同通道敷设多回单芯电缆金属护套感应电压与环流计算模型研究

随着城市电缆通道资源的日益紧缺,多回电缆同通道敷设成为电缆线路建设和运行必然面对的问题。目前尚缺乏对多回单芯电缆线路同通道敷设时金属护套感应电压与环流进行研究。根据单芯电缆交叉互联单元的等值电路,分析了单回路电缆金属护套感应电压与环流的计算模型。结合电缆敷设的实际情况,考虑了线芯电流不平衡、交叉互联单元内段长和敷设间距以及排列方式不同等因素的影响,推导出多回电缆同通道敷设时金属护套感应电压与环流的计算模型。     

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.     

高压单芯电缆并联运行时金属护层的联接方式分析

随着经济的发展和用电量的不断增加,同相多根单芯电缆并联供电方式多有采用。高压单芯电缆的金属护套联接方式是电缆敷设时必须注意的问题。目前单、双回路电缆线路感应电压及金属护套环流已有计算,但多根电缆并联使用时的金属护套联接方式还未见讨论。文章研究结果显示并联电缆的护层环流在其护层相联时有可能达到单独处理时的2倍多。因此,电缆并联运行时,不应将金属护套相联再进行交叉互联,而应该分别作交叉互联。     

10 kV与110 kV电缆线路混合敷设对环流影响研究

近年来,随着城市不同等级地下多回路电缆线路敷设的增多,其多回路造成的电缆金属护套环流损耗问题也趋于严重。基于电磁感应原理,计算了10、110 kV单芯电缆线路金属护套交叉互联时护套感应电压,并通过建立电缆线路阻抗模型推导环流矩阵方程,获得了不同电压等级线路中金属护套环流及相互影响。结果表明,混合敷设会造成10 kV线路环流增加和110 kV线路环流的减小;10、110 kV线路相间距增大会增加自身环流但相互影响却不同,110 kV线路相间距增大200 mm,10 kV线路环流增加48.99%,10 kV线路相间距增大200 mm,110 kV线路环流几乎不会发生变化;10、110 kV线路交叉互联单元内三段电缆段长改变会影响自身环流,但不会影响临近线路;负载电流增加均会极大影响环流;不同电压等级回路垂直距离越大,环流越小;环流最大相序组合为BAC-CAB（10~110 kV）,最小环流相序为CBA-ACB（10~110 kV）。以上分析结果对电缆线路规划和设计提供了理论支持和数据支撑。     

多回输电线路下单芯电力电缆护套感应电压和环流计算分析

110kV及以上等级的电缆一般采用单芯结构。为了限制电缆护套上的工频感应电压及环流,往往采用金属护套单端接地或金属护套交叉换位互联两端接地联接形式。理论计算和实际运行经验表明三相交叉互联两端接地均匀分段下电缆护套感应电压和护套环流较小。随着城市电力输电线路和高压电力电缆不断增多,高压电力电缆面临复杂的电磁环境,尤其是多回输电线路下单芯电力电缆护套感应电压和环流偏大,严重影响电力电缆的运行。关于多回输电线路下高压埋地电力电缆护套感应电压和环流的计算和分析,鲜有相关研究报道。本文通过建立电力电缆的护套环流和护套感应电压计算模型,进行了多回输电线路下高压埋地电力电缆护套感应电压和护套环流的实例计算。通过实例分析多回输电线路埋地单芯电力电缆的护套影响。计算分析表明多回输电线路的存在显著增大电缆护套感应和护套环流,与实际测量结果一致。     

高压输电线缆增加敷设段长研究

传统高压单芯电缆设计分段长度偏短,导致电缆接头数量急剧增加,造成接头价格昂贵,工程投资随之上升,电缆运行的故障概率也相应提高,增大单段长度可有效解决这一问题。对金属护套感应电压和护套环流进行计算研究,推算出最大可能的敷设段长。使用解析公式和仿真计算两种方法,对220kV输电线缆在不同的接地方式、不同的排列方式下的金属护套感应电压进行计算,给出了可行的最大敷设段长,并对两种计算方法所得结果进行了对比。分析了负载不平衡或段长不平衡对护套环流的影响,对段长增加后不平衡负载或段长时的护套环流进行了仿真计算,提出最大敷设段长的选取还应考虑不平衡状态下的护套环流是否超限。     

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     

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。     

电缆护套环流估算公式的拟合及排列方式的优化

护套交叉互联双端接地电缆中,3段电缆长度不均等,或电缆排列方式不对称,均会导致金属护套中产生环流。文中分析了排管敷设的单回路交叉互联电缆金属护套感应电压相量和,采用EMTP模型仿真不同的电缆分段长度差下的金属护套环流,得到EMTP仿真数据样本,用来拟合金属护套环流估算公式,最后将拟合的估算公式计算值与EMTP仿真数据进行对比,检验了估算公式的适用性。此外,还分析了不同排列方式感应电压相量,提出并验证了在不等长分段电缆中,采用恰当的混合排列方式可以降低金属护套环流。     

110 kV单芯电缆金属护套环流计算与试验研究

为研究交联聚乙烯单芯电缆的护套环流,建立了计算单芯电缆金属护套两端互联直接接地以及交叉互联两端接地时环流的数学模型,编写VB程序进行了计算。在实际电缆线路上的试验结果与计算值相差不大,验证了编程计算的正确性。讨论了各种因素对护套环流的影响后提出了串入电阻以有效降低环流的思路。     

双回路电缆护套环流计算及影响因素分析

为分析电缆线路中的环流,推导了双回路敷设电缆护套环流的计算方程,并自行编制运算程序实现了计算机求解。结合某电力设计院两回路电缆的实际敷设及运行参数,计算了直线排列交叉互联情况下电缆护套中的环流,并对影响金属护套中环流值大小的相关因素作了简单分析,减小环流值的方法有增大接地电阻、使电缆紧密排列、保证电缆交叉互联段长度相等等。同时,提供了对应单回路敷设情况下的计算结果进行比较,结果表明计算护套环流时双回路不能以单回路情况简化。相关推导过程及程序设计思想可推广应用于双回路电缆的其它敷设形式或更高回路数的电缆线路。     

单芯XLPE电缆金属护套绝缘在线监测研究

分析了电缆金属护套接地模型,提出了环流法在线监测XLPE电缆金属护套绝缘性能。试验结果表明,环流值与金属护套绝缘性能差异密切相关,因而提出了“环流绝对值”与“环流相对变化量”的判据。开发的在线监测系统能很好地监测电缆金属护套绝缘性能,提高了电缆运行可靠性。     

Determination of the reduction factor for feeding cable lines consisting of three single-core cables

The paper presents an original analytical procedure for the determination of the ground fault current distribution in the cases when a feeding line is composed of three single-core cables. The procedure takes into account the existence of all three cable sheaths as the return path for the ground-fault current. The reduction factor for these types of cables as given by the cable manufacturer takes into consideration only the existence of the metal sheath of a faulted single-core cable. As a consequence of that, the estimations of the safety conditions (step and touch voltages) on the grounding systems of the supplied stations are too severe. For the high-voltage cables, a certain, sufficiently low reduction factor achieved by an increase of the sheath cross-section can be demanded from the manufacturer. In both cases, too conservative values for the reduction factor lead to unnecessary expenditures. The quantitative analysis performed in this paper shows that the reduction factor for three single-core cables belonging to the same line is significantly lower in comparison to the situation when each of these cables is treated separately.     

高压单芯电缆单相接地故障护套过电压特性仿真分析

高压单芯电力电缆在敷设过程中,为了限制感应电压、增加单段电缆长度、减少中间接头数量,金属护套层往往采用交叉互联接地.若电力电缆发生单相接地故障,在交叉互联点会感应出较高的过电压,影响电缆使用寿命.对此利用电磁暂态软件EMTP,研究了在单相接地故障情况下高压单芯电缆金属护套过电压特性,分析了电缆整体排列方式、接地电阻、负荷性质、交叉互联各小段电缆长度以及混合排列方式对金属护套过电压的影响程度.研究结果表明:电缆整体排列方式、交叉互联各小段电缆长度和混合排列方式对金属护套过电压的影响较大;接地电阻和负荷性质对感应过电压的影响较小.     

交联聚乙烯电缆护层接地电流计算及监测

分析了交联聚乙烯电缆护层的接地电流,介绍了电缆护层感应电动势和电缆护层接地电流的计算方法。阐述了电缆护层接地电流监测的意义,和对其测试结果的判断方法。在一起电缆缺陷案例中,通过检测护层接地电流不仅发现了其安装缺陷,而且证明电缆护层接地电流的理论计算结果与实测值相符。     

高压电缆缓冲层的设计与工艺研究

高压与超高压交联电缆金属护套与电缆缆芯之间的缓冲层是电缆的重要组成部分,对电缆的机械、热性能具有重要的影响。为研究缓冲层对电缆性能的影响,分析了不同的阻水带的热阻特性与工艺特点,对国产两种同型号不同厂家的电缆进行了对比温升试验,最后讨论和分析了现在国内外高压交联电缆缓冲层的结构与工艺特点。研究表明,具有不同结构与材料的缓冲层,对电缆本体的热阻有显著影响,也对电缆载流量有着很大的影响。在此基础上,对国产电缆的缓冲层设计与工艺提出了一些建议。     

多回路电缆金属护套环流计算软件的开发与应用

目前城市电网中35kV以上电压等级的电缆线路越来越多,35 kV以上电压等级线路往往使用单芯电缆。单芯电力电缆线芯通过交变电流时,金属护套上会产生感应电势。为了防止感应电压过大对人体造成伤害,需要将金属护套两端牢固接地。当电缆金属护套两端接地时金属护套中会有环流通过,护套环流过大时会严重影响电缆的安全运行。通过MATLAB及LabVIEW软件编程方法实现了计算一至四回路任意排列电缆线路的护套环流,利用环流计算软件提出抑制环流措施和电缆优化敷设方式,为未来电缆敷设提供科学指导意见。