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。     

金属护层感应电压限值提高后的电缆应用探讨

GB217—2007《电力工程电缆设计规范》2007版对单芯高压电缆金属护层感应电压限值从100V提高至300V。从理论和实践两个方面分析了感应电压限值提高的合理性和对工程应用的影响,并提出了电缆金属护层保护器和电缆制造、装盘、运输等方面的对策。     

排列方式对降低电缆金属护层感应电压的影响分析

在进出变电站线路段,双回单芯电缆同沟敷设的情况普遍存在,在雷电冲击电压或系统发生工频短路故障时,电缆金属护层上会产生感应过电压,降低电缆寿命。比较平行排列、"品"字形排列和自主设计的集中平衡排列方式下电缆金属护层的感应电压,发现平行排列方式极易发生环流,导致线路停电;"品"字形排列方式使得三相金属护层的感应电压达到较为理想的平衡效果,但仍存在回路电压;集中平衡排列方式能有效降低电缆金属护层的感应电压,降低接地事故发生率,延长电缆使用寿命。     

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。     

110kV电缆金属护层接地系统分析

以某市政工程为例,基于理论计算和实际测量分析金属护层接地系统最优配置,发现受制于现场环境的原接地系统存在部分电缆接地环流过大、护层电压超过规定值的问题,危及运行人员安全。根据相关规程规范和计算推演,提出了接地系统变更方案,并就安装工艺、防水措施等方面进行了改进。     

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。     

XLPE电缆绕组外半导电层的暂态电压分布测量

通过对无金属外屏蔽及护套的XLPE电缆绕组芯线加冲击电压测取外半导电层上电压分布的方法,得出了在冲击电压作用下,无论绕组开路或短路,绕组前部的外半导电层是最薄弱部位的结论。为新型电力设备的设计、保护及试验技术提供了依据。     

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。     

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.     

500 kV交流超高压电缆选型分析

通过在绝缘结构、金属护套结构和外护套结构3个主要方面的技术性能对比,分析对电缆载流量、分段盘长、结构机械性能和工程投资的影响,给出500 kV交流超高压电缆应用设计选型建议:交联聚乙烯（XLPE）绝缘、空气中敷设优选平滑铝护套、环保低热阻的外护套。     

500 kV交流海底电缆过电压保护与绝缘配合研究

海底电缆造价昂贵、施工检修较为复杂,一旦出现故障,后果严重。而过电压导致的绝缘老化和绝缘击穿是造成电缆故障的重要因素,因此有必要对海底电缆的过电压进行研究。基于镇海—舟山500 k V交流海底电缆工程,建立海底电缆过电压ATP仿真计算模型,对海底电缆系统的暂时过电压、操作过电压和雷电过电压进行了分析和计算,给出了保护措施,并基于计算结果研究了海底电缆的绝缘配合。     

海南联网工程500kV交流海底电缆雷电侵入波过电压研究

海底电缆雷电侵入波过电压问题对于南方主网与海南电网联网工程的设计、运行和管理具有重要影响。基于EMTP/ATP软件,对海南联网工程进线段架空线遭受雷电绕击及反击时海底电缆的过电压水平进行了计算分析,得到了该工程500 kV海底电缆的雷电耐受电压值,提出了提高电缆安全裕度的措施和建议。研究成果可为海底电缆雷电冲击水平的确定及电缆设计、运行提供参考。     

110kV单芯海缆铠装损耗试验研究

基于海洋输电实验基地,对110 kV单芯海缆铠装损耗进行了试验研究。试验验证了当线芯导体通过大电流时,铅护套及铠装上产生了感应电动势,并且在不同运行方式的损耗测试中证明了铅护套的屏蔽作用。最后通过对比试验,证明了铅包铠装回路串联电阻能减小海缆的损耗。     

高压电力电缆护层感应电压的补偿研究

电力电缆敷设时常采用三段换位的方法以降低护层电压,但电力电缆线路改造时容易造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。为解决此问题,通过对电缆护层电压的理论分析,推导了电缆单回路和双回路任意排列方式下的护层感应电压的计算模型;提出了在电缆终端加补偿装置(实际上为补偿电感器)的方法来平衡护层电压,抑制护层电流,其基本原理是将该补偿装置套装于电缆上,电缆中通过电流时,补偿装置产生感应电动势,利用该感应电势来抵消电缆护层电压。补偿电感的仿真计算表明,该法可有效减小电缆护层的感应电压,从而减小护层环流,大大减小电缆损耗。     

220 kV XLPE电缆现场交流耐压试验

介绍了220xVXLPE电缆现场交流耐压试验的一些经验和方法，特别是采用串联谐振并联补偿的方法为今后高电压等级超长度的电缆试验提供参考。     

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。     

交流500kV海底电力电缆结构设计

以南方主网与海南电网联网跨越琼州海峡500 kV海底电力电缆工程为例,介绍了交流500 kV海底电缆的形式、导体、绝缘、铅护套、加强层、铠装层的设计原则和思路。     

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。