110 kV电缆单端接地系统回流线加装的仿真研究

为指导高压电缆工程设计中回流线的加装,利用ATPDraw仿真软件,按照不同的短路电流水平和电缆长度范围,对单端接地系统方式的电缆线路进行建模。分别建立站联电缆、纯电缆外电源线路及架空电缆混合线路的仿真模型,重点分析单相接地故障时回流线对金属护层感应过电压的影响,以电缆线路类型、长度为指标给出是否敷设回流线的指导意见。     

基于接地电流高压电缆交叉互联故障分析

为降低高压电缆金属护套感应电压,通常在电缆交叉互联箱内将高压电缆金属护套进行交叉互联。但是由于电缆铺设环境的复杂性,交叉互联箱会出现受潮、进水、外力破坏等诸多情形,导致高压电缆金属护套出现交叉互联故障,给整个系统的安全运行埋下隐患。文章针对110k V XLPE高压电缆的交叉互联故障进行分析,利用ATP-EMTP电磁暂态软件进行建模和仿真,分析总结出不同故障下的接地电流变化特点,为高压电缆的故障检测提供理论依据。     

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。     

回流线对2500mm2单芯电缆金属护套感应电压的影响分析

单芯电缆的金属套单端接地方式需在不接地端设置电压限制器以确保电缆的正常运行.电压限制器被击穿会导致两端接地,形成环流发热而降低载流量,加速主绝缘的老化.因此,在工程设计中必须计算金属套的各种感应电压大小并制定相应措施来限制感应电压,其中对金属套单端接地方式而言增加回流线是直接有效的方式.由于单芯电缆金属套感应电压与负荷电流大小、回路数、排列位置、分段电缆长度和回流线的设置位置都密切相关,本研究以220 kV线路的2500 mm2单芯电缆为例详细计算分析不同电流、不同回路、不同长度、不同回流线位置时的感应电压大小,其结论对如何设置回流线,什么情况下需设置回流线有着积极的意义.     

单芯高压电力电缆接地方式研究

由一起电缆事故对单芯高压电力电缆接地方式进行讨论。提出单芯电缆两端接地的原理图和等效电路图,给出屏蔽层电流计算公式,分析计算了一端接地各种排列方式下的感应电压,并提出电缆接地方式建议。     

基于ATP的高压电缆金属护套多点接地故障仿真

高压电缆金属护套多点接地故障将导致护套环流值显著增大,从而加速电缆绝缘的老化,缩短电缆的使用寿命和输送能力,威胁电力系统的安全稳定运行。笔者对电缆护套环流进行了理论分析,建立电缆的Bergeron模型,利用电磁暂态程序对电缆护套多点接地时故障进行仿真,通过对接地线电流的分析,找出影响环流值大小的因素,以及环流与多点接地故障的相关性规律,为高压电缆护套绝缘的在线监测和故障诊断的判定提供参考。     

500 kV高压电缆在线监测技术应用研究

介绍了二滩水电站500 kV高压电缆的基本情况及业内高压电缆在线监测方式。根据电缆故障特征量分析结果,探讨将电缆外护层感应电压作为高压电缆故障诊断参数的可行性,最终提出适用于二滩水电站高压电缆的在线监测方式。     

基于状态仿真平台的高压电缆接地悬浮缺陷模拟试验分析

对高压电缆金属护层悬浮电压进行简化计算,并针对高压电缆接地悬浮缺陷搭建了状态仿真平台,构建了直接接地箱缺陷及铝护套接地缺陷,在此基础上开展了典型缺陷在不同工况下长时间状态量变化规律的研究。结果表明:运行中110 kV单芯电缆金属护层两端不接地时的悬浮电压理论计算值可达4.64 k V(外护层良好接地)或57.81 kV(外护层非良好接地);直接接地箱缺陷及铝护套接地缺陷下金属护层接触电压会异常升高,且随试验电压成比例上升;不同试验电流下缺陷段电缆的接地电流和接触电压无明显变化,温升不明显;铝护套接地不良形成较小气隙时,高频电流传感器可检测出明显局放信号,且局放信号强度随试验电压升高而增大。     

基于模拟试验的高压电缆状态仿真平台功能分析

针对高压电缆缺陷状态开展模拟试验研究,设计搭建了高压电缆状态仿真平台。该仿真平台由升压单元、电缆模型单元、升流单元和控制测量单元组成,集成了局部放电、温度、接地电流等在线监测装置,可模拟制作各类主绝缘、半导电、接地系统及绝缘件缺陷。针对仿真平台各组成部分功能,通过精度校验和试验校核,分析验证其试验、检测能力,确保试验结果的准确性和精确性。分析结果表明,该仿真平台具备模拟高压电缆各类绝缘缺陷并进行检测分析、状态评估的能力。     

单段高压电缆最大允许敷设长度研究

从高压电缆护套感应电压、运输条件、敷设条件等方面探究了延长单段高压电缆长度的可行性,并分析了雷电过电压和单相接地短路情况下,单段电缆长度增加对护套感应过电压的影响。研究结果表明,当护套允许电压为300 V时,护套感应电压不是制约电缆长度的限制性因素。在雷电过电压下,电缆护套感应电压会随电缆长度的增加而增加,而在单相短路情况下,护套感应电压变化不大。     

超高压输电线路融冰绝缘地线单相短路电流分析

对于重覆冰架空线路,地线直流融冰采用了全线绝缘化设计,而地线绝缘化设计将影响短路电流在杆塔和地线中的分配。地线短路电流的准确计算对分析跨步电压和地网安全有重要意义。以实际全线绝缘地线为研究对象,详述融冰绝缘地线架设方式,利用ATP-EMTP仿真软件建立全线绝缘地线输电线路模型。研究了超高压融冰地线接线系统在不同单相短路状况下的短路电流分布特征,并与未绝缘化地线相比较。研究结果表明:单相短路地线感应电压将引起融冰绝缘地线间隙击穿,融冰绝缘地线架设改变了短路电流通道回路;绝缘架设后流回变电站地网短路电流变化不大,不会对地网安全造成影响;在短路点杆塔入地电流值升高最大,需特别考虑其跨步电压问题。     

高压单芯电缆线路入地电流分流系数研究

电力工程接地设计时,为使接触电势满足规范要求,一般要考虑架空地线分流影响,尽量降低入地电流大小,从而降低地网电位升.现有接地设计规范提供配电装置采用架空线路出线时的架空地线分流系数计算公式,但对于高压电缆线路出线,电缆金属护层的入地电流分流系数未提供计算依据.本文基于某项目400 kV电缆线路,对电缆金属护层的入地电流...     

基于ATP-EMTP对配电网雷击过电压的仿真研究

阐述了雷电流模型、配电网各元件计算模型、绝缘子串闪络机理,采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP 建立仿真计算模型,比较分析杆塔冲击接地电阻对线路耐雷水平的影响,以及线路避雷器不同安装方案对线路耐雷水平的改善效果。仿真计算结果表明：雷击过电压容易导致绝缘子闪络,通过安装线路避雷器、降低杆塔接地电阻有效地提高了10 kV配电线路耐雷水平,改善了线路耐受过电压的能力。     

基于热稳定计算的架空地线分析研究

从地线热稳定角度出发,针对输电线路发生单相接地短路故障,先计算两根架空地线返回的总电流,再确定每根地线分配的电流,最后校核地线热稳定。结合220kV张家坝变至秀山变线路工程实际,通过对地线组合OPGW与铝包钢绞线进行热稳定校核分析,为输电线路架空地线选型、校核提供参考。     

750kV架空地线接地方式及损耗研究

随着电力需求的增长,电压等级升高,输送容量增大,地线感应环流损耗比例虽然不大,但总量却越来越大,造成运行费用的增加。笔者对多种750 kV架空地线接地方式下地线的感应电压、电流以及损耗进行了计算研究,并对系统产生过电压时地线的运行状况以及地线接地方式对系统过电压的影响进行了分析计算。结果表明:光纤复合地线(OPGW)采取分段绝缘一点接地时,地线电能损耗最小,电气性能最好;不建议OPGW采用全线绝缘或者全线绝缘首末两端接地这两种接地方式;地线的接地方式对线路过电压也有影响,其中采用分段绝缘一点接地方式时,线路过电压较高。     

低压配电网中性点接地方式的仿真

介绍了配电网的3种接地方式(不接地、经电阻接地、谐振接地),分析了不同接地方式的原理和特点,利用ATP-EMTP仿真软件对35kV配电网的接地方式进行了仿真比较,指出了中性点经消弧线圈并联大电阻接地方式是目前比较好的接地方式。     

融冰绝缘地线对变电站雷电过电压的影响

地线直流融冰采用了全线绝缘化设计,而地线绝缘化设计将对变电站雷电过电压产生影响。以500 kV融冰绝缘地线为例,介绍了融冰绝缘地线架设方式,采用 ATP-EMTP 软件建立500 kV变电站雷电侵入波过电压模型,分析了融冰绝缘地线架设对500 kV变电站雷电过电压的影响,总结了雷击点位置、杆塔接地电阻、避雷器配置方案对变电站设备雷电过电压的影响规律。研究结果表明：融冰绝缘地线架设对变电站设备最大过电压影响很小;雷击杆塔离变电站越近,变电站高压设备产生的过电压越大;母线避雷器对变电站设备保护效果较好,雷电侵入波产生的最大过电压下降较多;杆塔接地电阻越小,变电站设备最大过电压越小。其结论对涉及融冰绝缘地线变电站具有一定的参考价值。     

XLPE电缆地线电流分析与接地改造措施一例

根据某工程电缆的结构参数、敷设环境和运行参数近似计算了电缆地线中的电容和感应电流后按电缆运行最高负荷和金属护套感应电压的安全值提出并评估了电缆接地改造方案。结果表明,选择电缆接地方式时需综合考虑电缆结构参数、长度、负荷大小等因素。     

特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响

由于导线的电磁耦合作用、线路的不完全平衡换位和三相负荷的不对称性,2根架空地线之间或地线与大地之间会形成感应电流回路,从而在地线上产生电能损耗。不同的地线布置方式感应电流不同,电能损耗差别很大;架空地线的布置方式对线路潜供电流会产生一定的影响,这也决定了在模拟计算时建立仿真模型的难易。文中利用EMTP软件对特高压同塔双回输电线路不同布置方式下地线的感应电压、电流及线路潜供电流进行了仿真计算,根据计算结果,从减小电能损耗和潜供电流的角度考虑,可选出较佳的地线布置方式;在保证潜供电流计算精度的前提下,可选择易于建模的地线布置方式。