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.     

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     

单芯电力电缆护层过电压保护

基于国内外相关标准 ,从电缆护层过电压保护器参数选择和电缆接地电阻要求两个方面探讨单芯电力电缆护层过电压保护技术 ,以防止雷电过电压和内部过电压造成电缆金属护层多点接地故障。     

高压电缆接地电流的计算及其影响因素分析

单芯高压电缆金属护套接地电流过大会导致其护套上产生大量附加损耗,降低电缆载流量,缩短电缆使用寿命。为分析电缆线路金属护套中的接地电流,建立了单芯电缆交叉互联接地方式下接地电流的数学计算模型,并编制了相应的计算程序,通过与实测值比较,验证了该计算程序能准确得到实际电流值。在此基础上,分析了单芯高压电缆金属护套接地电流与其接地电阻、护套参数以及大地电阻率等影响因素的关系。结果表明,电缆接地电阻对接地电流的影响较大;在工程实际范围内,金属护套参数对接地电流值影响不大;只有当大地电阻率很低时,接地电流值才对大地电阻率比较敏感。研究结果为高压电缆运行维护提供了理论依据。     

高压电缆外护层绝缘降低时护层保护器的参数配置

针对高压电缆外护层绝缘电阻普遍降低的现状以及其耐压水平降低的可能性,建立了单端接地和交叉互联接地电缆的ATP-EMTP仿真模型,研究了在雷电过电压、操作过电压和短路故障的情况下,配置低伏安特性保护器后保护器是否能正确动作且不损坏保护耐压水平降低的外护层。结果表明:在雷电过电压和操作过电压情况下,降低保护器伏安特性能有效降低作用于外护层的残压,流经保护器的电流仍然低于其标称放电电流;对于单相短路情况,单端接地条件下保护器需要吸收的短路能量较大,降低保护器伏安特性会使保护器爆炸,而对于交叉互联接地情况,降低保护器伏安特性保护器是否会爆炸与短路电流的大小有关,较大的短路电流会使得保护器爆炸。最后提出了电缆外护层绝缘降低时护层保护器配置的建议。     

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.     

高压电缆金属护套接地环流平衡抑制方法分析

高压电缆金属护套接地环流增大导致金属护套损耗增加,进而降低电缆传输效率,影响电缆使用寿命。为了抑制金属护套接地环流,建立了高压电缆交叉互联接地方式下金属护套接地环流计算模型,提出并分析了金属护套串联电阻、串联电感、终端串入补偿电感和终端串联接地电阻下接地环流的计算模型及平衡抑制效果。结果表明所提方法对金属护套接地环流均能起到一定的平衡抑制效果,并且优化组合后的方法能够有效抑制接地环流的增大。     

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。     

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。     

单芯电缆金属护层保护器发热隐患分析及处理

近年来,35 kV单芯电力电缆以其载流量大、弯曲半径小、敷设路径灵活等优点得到了广泛应用,也给电力电缆的运维管理带来了很多新的问题和挑战.高压单芯电力电缆金属护层(金属屏蔽层)接地方式不规范或接地缺陷会使单芯电缆金属护层上感应出较高的电位,烧坏过电压保护器,或者产生较大的环流,导致金属护层持续发热,烧损、引燃电缆外护套...     

基于Carson理论和EMTP的220 kV多回电缆线路电气参数及不平衡度分析

为分析珠澳电网220 kV电缆线路电磁不平衡问题,应用理论计算(Carson理论)与仿真(EMTP)相结合的方法。首先,对"导线—大地"回路与Carson线路理论得到的线路阻抗矩阵与EMTP仿真得到的线路阻抗矩阵进行对比。然后,利用EMTP搭建的完整实际线路模型,分析了不同因素对线路电气参数的影响程度。最后根据电磁不平衡度理论计算了相间距离、护套交联方式及相序排列3个因素对电缆线路的影响。结果表明:Carson线路模型在分析线路阻抗时误差很小与EMTP基本吻合;电缆金属护套交联和接地电阻对电缆序阻抗有一定影响;相间距离和金属护套交联影响线路负序不平衡度;在研究的这条珠澳电缆线路里,当采取ABC/CBA相序排布时线路的电磁不平衡度可以达到最低。     

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。     

大段长高压电缆护层保护器暂态特性分析与参数优化设计

大段长高压电缆在运行时会产生过高的护层感应电压,这对电缆护层保护器的过电压防护特性提出了更高要求,因此需要针对大段长电缆护层保护器暂态特性进行分析研究。基于PSCAD仿真软件,建立了典型220 kV高压电缆线路仿真模型,得出了在短路过电压和雷击过电压情况下,高压电缆长度对护层感应电压暂态特性的影响。通过绝缘配合与能量保护相结合的方式,得到了保护器参数取值范围及电缆线路短路电流与长度的适配曲线,提出了护层保护器参数优化设计的具体方法,并进行了试验测试。测试结果表明:当电缆线路出现短路故障时,随着电缆长度的增加,护层感应电压先线性增长,随后在保护器残压阈值的限制作用下逐渐趋于"饱和"状态,现有保护器能量吸收能力难以满足大段长电缆需求;改进后的护层保护器能量吸收能力显著提升,20 k A短路电流时允许的电缆长度大幅提高,满足大段长高压电缆线路安全运行的要求。     

110kV都北线电缆护套的感应电压和环流分析计算

通过对110kV都北线电缆工程中电缆护套感应电压和护套链中环流的计算,确定电缆的接地方式。指出本工程中电缆交叉互联的单元分段即使在最大负荷电流情况下,护套的感应电压和护套链电路中的环流均满足设计规范要求。     

基于ART2A-E的交叉互联XLPE电缆绝缘在线诊断技术研究

研究110 kV及以上电压等级的XLPE电缆绝缘的在线监测与诊断技术,确保电缆的安全可靠运行具有重要意义。笔者根据屏蔽层交叉互联接地XLPE电缆在线监测的特点,提出了基于ART2A-E(Adaptive Resonance Theory)神经网络的交叉互联电缆绝缘在线诊断方法。首先,通过分析电缆绝缘老化的特点以及电缆加速老化的实验结果,建立交叉互联XLPE电缆的仿真模型。然后,计算首末端A、B、C三相接地线电流与电缆初始安装时的接地线电流幅值和相位的相对劣化度得到12个特征量,并以此特征量作为ART2A-E的输入样本进行模式识别。仿真实验结果表明,ART2A-E神经网络可以识别发生在交叉互联中的任意一段电缆的绝缘故障,为交叉互联电缆的绝缘在线诊断开辟了新的途径。     

外护套环流及接地不良对电力电缆的影响分析

对于电力电缆来说,由于电磁耦合的存在,当电缆长度不同时其外护层应采取单点接地、全接地(两端接地)、交叉互联接地等方式,避免由于外护套接地不当产生环流;电缆敷设应注意保护外护套,避免损坏,造成外护套多点接地产生环流。在环流回路中接触不良局部产生高温过热或由于环流过大所产生高温过热会对电缆的绝缘造成不良影响,甚至烧毁电缆绝缘。针对几条运行电缆外护套环流的实测和一条在试验中烧坏的电缆的初步分析,为运行中电缆的外护套接地方式和电缆试验提出了参考意见。     

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。     

皱纹铝套变形对挤包绝缘直流电缆电场分布的影响

为研究高压直流电缆皱纹铝套受力变形对电缆绝缘结构造成的损伤,以及在运行过程中对电气性能的影响,针对500 kV直流电缆开展绝缘线芯热膨胀测试和皱纹铝套压扁试验,确定皱纹铝套变形在绝缘线芯表面造成的缺陷情况。建立有限元模型,分析绝缘场强分布随温差变化情况,以及皱纹铝套变形导致绝缘线芯表面缺陷后的场强分布情况。仿真结果表明：电缆在负载过程中绝缘场强随着绝缘温差的变化而变化,此外绝缘表面存在缺陷会进一步导致场强畸变,且畸变程度与外加电压和绝缘温差有关。     

限压型低压电涌保护器级间配合研究

采用电磁暂态程序(EMTP)仿真方法,研究了MOV限压型低压电涌保护器(SPD)两级保护电路.模型中采用传输线模型仿真电缆线,通过实验测量SPD在不同冲击电流下的残压值获得SPD仿真的必要电流和残压值参数.得到了两级在不同冲击电流大小、线缆长度连接时的电流分布情况和残压大小.对传输线的长度为5、10、20 m,冲击电流为8.9 kA时的仿真结果进行实验验证,实验结果和仿真结果基本一致.该项研究有助于雷电防护中SPD辅助工程设计.