500 kV交流海底电缆金属护层冲击感应电压研究

属护层冲击感应电压是高电压、大长度海底电缆安全运行的重要控制条件。采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,建立了海底电缆金属护层冲击感应电压仿真模型,对电缆长度、侵入波波形、电缆结构参数等对护层冲击感应电压的影响进行了计算分析,并研究分析了金属护层与铠装层分段短接和采用半导电外护套两种方式对限制金属护层冲击感应电压的作用,研究表明：电缆长度、侵入波波形和电缆结构参数对金属护层冲击感应电压有较大的影响;金属护层冲击感应电压随着分段短接点的个数和外护套电导率的增加而减小。     

27. 5 kV 电缆金属护层雷击特性的建模与仿真

基于行波理论,通过仿真计算不同分段情况下27.5 kV电缆分布式参数等效模型上雷电流波传播的速度,对比验证模型的准确性。通过理论计算确定金属护层装设护层保护器的必要性和护层保护器装设在首端的合理性。在此基础上,采用仿真软件研究雷电流波经接触网入侵电缆线芯时电缆长度、金属护层末端接地电阻和线芯末端阻抗对金属护层雷击感应电压的影响。结果表明,长度约为800 m的电缆其金属护层雷击感应电压最大值的平均值最小;接地电阻在2.5～3Ω内时,电缆金属护层雷击感应电压最大值的平均值最小,且均低于25 kV,当接地电阻超过5Ω时,外护套冲击耐受电压小于电缆金属护层雷击感应电压最大值,可导致外护套击穿;当接有较大容性阻抗或电缆末端短路,外护套冲击耐受电压远小于金属护层雷击感应电压,而接有较大感性阻抗或电缆末端开路时,金属护层雷击感应电压低于外护套冲击耐受电压。     

波纹护套高压XLPE电缆缓冲层空气间隙电场分布

近年来高压电缆缓冲层故障频发,可能由波纹护套与缓冲层空气间隙局部电场畸变引起,现有电场仿真研究缺乏对波纹护套压纹深度、节距以及缓冲层阻抗的考虑。文中基于麦克斯韦方程建立了考虑电缆波纹金属护套实际几何结构的数值仿真模型和平滑金属护套电缆的电路计算模型,定量分析了110 kV电缆缓冲层材料电导率和介电常数以及波纹金属护套几何结构对空气间隙电势与电场分布的影响。研究表明,当缓冲层材料电导率在10~(-6)～10~(-9)S/m时,空气间隙电势主要受缓冲层材料电导率的影响;当缓冲层材料电导率小于10~(-9)S/m时,空气间隙电势主要受材料介电常数的影响;当缓冲层材料电导率大于10~(-6)S/m时,空气间隙电势接近于0。波纹金属护套的存在会使空气间隙电势分布呈现与波纹相似的形状,电场集中在接触点附近,仿真所得疑似放电区域与故障现场实际烧蚀痕迹相吻合;缓冲层外表面电势受波纹护套影响较大,越靠近接触点电势越小,缓冲层内表面电势基本未受波纹护套结构的影响;金属波纹护套节距越小、压纹深度越大,空气间隙电场越大。     

交直流电缆混合敷设的基频电磁感应特性计算与分析

为制定针对性的感应电压/电流抑制措施,开展了交直流电缆混合敷设情况下直流电缆基频感应电压和电流的理论计算和特性分析。基于模块化多电平换流器(modular-multilevel-converter, MMC)结构和工作原理,得出了换流器基频阻抗计算方法。结合交直流电缆混敷时基频感应电压的计算,给出了基频感应电流的理论计算式。分析了各种电缆敷设方式下电缆间耦合距离、直流电缆金属护套接地方式以及直流电缆交叉换位等对电磁感应特性的影响规律,采用对称分量法计算了交流系统多种暂态过程中的基频感应电压。建立了MMC交直流电缆混合敷设的PSCAD/EMTDC仿真模型,稳态和暂态下基频感应特性误差分别不超过7%和9.6%,验证了所提出基频感应特性理论计算的有效性和电磁感应特性影响分析的正确性。仿真结果还表明,减小金属护套接地电阻和提高护套材料磁导率可有效增强其对电磁感应的屏蔽效果,直流电缆交叉换位敷设时可降低交流电缆的电磁感应。     

电力电缆接地存在的问题与应注意事项

1　概述接地用以:防止人身受到电击,确保电力系统正常运行,保护线路和设备免遭损坏,还可防止电气火灾,防止雷击和静电危害等。电缆金属护套或屏蔽的接地的作用有:(1)电缆线芯对屏蔽和金属护套的电容电流有一回路流入大地;(2 )当电缆对金属护套或屏蔽发生短路时,短路电流可流入地下;(3)电缆线芯绝缘损伤后发生相间短路发展至接地故障时,故障电流通过接地线流入地中;(4)电缆中的不平衡电流引起的感应电压、通过地线与大地形成短路,防止电缆对接地支架存在电位差而放电闪络。现在大量使用的交联电缆,分相屏蔽,屏蔽层分金属(铜带)层和半导电层。…     

电缆金属护层环流的计算分析

<正>目前,交联聚乙烯绝缘电缆已广泛应用于电网中,对于高压线路,一般采用单芯交联聚乙烯绝缘电缆。当电缆长度较长时,金属护层中会产生较高的感应电压,电缆金属护层一般采用交叉互联接地的方式,将交叉互联段两端的感应电压控制在规定值以内。在正常运行情况下,电缆金属护套上会产生环流。当金属护套环流过大时,会使     

高压XLPE电缆缓冲层放电烧蚀机理与实验研究

为研究电缆缓冲层放电烧蚀机理,根据缺陷现象分析缓冲层与铝护套接触状态的变化,建立用于分析缺陷的电路模型,根据模型分析绝缘屏蔽层上的感应电压及影响感应电压的主要因素.从击穿事故线路中截取长度为15 m的缺陷电缆样本,并用缺陷电缆样本搭建局部放电检测实验平台.结果表明:绝缘屏蔽层的感应电压与缺陷数量、组合层电阻率以及缺陷处白色粉末厚度呈正比,与缓冲层和铝护套之间的接触面积呈反比,且缺陷电缆内部的放电信号具有明显的接触不良类放电特征.     

单芯海底电缆金属护层及铠装层环流的数值分析与计算*

为保障机械强度,海底电缆一般都装设金属铠装层,因此海底电缆环流包括金属护套和铠装层环流。而海底电缆环流会加快绝缘老化,并降低线芯载流量。为此,针对两端互联接地、中间分段短接的三相单芯海底电缆系统,建立了海底电缆环流计算模型,并根据电磁场理论对海底电缆电感参数进行了分析,据此计算了不同负荷电流下的海底电缆金属护层和铠装层环流。计算结果表明,线芯电流增大时,金属护套和铠装层环流随之增大,且环流和线芯电流成正比例变化规律。     

氟塑料绝缘聚氯乙烯护套控制电缆

氟塑料绝缘聚氯乙烯护套控制电缆丰要适用于交流额定电压450／750V及以下，电器仪表和自动化控制系统的信号传输线。产品符合Q／YSO1.3等标准。产品型号：KFV(铜芯氟塑料绝缘105℃阻燃聚氯乙烯护套控制电缆)、KFP1V(铜芯氟塑料绝缘105℃阻燃聚氯乙烯护套屏蔽控制电缆）、KFV22（铜芯氟塑料绝缘105℃阻燃聚氯乙烯护套钢带铠装控制电缆)。     

500kV XLPE海底电缆线路的暂态电压及绝缘配合研究

基于舟山混联输电线路工程,应用PSCAD/EMTDC软件,建模仿真研究了500 kV交联聚乙烯海底电缆绝缘和内(绝缘)护层上的各类暂态电压和绝缘配合问题,计算了断路器合闸操作、断路器重击穿和雷电流侵入时电缆绝缘及内护层上暂态电压的分布特性,分析了短路及故障电流、电缆中间段金属护套与铠装短接、电缆接地体阻抗等对电缆内护层感应电压的影响。结果表明:操作空载线路和最大雷电流侵入在电缆绝缘上可分别产生最高850 kV的操作暂态过电压和1 230 kV雷电暂态过电压,通过在断路器上加装合闸电阻和(或)在电缆上并联合适电抗器可以有效限制操作暂态电压;单相金属性短路故障和最大雷电流侵入在电缆内护层可分别产生最高7.5 kV和11.4 kV的暂态电压,电缆中间段金属护套与铠装短接方式可减小电缆内护层上约1/3的暂态电压,而电缆两端三相集中接地体的阻抗对电缆内护层上暂态电压的影响可忽略,各种暂态下电缆绝缘和内护层的绝缘配合满足500 kV电缆的相关标准要求。     

关于电缆内衬层的设计与检验

1.什么是电缆内衬层?它的作用如何?答:在电缆护层中,位于金属护套和铠装间的同心层,叫做电缆内衬层。内衬层主要有两个作用:一是作为铠装的衬垫,使电缆在弯曲时,铠装不损伤金属护套;二是作为金属护套的防蚀层,使金属护套不与外界腐蚀媒质相接触,以防金属护套的腐蚀破坏。2.为什么在电缆外护层标准(JB1072-     

高压单芯电缆金属护套回路缺陷感应电压的仿真研究

高压电缆附件发生故障时会造成金属护套感应电压的突变,当感应电压过高时,不仅易诱发电缆绝缘击穿,影响电缆的安全稳定运行,还会威胁人员安全。为此采用PSCAD建立了高压单芯电缆的仿真模型,针对单端接地和交叉互联接地两种接地方式及相应附件故障引起的金属护套回路缺陷,对电缆金属护套的对地感应电压进行了仿真计算。结果表明：电缆附件缺陷导致金属护套回路拓扑发生改变是引起金属护套感应电压改变的直接原因,金属护套失去有效接地后的感应电压会远高于正常时的感应电压。对于单端接地方式的电缆,金属护套回路新增对地支路引起的感应电压超出了国标规定的安全运行电压范围。对于交叉互联接地方式的电缆,金属护套开路缺陷引起的感应电压较小,不会威胁电缆的安全运行。该研究结果可为优化电缆接地方式及保障电缆运维安全起到参考作用,为电缆附件故障识别提供帮助。     

牵引电缆金属护层的雷击感应电压

基于牵引电缆结构分析了电缆金属护层感应电压产生机理,探讨了雷电流对于金属护层对地电压的影响。在此基础上,利用电磁暂态仿真软件构建了牵引供电系统、牵引电缆以及雷电流模型,仿真分析了AT供电方式下避雷器接地和牵引电缆接地对雷击感应电压的影响。结果表明,当避雷器的接地电阻小于5Ω并且电缆在靠近接触网一端安装护层保护器时,电缆金属护层的雷击感应电压低于外护套冲击耐受电压。     

单芯电缆的接地方式及常见故障分析

<正>1问题的提出35 k V及以下电压等级的电缆大都采用三芯结构,金属铠装两端接地方式。在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链。这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。35 k V以上电压等级的电缆因供电半径较大,故大都为单芯电缆。为了更直观地描述单芯电缆线芯与金属屏蔽的关系,可把线芯视作变压器的一次     

35kV单芯电缆金属屏蔽层感应电压计算及接地处理方案

通过对单芯电缆金属屏蔽层感应电压的计算得出,在三相回路系统中,当三相平衡负载情况下以对称敷设(等边三角形敷设)时,电缆金属屏蔽层上的感应电压最小且相等.提出了多点接地的单芯电缆金属屏蔽层感应电压处理方案.该方案是中间直接接地、两端保护器接地方式的进一步发展,两端通过端保护器接地,而中间在一定范围内进行直接接地.采用该接...     

110kV大截面单芯电缆在管廊上的敷设

正某110 kV供电线路采用YJLW02-1×2000交联聚乙烯绝缘皱纹铝包聚氯乙烯外护套电力电缆,敷设路径由1 km电缆隧道和2 km管廊桥架两部分组成。管廊高13~15 m,截面2 000 mm2的电缆在管廊上敷设,设计单位、生产厂商、施工单位都是第一次遇到。为了降低电缆金属护套和金属屏蔽层的感应电压,对桥架内的电缆采用两个完整的交叉互联段接地方式,其中,4段在管廊上桥架内。线路起始于     

500 kV交流海底电缆接地方式优化研究

500 kV交流海底电缆通常在线路两端将金属护套及铠装并联后直接接地,此时在护套及铠装上会产生相当大的环流和损耗,进而导致陆上段载流量受限,成为整个海缆线路的输送容量瓶颈。海缆接地方式的选择直接关系着海缆外护层过电压水平、电缆环流水平及电缆输送容量。以南方主网与海南电网第二回联网海底电缆结构型式为例,对锚固点及终端处的接地方式进行优化,即在两侧锚固装置处直接接地,海缆线路两侧终端处经护层电压限制器接地,在满足登陆段外护层感应电压及过电压要求的情况下,提高海底电缆载流量。     

高压电机电缆绕组的电磁特性

为分析高压电机用电缆绕组的异常发热及烧损现象,用有限元法研究了两种常用电缆绕组的电磁特性。研究表明,当带有铜屏蔽层的电缆作为高压电机绕组时,电机运行时将在屏蔽层内感应很大的涡流;不带金属屏蔽层的电缆作为电机绕组时,电机运行时可能在定子槽内及电机端部发生电晕放电。另外,还研究了利用不导磁钢丝铠装电缆作为高压电机绕组的可行性。研究表明:不导磁钢丝铠装电缆不但能实现电气屏蔽和传导接地电流的作用,而且能降低电机运行中屏蔽层内感应的涡流。研究结果对高压电机用电缆绕组的设计和选型有重要的参考价值。     

超高压长距离大截面电缆的护层感应电压

结合上海电网电缆工程的应用实例,对超高压、长距离、大截面电缆护层感应电压进行了计算及分析,探讨了当电缆线路较长、通电电流较大时,电缆金属护套上感应电压限制值标准对电缆截面选型及电缆长度分段较长的影响,提出了提高金属护套感应电压限制值是可行的观点,以及限制值提高后相应需注意的问题。     

高压单芯电缆金属护套感应电压仿真计算及最大允许敷设长度研究

提高电力电缆的敷设长度,可以减少中间接头数量,提高系统供电可靠性。文中从高压单芯电缆电气制约、运输制约和敷设制约三方面探究了延长高压单芯电缆最大允许敷设长度的可能性。还分析了,当电缆长度增加,发生雷电过电压入侵和单相接地故障时,金属护套感应过电压的变化情况。研究表明:感应电压允许值为300 V时,感应电压不再是限制电缆敷设长度的主要因素。最后在金属护套感应电压仿真计算、电缆盘公路运输和电缆敷设牵引力计算的基础上,对某变电站电缆线路提出敷设建议。