66kV XLPE绝缘电力电缆金属护套接地电流异常原因分析

结合长春地区运行的部分66kV XLPE绝缘电力缆金属护套接地电流的普查情况,针对66kV平和乙线和66kV长泉甲线金属护套接地电流过高,分析了电缆金属护套接地电流过高的原因,改正了交叉互联接线错误,将平泉一次变电所内的直接接地箱改为护层保护器箱.减小了接地电流值,并对新建的电缆线路、运行的电缆线路和已出现金属护套接地电流超标的电缆线路分别提出了建议。     

基于多状态量特征及变化规律的高压电缆状态综合评估

随着高压电缆设备状态检修工作的不断推进,对电缆多状态量的检测、监测以及状态综合评估提出了更高的要求。该文搭建了高压电缆状态仿真平台,试制了11类高压电缆典型缺陷:包括界面气隙、导电尖端、橡胶件内表面划伤、橡胶件外表面破损、导体连接不良、铅封开裂、铝护套破损在内的中间接头及本体典型缺陷;包括悬浮电位、应力锥错位在内的终端典型缺陷;包括两点接地、接地系统悬浮在内的接地系统典型缺陷。针对高压电缆典型缺陷开展了不同试验电压、试验电流工况下的模拟试验研究,建立了含局部放电谱图、接地电流变化曲线、温升变化曲线的图谱库,总结了不同缺陷下局部放电、接地电流、温度等状态量的特征及变化规律,得出了不同带电检测及状态监测手段与典型缺陷的有效性映射关系:局放检测技术可检出对象涵盖了大部分典型缺陷,对于绝缘类缺陷尤为敏感;温度检测技术对发热、过流类缺陷较为敏感;接地电流和接触电压检测技术对接地系统类缺陷非常有效;涡流探伤、超声导波检测技术等其他检测手段均具有一定的针对性。在此基础上,制订了高压电缆缺陷诊断及评估流程,提出了基于多状态量特征及变化规律的高压电缆状态综合评价方法,并以220 kV陆荡2R49线为例验证了该综合评估方法的有效性,可为高压电缆线路的状态评估、运维工作提供重要参考。     

高压单芯电缆接地系统破坏后的悬浮电压分析

高压单芯电缆的接地系统一旦被破坏,在其电缆金属护层上会产生高值悬浮电压而引发严重后果.介绍了电缆金属护层悬浮电压的计算方法,并分析计算了运行中110 kV单芯电缆金属护层两端不接地时的悬浮电压值,讨论了影响悬浮电压的主要因素及其危害性,提出了解决电缆金属护层悬浮电压的相关措施.     

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。     

一起110 kV高压交流电缆外护套烧损故障原因分析

高压单芯交流电缆在城市输电网中得到越来越广泛的应用,但当其接地系统发生异常时会产生不同程度的悬浮电位。在分析一起电缆外护套烧损故障的基础上,对电缆线路的悬浮电位情况进行了讨论研究。铝护套接地异常后产生的悬浮电位,与电缆石墨(半导电)层的接地状态有关。当直接接地断开且石墨层未有效接地时,电缆石墨层悬浮电压可能会达到相电压的90%以上。高悬浮电压必然会导致石墨层对地绝缘薄弱处高频充放电,并不断烧蚀外护套,引发火灾等严重后果。     

交叉互联高压电缆系统的局部放电在线监测和定位

高压电缆通常采用三相交叉互联(CB)接地方式来减小金属护套的感应电压和护层电流,由于三相电缆的金属护套通过交叉互联箱进行了换位连接,所以很难确定电缆内局部放电(简称局放,PD)信号发生的具体相位和互联段位。为此,首先通过实验研究了局放信号沿电缆传播时的衰减特性和电缆导体层与屏蔽层间的耦合效应,定量得出了衰减系数和耦合系数。然后以1个完整的交叉互联段为例,建立了仿真模型,研究了当局放源位于不同位置时在不同交叉互联接地箱处的高频电流传感器(HFCT)检测到的局放波形,通过对比分析各个传感器检测到的局放波形发现,局放源位于不同相线、不同电缆段或接头时,这些传感器检测到的信号具有不同的幅值和极性。以此为基础,得出了1套交叉互联高压电缆系统的局放定位规则,利用此规则可对6个传感器检测的信号的幅值和极性进行对比,从而可用来确定局放源的具体相别和段位。     

一交叉互联高压电缆绝缘故障的理论及仿真分析

笔者探讨了一起110 kV交叉互联电缆外护套及主绝缘烧损击穿事故的原因,计算和仿真了电缆在两种极端情况下金属护套的悬浮电位和电缆胶皮外护套悬浮电位之间的电位差,并根据事故电缆的实际状况给出了故障起因。结果表明:电缆金属护套只要形成中性点连接,即使在不接地的情况下其悬浮电位依然很低;在电缆金属护套和胶皮外护套石墨层均不接地的情况下,金属护套和石墨层悬浮电位接近运行电压,但此时电缆胶皮外护套承担的电压差仅几百伏,此种情况不会对电缆运行造成危害;文中分析过程为进一步深入理解电缆故障起因提供了新认识。     

芙蓉变电缆出线交叉互联护套感应电压的分析计算

1 概述高压电缆线路运行时,在金属护套上产生感应电压,感应电压过高将会击穿绝缘。按国标GB50217—94规定,交流单相电力电缆的金属护层必须直接接地,且在金属护层上任一点非接地处的正常感应电压,在未采取不能任意接触金属护层的安全措施时,不得大于50V,除此情况外,不得大于100V。为     

电力电缆接地系统缺陷引起环流异常的分析

高压电力电缆金属护套接地系统一旦出现缺陷,将导致电缆金属护层环流异常,长时间运行将损坏电缆绝缘,造成绝缘击穿故障,会严重影响电力电缆的安全稳定运行。以一起高压电缆接地环流异常为例,根据接地系统模型分析护套环流数值,发现A相接地同轴电缆线芯、屏蔽接反是缺陷产生的原因,并分别在带电状态和断电状态下进行了验证。基于此,提出当电缆金属护层环流超过负荷电流80%时,应重点考虑异常情况是否由接地系统接线错误导致,同时,对高压单芯电缆接地系统的接线和验收环节提出改进措施,供工程实践参考。     

高压单相电缆的白蚁防治及维护

广东湛江电厂有4台220 kV主变压器和2台220 kV启动备用变压器,其高压侧皆通过220 kVXLPE高压单相电缆连至升压站,共计6组18根。根据电缆运行技术要求,电缆外护套必须绝缘良好(>0.5 M/km),运行中金属内护层必须一点接地,严禁两点接地。 自机组陆续投产以来,上述电缆的外护套绝缘开始时一直良好,但从最近2,3年的检测结果发现其中一些电缆的外护套绝缘每况愈下,尤其是较早投产的2号主变C相电缆,其外护套绝缘已降至0.01 M以下。 单相电缆外护套绝缘太低最直接的后果是在较高的金属内护层感应电压下外护套被击穿,从而导致金属内护层多…     

高压电缆接头界面气隙缺陷模拟及状态特征量分析

由于安装缺陷或运行中不均匀发热膨胀等因素,高压电缆中间接头会形成界面气隙缺陷,运行过程中易导致故障发生。本文分析了界面气隙缺陷的形成原因,仿真计算了不同缺陷程度下的电场分布特征,并通过模拟试验研究综合工况下各类带电检测手段、在线监测手段的检测有效性,以及不同电压、不同负荷电流工况下状态特征量的变化规律。结果表明:高压电缆中间接头界面气隙缺陷位于应力锥与本体交界面时,电场强度最大并会发生局部放电;局部放电是反映界面气隙缺陷状态的有效特征量,高频局放带电检测和在线监测、超声波局放带电检测均可检出较明显的放电信号,而测温和接地电流在线监测均未发现异常;试验电压和试验电流恒定工况下,随着时间的延长,高频局放和超声局放信号幅值呈增大趋势;试验电压恒定而试验电流升高工况下,局放信号幅值略微增大;不同试验电压工况下,随着试验电压的升高,局放信号幅值呈明显增大趋势。     

高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热原因分析

针对某变电站电缆出线套管旁高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热的现象,通过电缆外绝缘护层试验找出了故障点,并通过对悬浮电压的计算和分析,找出了保护接地箱发热的根本原因,提出了防止高压电缆外壳绝缘护层保护接地箱发热的建议。     

高压电缆环流抑制器设计及应用

本文分析了高压电缆金属套接地电流偏大的主要原因,提出在交叉互联或直接接地串接抑制器可有效限流,也能保证系统正常运行。结合实际线路,建立混合敷设方式下多回路电缆电路模型,通过仿真为抑制器设计提供理论依据。结合科尧铝五线设计抑制器参数和现场改造接地箱。抑制器经第三方短路电流冲击验证试验,设计产品在两条110 kV线路试用,测试结果表明增加抑制器可有效限制护层环流在运行电流2%以下。     

高压XLPE电缆金属护套环流的计算分析

分析高压XLPE电缆金属护套中环流的组成,介绍了电缆金属护套中电容电流、感应电势、感应电流的计算模型,比较了典型110kV、220kV高压电缆在单端接地和交叉互联接地两种接地方式下电缆金属护套环流的计算和实测结果,讨论了金属护套环流计算结果的影响因素。     

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...     

牵引电缆金属护层的雷击感应电压

基于牵引电缆结构分析了电缆金属护层感应电压产生机理,探讨了雷电流对于金属护层对地电压的影响。在此基础上,利用电磁暂态仿真软件构建了牵引供电系统、牵引电缆以及雷电流模型,仿真分析了AT供电方式下避雷器接地和牵引电缆接地对雷击感应电压的影响。结果表明,当避雷器的接地电阻小于5Ω并且电缆在靠近接触网一端安装护层保护器时,电缆金属护层的雷击感应电压低于外护套冲击耐受电压。     

基于护层电流构建新型判据的高压输电电缆在线监测

为及时发现高压电缆交叉互联接地系统中的故障问题,基于电缆金属护层首末两端的接地电流,构造了一种新型判据来实现电缆故障的分类与定位。该方法通过测量电缆交叉互联主段首末两端直接接地箱中金属护层接地电流的幅值与相位,并以同一金属护层回路首末两端接地电流幅值与相位的比值、以不同金属护层回路首末两端接地电流相位差的绝对值构造新的特征量,根据多维特征融合建立故障判据对应的特征量矩阵,以此进行故障诊断。分析了电缆中间接头开路、交叉互联接地箱进水和中间接头短路等常见的电缆故障,并通过仿真验证了新型故障判据的可行性,为高压电缆线路故障的在线监测提供了新的方法。     

高压XLPE电缆缓冲层放电烧蚀机理与实验研究

为研究电缆缓冲层放电烧蚀机理,根据缺陷现象分析缓冲层与铝护套接触状态的变化,建立用于分析缺陷的电路模型,根据模型分析绝缘屏蔽层上的感应电压及影响感应电压的主要因素.从击穿事故线路中截取长度为15 m的缺陷电缆样本,并用缺陷电缆样本搭建局部放电检测实验平台.结果表明:绝缘屏蔽层的感应电压与缺陷数量、组合层电阻率以及缺陷处白色粉末厚度呈正比,与缓冲层和铝护套之间的接触面积呈反比,且缺陷电缆内部的放电信号具有明显的接触不良类放电特征.     

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。     

220kV交联聚乙烯电力电缆接地电流的计算与应用

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。为此,针对交叉互联接地方式下的220kV交联聚乙烯(XLPE)单芯高压电缆工程,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,分析了单芯高压电缆接地电流与其排列方式及其负载电流之间的关系,并编制了相应的计算程序。结果表明该计算程序能准确得到实际电流值。在此基础上,提出了基于接地电流的220kV XLPE电力电缆运行状态的辅助分析:通过分析接地电流计算值与测量值之间差值的大小,可以判断电缆接地系统是否存在缺陷或故障隐患。若2者相差较小,则表明系统运行正常;若2者差值>10%,则可判定系统存在缺陷或出现故障。研究结果为高压电缆运行监测提供了理论依据。