220kV城市长电缆芯线及护层中操作过电压研究

过电压是威胁电缆线路安全的重要因素,近年来因操作过电压引起的电缆故障时有发生。笔者选取一发生典型故障的电缆线路,基于ATP/EMTP建立电缆线路的电磁暂态仿真模型,对电缆芯线及护层中的操作过电压进行研究分析;并在此基础上研究了电缆芯线上操作过电压的影响因素,分别仿真计算了不同电缆排列方式、系统阻抗、电缆长度、交叉互联长度以及接地电阻下的护层过电压。研究结果发现:芯线上操作过电压最大值出现在线路末端,而护层过电压最大值出现线路首端第一个非直接接地点处,断路器合闸操作产生的护层过电压不会引起护层保护器动作;芯线上操作过电压影响因素主要是系统阻抗和电缆长度,而对护层过电压影响最大是电缆交叉互联的长度。     

220 kV电缆中间接头操作过电压及抑制措施研究

电缆线路合闸时发生的电缆接头击穿事故时有发生,而此前电缆系统过电压仿真中均将电缆接头忽视。为此针对某220 k V电缆线路的中间接头结构,建立接头等效阻抗模型,并在暂态仿真软件ATP-EMTP中搭建考虑电缆中间接头的220 kV高压电缆系统仿真模型,仿真计算电缆中间接头的线芯与金属护层上承受的操作过电压,并研究母线不同出线数以及电缆线芯残余电荷等影响因素对电缆接头操作过电压的影响。此外还分析了电缆接头操作过电压的抑制措施。研究结果对电缆接头的故障分析、电缆绝缘配合的参数设计提供参考。     

110kV城市电缆线路过电压研究

介绍了应用电磁暂态仿真程序ATP-EMTP对典型城市长电缆线路过电压进行的研究,分析了电缆长度、系统参数等因素对电缆线路过电压的影响。研究结果表明:线路工频过电压幅值在系统阻抗较大、线路长度较长时可超过限值,工频过电压随系统阻抗的增加而增大,也随着线路长度的增加而增大;线路合闸过电压在残余电位为-1. 0 p. u.时将超过限值,电缆线路合闸过电压与线路残余电位、合闸相角及线路长度均有关系,建议实际工程中采取必要的限制措施。     

110kV海底电缆-架空线雷击过电压分析

海底电缆(以下简称海缆)敷设于海底,遭受雷电流侵入后维修难度大,为了研究雷电侵入波对海缆的影响,笔者通过对某岛架空线路-海缆的雷击过电压的分析,使用ATP-EMTP对该混合线路进行了仿真研究,计算了架空线路-海缆不同工况下的雷击过电压.对影响雷击过电压的海缆长度,海缆的布置方式,以及海缆的型号等因素进行了分析验证,结果...     

长距离电缆线路无功及其过电压计算研究

随着国民经济的快速发展,架空线路受环境的制约越来越大,从而使得地下电缆的使用越来越广泛,由于交流电缆的单位长度电容约为架空线的18倍,所以在线路空载时过电压现象严重,在110 kV长距离电缆线路中,为解决工频过电压和操作过电压对输电线路的影响,在EMTP中建立仿真模型,通过在线路上并联电抗器的方式进行无功补偿。     

35kV变电站电缆护套过电压保护研究

分析了一起雷电波入侵电缆造成护套保护器损坏的原因,运用ATP-EMTP搭建了雷电侵入波作用下架空线与电缆相连(包括母线侧的各种电器设备)的简化模型。通过仿真计算,电缆护层末端接地和首端直接接地两种接地形式下的过电压分别为10kV和9.3kV,选出适合的国产保护器型号为Y5WC-5/13.5。     

氧化锌压敏电阻器工频过电压耐受性能与限制电压关系的研究

对氧化锌压敏电阻器的限制电压和工频过电压耐受时间的试验测试,结果表明,相同型号的氧化锌压敏电阻器,其限制电压越高,则耐受工频过电压的时间越长。所以在限制电压满足要求的情况下,适当提高限制电压,可提高氧化锌压敏电阻器的工频耐受性能。同时为工频线路中合理选用氧化锌压敏电阻器提供一定的参考。     

基于PSCAD的500kV输变电工程 工频过电压的影响分析

500kV输变电工程的线路模型选择、实际工程中不同高抗补偿方式都对工频过电压有影响,笔者应用PSCAD电磁暂态仿真软件对在Bergeron、Mode Model、Phase Model线路模型下进行仿真分析,在正常计算方式下分析高抗补偿的最佳方式和补偿容量。通过实际工程说明在Bergeron线路模型下工频过电压最小,对于距离200～300 km在正常运行方式下采用受端补偿以及131%补偿容量时抑制工频过电压最为合适以及经济最为合理。以上分析对500kV实际工程启动有一定的指导意义。     

海水浸入作用对交流三芯海缆工频过电压计算影响

交流三芯海底电缆是传输海上风电的重要载体.敷设后的海缆被海水浸没,海水浸入铠装直至金属护套,造成海缆沿线金属护套处接地.海水浸入作用影响电缆过电压计算模型中护套及铠装的接地方式,影响海缆线路工频过电压计算结果.笔者基于双回路交流三芯海缆线路进行建模计算,模型中提出一种将海缆分段,每段海缆护套和铠装通过电阻接地的方式模拟...     

海上采油平台长线电缆过电压与谐波防护探索

长线电缆驱动潜油电泵系统是海上采油平台最常用的采油方式之一,论文以海上采油平台使用的长线电缆作为主要分析对象,研究海上采油平台长线电缆过电压与谐波防护的措施,并且运用PSCAD软件建立相关模型,研究长线电缆-引接电缆中过电压现象产生的原因和机理,以及分析如何采取措施规避因电缆绝缘性降低导致电缆烧毁的现象。随着现代工业的发展以及人们对谐波的深入研究,发现海上采油平台长线电缆的过电压现象与谐波有直接的关系,基于此,设计研究了一种低通滤波器。     

高压单芯电缆接地故障下的地电位升与护层工频过电压研究

近年国内高压电缆线路外护层以及护层保护器击穿损坏的事故频发,为了优化电缆线路护层接地系统设计以及合理选择护层保护器,本研究基于PSCAD-EMTDC对110 kV纯电缆线路和架空线-电缆混合线路分别进行了仿真建模,分析了二者在单相接地短路故障情况下,采用各类护层接地方式的地电位升与护层工频过电压幅值特征,并探讨了电缆线路长度和接地电阻对护层工频过电压的影响,最终依据仿真计算结果提出了护层保护器的选用建议。研究结果表明：仅采用护层交叉互联的纯电缆线路和架空线-电缆混合线路,局部地电位升较小,最大护层工频过电压在4 kV～6 kV;纯电缆线路中护层单端接地段与交叉互联段的连接处以及架空线与护层单端接地的连接处存在严重的地电位上升,且受连接处接地电阻值影响明显,幅值可达24 kV,地电位升与感应电压的叠加使得护层工频过电压幅值远高于仅存在护层交叉互联的线路。研究结果可为电缆线路的护层接地系统设计以及护层保护器的选型提供参考依据。     

崇明-长兴岛110 kV海底电缆敷设工程中的电缆过驳施工

以崇明-长兴岛110kV海底电缆工程为例,介绍了敷设工程中的电缆过驳施工。为使大直径超长电缆顺利过驳。设计研制了专用的过缆设备,并制定了详细的过缆方案,成功地实现了无损过驳。保证了海底电缆的敷设施工。     

牵引站220 kV侧电缆护层谐波过电压特性

高速铁路特殊运行方式会产生大量的谐波,谐波会通过牵引变压器传入220 kV侧高压电缆,在电缆护层上产生谐波电压,威胁电缆的安全运行。笔者在牵引变电所现场实测谐波数据的基础上,建立了基于实测数据的谐波源模型,解决了谐波源建模复杂的问题并能准确反映出高铁列车的实际运行状况。在此基础上仿真计算了高铁在牵引、再生制动和惰性3种工况下220 kV侧电缆护层谐波电压特性,探究了电缆长度、电缆接地方式、谐波电流参数等对谐波电压的影响规律。结果表明：高铁不同运行方式下,护层谐波电压均远超过工频正常运行情况,其中牵引工况时电缆护层谐波电压最大值可达到454 V;与工频正常情况下不同,谐波工况下金属护层过电压受电缆接地方式、电缆长度和谐波电流含量的影响较大。以上研究结果对牵引站220 kV侧电缆的安全运行具有重要参考意义。     

多回500kV海底电缆交越登陆的安全控制

多回500kV海底电缆交越登陆的安全控制是海底工程中亟待解决的关键问题之一,但海缆登陆研究仍主要是参照陆地管线埋设,尚不足以满足工程实际。依托某多回500kV交流跨海输变电工程,通过分析海缆登陆工况与海岸地质条件,研究了海岸道路建设期与运行期对下穿海缆安全的影响状况,阐明了安全影响产生的条件,提出了以大跨度梁为主的隔离保护措施和以电缆沟为主的消能保护措施,为类似登陆工程提供参考。     

500kV威信电厂送出工程电磁暂态研究

电磁暂态计算分析是电力系统规划、设计、调试和运行阶段的一个重要环节,对于选择输电线路、变压器、并联电抗器、开关等元件的参数,绝缘配合以及事故分析等均有重要作用。500kV输电系统电磁暂态问题主要包括：线路的工频过电压、工频谐振过电压、操作过电压以及单相重合闸过程中潜供电流和恢复电压等问题;还包括同塔双回线路感应电压、感应电流等问题。通常通过电磁暂态计算程序（EMTP）计算后得出结论,并采取相应措施来的限制和控制过电压。     

基于PWM变频器的电动机端过电压研究

研究了PWM变频器通过长电缆驱动电动机时的电动机端过电压问题。理论分析表明，由于电缆分布参数的影响，电动机端会出现电压反射现象，从而造成电动机端过电压，导致线圈绝缘失效。提出了一种变频器输出端的无源滤波器，通过控制变频器输出电压脉冲的上升时间达到抑制电动机端过电压的目的，并采用11kw的电梯系统验证了该滤波器的有效性及可行性。     

城际动车组闭合断路器时操作过电压特性研究

城际动车组闭合断路器,会引起车载主回路暂态响应,导致高压系统、车体及接地系统产生暂态过电压,继而通过电磁耦合对车载敏感设备造成不良影响.为系统分析城际动车组闭合断路器时的各车暂态过电压特性,从闭合工况下的过电压产生机理出发,建立闭合工况下的过电压仿真模型,得到闭合断路器时的车体过电压的时域及频域特性,并通过试验结果加以验证.结果 显示:闭合断路器时,1-4车车体过电压呈对称分布,且头尾车较大,可达2 kV以上,主要高频振荡频率约为800 kHz.此外仿真结果显示此型车接地电缆的寄生电感对各车车体过电压峰值影响较大,为有效地降低车体过电压,建议各车增设一个接地电阻器.     

基于500 kV长距离电缆线路的合闸过电压研究

相比于传统的架空线路,电缆线路的容升效应明显,使得在超高压时,合闸过电压严重超过规定值,虽然合闸电阻能较好的降低合闸过电压,但因其增加了断路器的机械复杂性,使线路的可靠性降低,应尽量减少合闸电阻的使用,故笔者对不同长度电缆线路的研究表明:对于500 kV的交流系统,当电缆在100 km以内时应采用并联高抗的方式,当电缆在100 km-200 km应采用加装避雷器的方式,当电缆在200 km-300 km时,其他补偿方式不能满足限制合闸过电压的要求,因此应使用合闸电阻的方式来降低合闸过电压.     

750 kV敞开式变电站和输电线路避雷器配置的优化研究

在电力系统中,避雷器的配置直接影响系统过电压和绝缘配合,对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。研究了750 kV变电站的避雷器配置对输电线路工频、操作过电压以及变电站设备节点上雷电侵入波过电压的影响,并校验了这些过电压情况下避雷器的动作负荷。根据计算结果,得出:将变电站避雷器统一配置为Y20W-600/1380型避雷器,设备的绝缘裕度和系统过电压满足要求,并均衡了避雷器的动作负荷;将变电站避雷器统一为Y20W-600/1421,仍然满足设备的绝缘裕度和系统过电压要求;通过调整设备间距和设备位置,可考虑将出线高压电抗器旁避雷器简化掉。     

福建兴化湾黄瓜岛海底电缆路由区工程地质特征及评价

基于福建兴化湾黄瓜岛海底电缆路由勘测中地形及水深测量、旁侧声呐探测、单道地震探测、沉积物的表层及柱状采样分析等多种勘测技术所获取的资料,结合区域地质背景对路由区工程地质条件进行了分析和研究。结果表明:路由区整体上工程地质特征等条件适宜海底电缆的铺设;路由区主要工程地质问题是两侧近岸段广泛出露的礁石及基岩浅埋区;路由区分布有海积软弱淤泥层以及细粒砂质层,存在震陷和液化的可能。此外,根据表层沉积物粒度分析结果反映出路由区沉积环境不稳定,局部水动力条件较强,潮流也具备一定的冲刷能力,在海缆设计和施工时需着重注意。