确定等进行了详细论述。现场使用结果表明,该装置能够有效避免接地电缆发生脱落和变形,提高了电缆线路运行的安全性。     

高压电缆接地电流的计算及其影响因素分析

单芯高压电缆金属护套接地电流过大会导致其护套上产生大量附加损耗,降低电缆载流量,缩短电缆使用寿命。为分析电缆线路金属护套中的接地电流,建立了单芯电缆交叉互联接地方式下接地电流的数学计算模型,并编制了相应的计算程序,通过与实测值比较,验证了该计算程序能准确得到实际电流值。在此基础上,分析了单芯高压电缆金属护套接地电流与其接地电阻、护套参数以及大地电阻率等影响因素的关系。结果表明,电缆接地电阻对接地电流的影响较大;在工程实际范围内,金属护套参数对接地电流值影响不大;只有当大地电阻率很低时,接地电流值才对大地电阻率比较敏感。研究结果为高压电缆运行维护提供了理论依据。     

35kV单芯电缆护层接地方式的选择

重点分析了35kV单芯电缆护层接地方式的选择原则,介绍了护层上感应电势的计算,阐述了金属护层接地使用的护层电压限制器原理和参数选择。提出在工程设计中要正确、合理地选择35kV单芯电缆护层接地方式和护层电压限制器,以减少电缆故障率,确保电缆线路能长期、稳定运行。     

10kV配电网不停电作业中旁路柔性电缆的保护接地研究

论述了现行的10 kV配电网综合不停电作业中旁路柔性电缆的通过电缆连接器互联金属护套和旁路负荷开关(环网柜)等设备金属外壳实现保护接地的方法,分析了旁路系统在运行时旁路柔性电缆金属护层出线的环流和感应电动势大小,为保证作业安全和提高设备使用寿命,提出了旁路柔性电缆金属护套的采用一端接地,另一端加装护层保护器;或采用中间接地,两端加装护层保护器的方式。对旁路柔性电缆快速插拔式终端提出了改进措施。     

论35kV单芯电缆护层接地缺陷的发现与分析

文章对３５kV 单芯电缆护层接地方式的选择原则进行分析,介绍了护层上感应电势的计算步骤,并对金属护层接地使用的护层电压限制器原理以及参数选择进行分析说明.在工程设计中,为了降低电缆故障率,要正确选择35５kV 单芯电缆护层接地方式以及护层电压限制器,保证电缆正常运行。     

双回路电缆-架空线混合线路感应电压电流计算

双回路同沟电缆-同塔架空线混合线路感应电压和感应电流的计算是检修时接地刀闸选型的关键。电缆回路间感应电压电流的计算不同于架空线路。电缆金属护套对线芯具有静电屏蔽作用,根据护套接地方式不同其对线芯也具有不同的电磁屏蔽效果。文中针对220 kV双回路电缆-架空线混合线路开展运行线路对检修线路的电磁感应研究。首先根据电磁耦合推导出混合线路的感应电压、电流计算公式。其次仿真计算分析,分别研究混合线路中电缆段长度占比的变化对感应电压电流的影响;电缆护套单端接地、双端接地以及交叉互联两端接地3种接地方式对于感应电流的影响;接地刀闸等效接地电阻对于感应电流的影响。结果可为混合线路接地刀闸选型提供理论计算参考。     

控制电缆屏蔽层接地方式的抗干扰分析

国内外对于控制电缆屏蔽层应一端接地还是两端接地仍存在很大的争议.从分析地电位升高的危害和控制电缆屏蔽层接地的作用入手,通过比较不同接地方式下引起地电位干扰的2种地网电流对控制电缆的感应电压的大小,得出两端接地时的干扰电压比一端接地时要小.因此控制电缆应采用屏蔽层两端接地的方式.     

城市轨道交通供电系统的中压电缆布置及接地方式

城市轨道交通供电系统的中压电缆一般采用单芯结构，电压等级为交流35kV或10kV。中压电缆布置及接地方式关系着系统传输容量、线路损耗及安全问题，影响到建设成本和运营费用。章以广州地铁三号线为例，对电缆布置及金属护套接地方式从感应电压、电缆损耗、电缆载流量等方面进行了比较，得出了合理的布置及接地方案。     

风电场35 kV电缆网络中性点接地方式研究

为研究风电场35 k V电缆网络中性点接地方式的适用性和可行性,针对电缆网络较大的对地电容电流水平,利用Matlab/Simulink软件建模仿真。给出了以贵州龙里风电场为工程背景、不同中性点接地方式下的运行特性,并提出了一种改进的、适合风电场35 k V电缆网络的中性点复合运行方式。复合方式以消弧线圈为基础,当接地电容电流水平小于100 A而发生单相接地故障时,先并中值电阻抑制系统暂态过电压,若为瞬时性故障,消弧线圈补偿后故障自动消除,若为非瞬时性故障则利用短时并入小电阻启动零序电流保护。而当接地电容电流水平大于100 A,发生单相非瞬时性接地故障时,直接利用小电阻的短时投入,启动零序电流保护装置快速切除故障。仿真结果表明,复合方式适应性强,且相关设备可按照相关绝缘水平进行选取,具有较高的可操作性。     

用接地线电流法进行电力电缆绝缘在线监测的仿真计算

为单相电力电缆接地电容电流、三相电力电缆接地不平衡电流建立了电缆的分布参数仿真模型,计算了电力电缆在运行条件下其接地电容电流、接地不平衡电流对电缆绝缘缺陷状况反映的有效性与灵敏性。仿真结果表明,在线监测得到的接地电容电流或接地不平衡电流与绝缘缺陷有很高的正相关性,并且灵敏性较高,其灵敏性与电缆负载、缺陷位置等有关,三相电力电缆接地不平衡电流反映缺陷的灵敏度要明显高于接地电容电流。开发的基于ATP的仿真模型及相应的Matlab分析软件可以作为一种良好的学习型软件,用以指导现场在线监测测量结果的分析及故障部位的确定。     

基于高斯-赛德尔迭代法的电缆接地电流计算方法

基于经典的电缆金属护套接地电流计算模型,对原有的经典计算模型进行了改进.在接地电流计算中考虑了感应电压和电缆电容电流对实际测量数值的影响,推导出了高斯-赛德尔（Gauss-Seidel）迭代法求解接地电流计算的步骤,使计算结果更接近实际.应用计算机编程计算了南宁供电局某110 kV电缆线路的接地电流,并将计算结果与实际测量数据进行对比.分析结果显示,计算得出的数据与实际测量得到的数据大小和变化规律基本一致.此方法可作为电缆运行单位计算电缆接地电流等数据时参考.     

35kV系统接地变压器不同接入方式的保护分析

随着上海中心城区将架空线改为电缆线路,220 kV变电站的35 kV系统由原消弧线圈接地改为电阻接地。介绍了小电阻接地系统的接地变压器接于不同位置时的接地电流值和故障电流的特征,分析了零序电流保护范围的不同。     

OPGW分段绝缘单点接地对线路保护的影响

输电线路相关参数的准确性关系到继电保护装置的正确动作。高压输电线路OPGW、地线在故障电流感应电压作用下一旦击穿会造成OPGW、地线多点接地使线路零序参数发生变化,进而影响线路继电保护的准确、可靠动作。本文以某500kV输电线路为例,分析了线路OPGW、地线在故障电流感应电压作用下一旦击穿造成OPGW、地线多点接地后对线路继电保护的影响。发生接地短路故障时,线路零序电流会变小但变化的幅度较小;单相接地短路时,距离保护的测量阻抗模值和相角均减小,且模值减小不超过9%,再计及继电器、互感器误差等因素,距离保护性能将会受到较大影响。     

大容量SVC中空心电抗器的电磁兼容仿真及减小变电站接地网感应电流的措施

大容量SVC的投运导致电磁兼容问题（EMC）日益严重。为了研究SVC中的空心电抗器对周围环境的影响,对电抗器建立了三维磁场有限元仿真模型,结合现场数据对变电站主接地网和二次电缆金属屏蔽层的感应电流过大的原因进行了分析,并提出了减小感应电流的措施。结果表明,接地系统的感应电流在部分区域达到千安水平;采取改造接地网的网格使三相电抗器包含在主接地网回路内的措施后,主接地网感应电流可以从1 57304 A减小到20214 A,证明了该措施的有效性。     

交流单芯海底电缆金属护层接地方式研究

为研究多种工况下综合考虑经济性和安全性后的交流单芯海缆金属护层最佳的接地方式,首先分析了金属护层工频感应电压、短路感应电压以及冲击感应电压的作用机理和计算方法,指出了过电压工况是制约海缆安全运行的控制条件。针对接地方式选择的经济性评估,认为长距离海缆的电容电流对海缆工频感应电压、损耗以及载流量有较大影响,需对IEC 60287的损耗计算方法进行修正以便正确计算海缆载流量,最后给出了金属护层接地方式的选择原则。