4 电】缆附件及附属设备】的选择与配》置
【
4.—1 一般规定
!
》
4.1.1 系!原,条文4.1》.1修改条》文,
! 3 根据国家】能源局防《止电力生产事故的】二十五项重点—要求(201—4)第17.1.4!条要求6《6kV及以上电压等!级电缆的GI—。S,终端和油浸终端宜选!择插拔式
【
:
4.1.2 【 系原条文》4.:1,.2修改《条,文,
— , 电缆终端【的构造类《型随电压等》级、电?。缆绝缘类别、终端】装置型式等有所差异!在,。同一电压级的—特,定绝缘电《缆及其终端装—置,情况下?终端构造方式—可能有多《种,类型
【
: 66kV以】上自容式《充油电缆终端构造】已基本定型且种类】有限然而XL—PE电缆的终端【构造类型《较多按照加工工艺】和材料?。。可以分为
】
: ? ,(1:),热收缩附件》所用材?。料一般为聚乙烯【及乙丙橡胶采用应】。力管:处理应力集中—问题轻便、安装容】易,价格便?宜目前主要适用于】中低压电压》。等级
! (《2)预?制式:附件:可分为整体》预制式和组装—预制式
【
: 《。预制式终端的主【要材料一般为硅橡胶!或乙丙橡胶采—用应力?锥,处理:。应,力集中问题》材料性能优良安装】便捷价格较贵主【要用于中低压—及高压系《统
! 整体《预制式采用》无模:缝制造工艺具有良】好的耐气候、—。。抗漏痕、抗电蚀能】。。力和憎?水性能防污闪能力】。强整个终端为全干】式安装位置、—方向灵活《可倾斜安装
】
,
—组装预制式按—照,。外绝缘型式分—为瓷套?式终端和复合绝【缘终端按照套管内】是否有?绝缘填充物又—可分为湿式终端和干!式终:端湿:式终端内外绝缘之】间填充绝缘油或绝】缘气体?干式终端内外绝缘】紧密贴合
!
《 组装预制式还可】按照电缆终》端与设?备连接类型分户外敞!开式终端、SF6电!缆终端(GIS终端!)和油浸电》缆终端(变压器终端!)干:式终:端,按安装连接》方,式分为常规式、插入!式和插拔式
—。
】 (3)冷缩式【附件一般《采用硅橡胶材料与预!制式附件相比除了材!料,性能优良、不动火】、弹性好安装更【方便快捷《但价格较贵一般适用!于中低压电缆
】
】通过对国内》外主要的高压、超高!压电力电缆附—。件生产厂家进—。。行的调研了》解到:国外电缆厂家—如法:。。国耐克?森、日本《VISCA》S,。、日本JPS、【法国:Silec》、ABB、意大【。利普瑞斯曼》、德国南《。方公司由于》起步较早在11【0kV~500【kV电缆附》件制造方面》。已,经具备了比较成【熟的经验《国内:已经具备了》1,10kV、220k!V,电力电缆附件的制造!能,力并且110k【V,、220k》V电力?电缆附件已基本实】现了国产化》500kV电—力电:缆附件国产化—率较低?户,外式终端、》GI:S终端、变压器【终端及中间接头的构!。造类型制造情—况见表1、》表2
《
:
表1 电【缆终端型式
【
,
,
表!2 ?电缆中间接头
!
,
! 4 增加“!人,员密集场所”—宜优先?选用复合《。绝缘终端是基于安全!考虑瓷套管具有脆性!。若,事故爆炸产生碎片可!。能危及人《身设备安全
】
,
4.1.5 】 系原条文4—.1.5《修改条文
—
?
》3 在2》75k?V及以下单芯—XLPE电缆—线路直?。接对电缆实施金属套!开断并?作绝缘处《理以减免绝》缘接头的设置—为最近欧洲》、日:本开创的新方法【欧洲:是在需要《实施:交叉互联的局部【段剥切其外护层【。。、金属套和》外半导?电层且对露》出,的该段?绝缘层实施表面平】。滑打磨?后再进?行绝缘增强和密封】防水:处理形成等效于【绝缘接头《的功能;《日本的方法不同之】。处只是不切剥—外,。半导电层从而不存在!绝缘层表面的—再处理(可》参见广东电缆—技术:2002N》o.:4,)我国在220k】V XL《PE电缆《线路工程已如此【实践这种做法常被】称为假?绝缘接头《
! 4 带分支主干!。电缆(m《。a,in cable !。w,ith bra【nch?es)(有称预【分支电缆)是一【种在主?干电缆多《个特定部《位实施工厂》化预制分支的—特殊型式电缆它【。的分支接《头已被纳入该电缆整!体无须另选用Y【形接:头
—。
4.1.6— , 系原条文4.1】.6修改条文
!
,
? 1《。 海底《电缆接头包括工厂】制作的软接头和现场!抢,修,用的抢修接头工厂】。接头是在电》缆制造过《程中在电缆上制作的!接头海底电缆一般】应采用连续生产【制作的整《根电缆仅在工艺不】能满足电《。缆制造长度要求时】。才,允许:有工厂接头现场抢险!用的接头是与工厂接!头,一样的软接头其接】头的电气和机械性】能尽可能与电缆一致!
》
2 【 ,电力:电缆尤其是》。高压X?LPE电缆的接【头构造类型较多接】头的装置类》型中直通《接头与?绝缘接头《的基本构成相同此类!。接头的使用广泛就高!压范围看充》油电缆接头构造几】乎已定?型而XLPE电缆】随着应用不断—扩展和技术进步其】接头选用问题则【愈益受到关注
】。。
:
,
, 《世界上66kV【以,上XL?PE:电缆:直通:接头的?构造:类型、?特点及其主要应用】概况列示《于表3从不完—全的调查所知除了序!号3、5、6等项外!列示的其他》类型接头在》我国66kV—~2:20:。kV系统《均有不?同程度的《应用近年来采用预制!式接:头已是较普遍趋【。向
?
,
》 虽然66【kV:~110kV—电缆线?路原有的TJ多【在正常?运行且还将继续但对!于T:J的应用问题—要看到以往采用【它是由于接头—的构造?类型有限《其选择条《件不像如《今的多样化;TJ的!可靠性受人为因素】影响较大是其本【质弱点?;既然可靠》性相对较《高的构造类型已不乏!供选择国产PMJ】等,。也已问?世而TJ的应—用电压不《可能进入220kV!级其发展空》间有:。。限再开发国产绕包】机,等缺:。乏实际意义》因,此对:于工程设计》限制选?用TJ有其积—极意义
》
?
,表3 66kV及以!。上XLPE》电缆:接头构造类型和主要!应用:。概况
—
,
】
?
》
?4.1.《9 系新增—条文
》
?。 《系原条文4.—1.:2第4款和4—.1.?6,第4款合并条款
!
:
4.1》。.10 系原条文!4,.1.?9修改?条文
【
电力电缆!的金属?套直接接地是—保障人身安全所需也!有利于电缆安全【运行
—
交流系!统中3芯电缆的金属!套在两?终端等部位以—不少:于两点直接接地正】常运行时金》属套:不感生环流而—交流单芯电》。。缆则要考虑》。正常运行的时金【属套感生环流及其】损耗:发热影响故另—以第4?.1.?11条区分要—求
【 电力电缆的!金属套为金属屏【。蔽层、金属》。套、金属铠装层【的总称对《。。于既有金属》屏蔽层又有》金属套的《单芯电缆金》属套的接地是—指二者均连通接地
!
4.1.!。11: 系?原条文4.1.10!修改条文
】
》 交流单芯电缆金】。属套的正常感应【电势(?ES)的推荐算法列!。。。于本标准附》录F适合《包括并列双回电缆的!常用:。配置方式它》引自日本东京—电力公司饭冢喜【八郎等编著199】4年第2版以往【虽有资料给出E【S算法或较》烦琐或仅示》出1回电《缆而并列《双,回是大多《电,缆线路工程的一般性!情况忽?视相邻回路》。影响的ES算值就比!实际值偏小而—欠安全
】
《 1 50V是交!流系统中人体接触带!电设备装置的安【全容许限值它—基于IEC 61】936?。。。-,1标准中《所示:人体安全容》许电压?50V?~80?V;IE《C 612》0,0-:413标准按通过人!体不危?及生命安全的—容许电流2》9mA(试验测定】值为30mA~【6,7mA)和人体【电阻17《25Ω计《推荐在带《电接触?时容许?电压为50V—
— 2 【本款为原标准条文感!应,电势允许值在本标准!2007《版已在94》版100V》的基础上《提升:为300V本次【未,作实质性修改—但仍需提示》。有关:注意事项如下—
?
《 》 (1《)随着高压电—缆截:面,和负荷电流的日益】。增大:在较:长距离电缆》线路工程受》金属正常感应—电,势容许值(ESM)!仅100V的制约】往往不仅不能采【取单点接地》而且交?叉互:联接地需以较—多单元使得不长【的电缆段就需设【置绝缘接《头如500kV 】1×2?500mm2电缆】通常三相直列—式,配置时每隔》约250m就需【设,置接头;若以品字】形,配置虽可增大距离】但在沟道中会使蛇】形敷:设施工困难且支架的!承受荷载《过重、载流量较小】以及安?全性降低因而靠限】制,电缆三?相配置方式并非上策!
! 又基于超高—压电缆的接头—造价:昂贵且接头数量【若多不仅安装工【作量大、《工期长且将影响运行!可靠性?降低因而近些年【日本、欧洲在—大幅度增加电缆制】造长度的同时还采取!提升ESM的做【法以作为一揽子对策!如日本?中部:电力公司海部线27!5kV 1×2【500m《m2 X《LPE电缆23【km长实施》5个:交,叉互联单元平—均4300m长【单,元的3个《区间段中最长段按电!缆制造长度18【00m考虑;—福冈2?20kV 》1×2000mm2! XLPE电缆【线路:2.8?km长?若按以往电缆制【造长度?约5:00m需《实施2个《交,叉互联单元现可采取!1个交?叉互:联其最长《区段按电缆》制,造长度增加为105!0m考虑《由于接头减少工程】总投资节省》了,。5%;?其,他,。还有类?似的工程《实践都具《有ES达200V~!。300V《的特点(《参见电气评论19】97:。.7和フジクラ技】报1998》.10等)英国国家!电,网,公司:曾,对,已,运行3?0年的21》km长275—kV电缆线路进行改!造研究了由原来的】28个交叉互联单】元缩:减为7个交》。叉互联单元段长【度增至295—5m~3099m】其中:最大:ES达214V【;西班牙马德里地区!400kV 1【×2500mm2 !XLPE《电,缆12.《7km长输电干线】采取5?个交:叉互联单《元单:元中最长《区段按电《缆制造长度8—50m?考虑ES达263V!~317V该线路于!20:04年建成运行(参!见IEEE TP】D200《3Vol.1—8No.《3和Tran—s,mission&】Distribut!ion 《。World》2,0058)》
:
,
,
《 ? (2)—原标准94版规定E!SM≤100V【主要是参《照,日本19《79年出《版的地中送》电规程?(JEAC、6【021)该规程2】000年修订—版取消100V改】为在采取有效绝【缘防护时不大—于3:00V?;着有?绝缘防?护用:具或带?电作业?器具时?不大于7《000V《(见地?中送电规程J—EAC? 6021-—2,000?)此外I《EC的有关标准迄】今未显示ES—M值:然而:在国:际大电网《会议:(C:。。IGRE)的有【。关,专题论述中曾涉【及,ESM的提升20】世纪70年》代当时?一般按ESM为5】0V~65V的情】况下CIGRE有】撰,文提出在人体不能任!意接触?的情况下ES—M可:取60V~100V!;2000年CI】GRE的论述则【提,出ESM可取40】0V:美国电子《电气工?程师学会(IE【EE:)较早的标》准交流?。单相电缆金属层连接!方,。式适:用性:以及电缆金》属层:感应电?势和电流的计算【导,则IEEE St】d 575-19】88规?定应:以安全性《限制ES却未—明示ESM值只【指出按通常电—缆外护层的绝缘性】ESM可达3—00V但需以600!V为限;《该导则?附录中还《示出当时北美地区】电缆:工程实践《的ES最大值—美国60V~9【0V加拿大100V!均比同期欧洲广泛以!65V?的,做法:要高最新IEEE !Std 575【-2014标准【附录C载有部分国家!取值情况美国1【00V~200【V紧急负《荷下为275V至】少有:一条地下电缆—系统在紧急负荷下为!447?V加拿大3》。00V~400V荷!兰400V法国【。200V(最—大未超过40—0V)澳大利亚【。250V《日本200V
【
》 《。 , (3》)ESM超出—50V时不论是【10:0V抑或《300V都属—。于人体?不能任意接触需【安全防护的范畴这】一电压终究不很高】在考虑工作人员万】一,可,能,带电:接触如电缆外护【层破损有金》属套裸露《时运行管理中可【明确需着《绝缘靴或设绝—缘垫等;至于在终端!或绝缘头有局部裸露!金属除?了可设置警示—牌外对?安置:场所可采《。取,埋设均压《带或设置局部范【围绝缘垫等措—施
】 , 《 (4《)ESM《值由100V—提升至3《00V对于电缆【护层:电压限制器的三相配!置接:线与参数匹配有【如下考虑《
— 1!)由:于金属套上电气通路!。远离直接接地点的E!S值:较以往可能增—大3倍在系统发生短!路时该处的工频【过电压Uov相应】也将比以往情况增】大3倍为使装设【于该处?的护层电压限制器】承受的Uov不致】过高可把三相—接线由过去的—Y0改?为,采取△或Y》等从而?使作用于护层电压限!制器的Uov可降】至Y:0,时的1/倍或1【/2:倍或者更低
【
《 2!)护层电压限制【器的残压U》r不:得超出电缆外护【层冲:击过:。电,压作用时《的保护水《平UL其工频耐压U!R应满足UR≥Uo!v是其参《数选择匹配》原则如果因》Uov比以往—显著增?大而不再满》足该关系式其方法】之一是添加》阀片:串联数来提高UR】但伴随着U》r会增大需验核Ur!≤U:。L是否?仍满足近年日本【的工程为适应ESM!提升:曾采用此方法实践或!有启迪性
!
《 3)【若,上述:1)、2)》尚不足以适应—可促使开发更—佳参数的护层—电压限制器也—并不存在克》服不了的技术障碍】
【 》 (5《)提升E《SM:的积极意义是—减免单芯《电缆线路《接头的配置既降【低工程造价和缩短】工期又有利于增强电!缆线路系统的可【靠性电压等级越高】。其效:益越明显《此,外还将会促使我国】生产:厂家:增大:电缆制造《。长度随之《更有助于上述—积极意义《的体现?。总之我国经济形【势持续高涨下高压】、,超高压的大截面单】芯电缆线路工程【建设将不断发展提升!ESM仅每年投资】节省费估《计将超过百万元或】千万元以上》
,
,
《4.1.12 】系原:。条文4.1》。.1:1修:改条文?
,
《
本条系】对电缆?金属套?的接地方式做—原则性?规定对交《流系统单芯电力电缆!线路一端、中央【部位单点直接接地】以及交?叉互联?接地方式下电—缆护层绝缘水平、】护层电压限制器【。。选择还需根据电缆】长度:、电缆输送容量【、雷电冲击》电压、操作》冲击电压、单相【接,地短路电流、电【缆敷设?方,。式、电缆本体参数、!护层电压限制—器,。参数等进行计算【确保护层电》压限制器《参数与?外护层的《绝缘水?平配合?满足保护水》平要求
!4.1.13 系!原条文4.1.1】2修:改条文
【
,
, ? 单:芯电力电《缆及其接头的外护层!和终端?。支座、绝缘》接头的金属》套绝缘分隔、GI】S,终端:的绝缘筒这三—个部:位,冲击耐压《指标在国内外标准有!不,尽全面的各自—规定:现列于表4
—
,
《表4 《国内外标准》中载列单芯电—缆及其附件》的冲击耐压(k【V)指标
】
—
【
《 为评?估电缆系统》上述:部位可能作用的暂】态过电压可经由【计算或测《试两个途径简—述如下
【。
,
(1)按!电缆连接特》征,的等:价电路求算
【。
《 》 1)电缆与架!空线直接相连—的情况外护层—的雷电冲击》过电压算法》
! ①首侧终!端接地、电缆尾侧】金属套开路端的冲击!过电压?USA的表达式
】
:
【
式中E!雷,电进行波幅值(【kV);
】。。
? — Z《o架空线《波阻抗(Ω)一般为!4,00Ω~《60:0Ω;
】
: : Zc!电缆导体《与金属?套之:间波阻抗(Ω)【。;
【 】。 :Zse电缆金属套】与大地之间波阻抗(!Ω);
》
?
! R金属套接【地电阻(《。Ω)
《
《 《 —。。Zc、Zse与电】缆规格、《型式:和敷设方式有关【尤其后?。者影响差异较明【显,理论计算值》与实测值往往—有较大?差异现?从日本和国际大电网!会议(C《IG:。RE)文献中摘列部!分Zc、Zse值列!。于表5
【
表5《 部分单芯电【缆Zc、Zse值
!。
!
《。 : 《2)电缆直连GI】S终端的绝缘筒【因断路?器切合时《产生:操作过?电压:具有约20MHz】。高频衰减振》荡波和波头长0.1!μs陡度的》特征该行波沿电【缆导体?侵入在金属套感生】。暂态过电压》的相关因素和等【价电路如图1所示可!得到绝缘筒间过电】压(Ua《b)、电《缆金属套对》地过电压(》Us)?的表达式
—
,
》
,
【式中E1GIS的断!。路器切合过》电压沿电缆导—体进行波幅值(【kV);
】。
! Zcb气【体,绝缘母线的导体与护!层,间波阻抗(Ω);
!
《
, , 【 Zc《。。s气体?绝缘母线的护—层,与大地?间波阻抗(Ω);
!
《
: 【。 L1、》L2:气体绝缘母线和【电缆的各自接地【线感:抗(Ω);
—
!。。 —C两护层间的杂散电!容(F)
!
其—余符号含义同上
!
【 以上算法虽不复】杂然:而在工程《设,计中要确《定,准确的有关参数一】般较难办
【
《。
?
:图1 电缆直接G!I,S终端绝缘筒的【暂态:过电压计算用—等价电?路
】 , (2)经由实际!系统:的测试结《果评估迄今所—见主要有日本报【道过:6,6kV及以上单【芯电缆线路的系【。列,实际测试现摘列【部分结果如下—
?
》 1【)对于66kV~2!7,5k:V电缆未设置护层电!压限制器情况自【20世纪《80:年代起先后进—行过10次以上测试!电缆线?路金属套对地暂态过!电压(Us)分别】达45?.6k?V、1?00kV~2—19kV、90k】V~246kV(】相应额定电压级为】66kV、》154kV、27】5kV)均已超出】电缆外?护层:绝缘耐压水平
!。
此外!系列66《kV~154kV电!缆具有多个交—叉互联单元的—长线路测试》数据显示了》电缆线路首端(雷电!波侵入?侧;若线《路,另一侧直连架空线】则存在两《侧首端)《。起始1个~2个【交叉互联单元—的Us才《有超:过耐:压值情况《其后的U《s均在耐压水—平以下虽《然如此但日本对2】75kV及以上电】缆线路所有》的绝缘接头均仍设置!护层电压限制器以策!。安全
】 2!)66kV~275!kV电缆直连—GIS终《端的绝缘筒在3种】不同条件电缆线【路的测?试结果Uab分【别达44《.9k?V、5?2.4kV、104!.4kV、186.!6kV(相》应额定电压级为66!kV、?77k?V、154》。k,V、275kV)均!。超出耐压值若—在绝缘筒并联—0.03μ》F电容或护层电【压限制器《则测得Uab不【超过6kV~1【。4kV证实》。有效:(参见日本电—气,学会技术报告第3】66号(199【1)、第527号(!19:。94)?等专题论述)—
】 (3)基于以上!论,述可进而《就本条文内容解【释
! 1)单!芯电缆的《外,护层等三《个部位在运行中承受!可能的暂态过电压如!雷电波或断路器操作!、系统短路时所产】生若:。作用幅值超出这些部!位,的耐:压指标时就》应附加护层电压限制!器保护?是作为原则要求【
:
【 : ?。2)因35k—V以上?电缆系?统的Us实测有超出!耐压值情况又考虑】通常:对具:体工程难以确切【判明为安全》。计就一般而论均需实!施过电压《保护如果有工程经】实测或?确切计算认为无须采!取,则,属“一?般”之外
【
:
— 3)35【。。kV及以下单芯电】缆以往多未装设【护层电压限制—器经年运《行尚:未反映有过电压问】题;而实测Us【随额定电《压由高至低有—较大幅度变小的趋】势况且设置后若选】用不当(如工频【过,电压的热损坏)也会!。带来弊病故与—35kV以上—的对策宜有》所区分鉴《于国内有的35kV!电,缆工程近也设置护】层电压限制器利【于安全的积极—意义需引《起重视现综合—都,反映于?条文中
》。
《 】4)关?于第:。。1款第3项首—先需指出我国迄今】使用电缆《直连GIS终—端为国?外引进产《品国内有关标准【尚无GIS终端的绝!缘筒耐压《指,标现基于第1款第2!项,并借:。鉴日本地中送—。电规:。程(JEAC 60!。。21-2000)(!如图2所示)拟定此!对策其次在》用词上并未以“【应”而?取“宜”是考虑到】一旦若选用较—高的耐?。压指标而《确能耐受Uab时保!护措施或将免除
!。。
】
,
图2 GIS】终端绝缘筒》及其接地和保—。护示意
【
: ? (4)增加—第3款
!。 电》缆护层?电压限制《器正常运行》时承:受的:。。由负载电流引—起电缆护套感应电】压只有几十伏最大】不超过300V可忽!略不计采用单相接地!短路电流引起—的,感应电压作为—电压限制《器的持续电压这【。点与:常规:。避雷器有区别其持】续运行电压的计算应!满足现行《国家标准交》流金:。属氧:化物避雷器的选【择和使用导则—GB/T 2854!7-2012的【有关规?定
?
:
采取敷!设回流线《方,式来降低工频—感应过电压只是对】。单点接?。地或:中点接地电缆线路】有效交叉互联—。接地的电缆线路本】身,不需要装设回流【线原因是电缆—线路交叉互联—的每一大段的两【端接地当线路发生】单相接地《短路时如接》地电流不通》过,大地则每相的金【属护层通过1/3的!。接地电流此时的【金属护套相当于回流!线,而每一小段金属护套!的对:地电压也就是—绝缘:接头的对地电压此电!压只是单端接地【。线路加回流》线时的?1/3?同,时电缆线路对临【近的辅助电缆的感】应电压也很小—因此交叉互联—接地的电缆线路不】需再:加,。回流线
!。4.:1.14 系原条!文4.1《.13修改条文
】
— ?现行:的电缆?用护层电压限—制器(Sheat】h :Volt《age Limi】te:rSVL)》。主体为无间隙的【氧化锌阀片具有电压!为电流函《数的非线性变化【。特征:其特征?参数含①起始动【作电压U1mA【;②残压Ur;【③一定时间内的工】频耐压UA》C.t
! 1 【雷电波侵入或断路】器操作时产生—的冲击感应过电压使!S,VL动作形成的【Ur:不,致超过?电缆:护层绝?缘耐受水平是作【为,其功能的基本要【素之一U《r乘以1.4是计】入绝:缘配合系数
!
?。 2 电缆】金属套相《连的:SVL在系统—正常:运行时所承受几百伏!内的电压下具有很高!的电阻性犹》如对地隔断状态【;,当系统短路时产生的!工频过电压》(UOA.AC【)在短路《切除时间(tk)内!。不超出UA》C.t时《则SVL能保持【正常工作
》
:
我】国现行?SVL用的串—联,。阀片显示有单个阀】片的特性参》数其UAC.t按】2s给出日本66】kV~2《75kV电缆系【统用的整《体SVL示》。出参:数含有U1》。mA≥4.5—k,VUr≤14k【V;另对SVL【在工频过《电压:下是否?出现热损坏的界定】曾基于系列试验归纳!出电压、时间—临界关系曲线如t】k为0.《2s:或2s时不发生【热破:坏的相应临界工频】电压为6.4k【V或6kV(参见电!气,评论199》7年7月号》载“:电,力ケーグ《ル防食层保护—装置の适用基准”】)
—
:。 : 就tk《值的确定而论—不同电压《级系统继电》保护与断路器动【作的可靠性统—计显示了tk存在】差别如日本》1984《。~19?91年?。根据:3大电力系统实【际按电压《级500k》V、275kV【、154《kV及以下推—荐tk相应为0【.,2,。s、0.4》s、2s《。(见电?。气学会技术》报告第527—号,1994);英【国则按继电保护【的第:2,。级动作来择取t【k(见G.F.Mo!oreEle—。c,tric《。 C:ab:l,es Handbo!ok1997—)I:EEE? Std 575-!2014中7.【5条给出《建议为了《满足:断路器重合》闸要求t《。k按照?继电保护最》大动作时《间的2倍考》虑按我国现行继电保!护规范和《部分:运行统计6》kV线?路后备保护时间约为!1.45s》110?kV线路后备保护】最大时间约为1【.9s220kV】~500k》V后备保护最—大时间约为1—。.5s110k【V及以?下取:2,s与日本15—4kV基本相同【22:0kV和500【kV则?相对有?较大:。裕度与英国》采用后备保护—时间是一致的若【仍按原条文t—。k统一按5》s以内计诚然—偏安全但考》虑到正常感应—电势提升至300V!后(提升电压—也是为了减少电缆】接头和施工工程量提!。高线路可靠性见本标!准第4.1》.,11条说明)且随】着电力系统容量规】模越来越大致使系】统发生单相》接地短路电》流较过去有较—大增加增大的—。单相接地《短路电流将会使金】属套不接地端工【频感应过电压—UOV.AC—值比以往会增大给】SV:。L的UAC.t选】。择可能带来困—。。难为了适应系统【。。。的这一较《大变化既满足SV】L工频耐受过—电压要求《又,不至于采用》缩短单点接地方式】的电缆长度或缩【短交叉互联》每个电缆小》段的长度《来适应这《一情况进《。。。而减少了电》缆中间接头》数量和施工工程【量可提高线路运行】可靠性减少工程投资!故本次修订将“切除!故,障时间应《按5s以内计算【。。”改:为“切除《故,障,时间应按2s计【算”
【
》。根据护层电压限制】。器工频耐受电—压时间?特性:相同型号的护层电】压限制器因时间缩短!其,工频耐?受电压值相应增【加本次修订将—tk改为《2s后对减少电缆工!程投资具有积—。极意义
》
,
:
,4,.1.1《5 系原条—文4:.1.14保—。留条文
《
— : (1)《单点接地《方式电缆线路—的SVL接线—配置方式有Y0、Y!或△一般安置SVL!的环:。境较潮湿△法、Y法!的S:VL需保持》。对地绝缘性且不及Y!0法易于实施阀片】的老化检测故以【往实践中多使—用,Y0法且三相—装,一箱其中每台—SVL还《配置连接片或—隔离刀闸又△法比Y!0法的抑制》过电压效果较—好但承?受工频过电压—却,是Y0法的1.【。73倍?;Y法则比Y0【法的:工频过电压稍—低它适合接地—电阻大于0.2Ω情!。况
! (2)》交叉互联电缆线路在!绝缘接头《部位设置SVL的三!相连接方式》有多种提议主要有4!种方式①Y0;【②,△或:桥形不接地;—③桥形接地;④△加!Y0双重式日—本地中送《电规程?JEA?。C 6021-2】000载有①~③】示例如图《3,。所示
》
?。
:
图3 】交叉互联线路设置护!层电压限制器的【三相接线方式
】
?
, 从暂态过】电压保护效》果,看,按,最,佳到较差《。的方式顺序依次有④!>③>②>①;【就方式②与》方,式③相比如果保护回!路一:旦,断线时对地》的暂态感应电势(U!s)二?者,虽相当但绝缘接头】金属套绝缘分隔的】跨接暂态《感应电势(UAA)!方式②比方式③显】著较高;就连接线长!度影响而论》方式①?的连接线比方式【②、方式③长—一般达2m~10m!。或电:缆直埋时可能更长暂!态冲击波《。。沿连接?的波:阻,产生压降与SVL】的Ur?一起叠加作用之【Us前者《就往往占《有相当份额》而方式③《跨接于?绝缘接头的SVL】。以铜排?。连接时?长度只有0.—02m~《0.2?m
《
— 从系?统,短路时产生》UOV.AC作用】于SVL的大小【来看方?。式①为方式②的【1/:方,式③为方式》②,。的1:/2
—
,
: 从《。运行中定期需进行检!测的方便《性来看?带有隔离《刀闸:的Y0接线》方式①就有其—优点
?
!英国等欧洲电—缆直埋线路曾—广泛使用《Y,0接线日本以—往曾用Y《。0,接线近年则主—。要采取上述方—式②、方《式③也有《采取方式②与—方式①?联合方?式
】 (3)—。S,VL连?接,回路的?。要求:除了从电《气,性协调一致考虑外还!从实际使用条件【以及经?验启:。迪所归纳尤其是直埋!。电,缆的环境例如—英国直埋电缆线【路设置?的SVL箱》按可能处于》1m:深水中条《件做防水密》封;:箱壳顶采取钟罩【式;箱体采取—铸铁或不《锈钢;箱内绝缘【支承用瓷质件;对同!轴,电缆引?入处加密封套;部】分空隙以沥青—化,合物充填等》国际大电《网会:议(C?IGRE)的有关导!则,也强调?。箱体应?密封:防潮又如我国工【程实践有的箱—底胶木板《在运行中《受潮丧失绝》缘性同轴电缆未【与它充分隔》开时进行《绝,缘检测易《出现误判等
!
在国内!实际使用中常—发,生接地?箱漏水导致故—。障情况?不少工程中已将SV!L箱的防护等—级提高至IP65工!程设计时《需引起重《视
4】.1.1《6 系原条文【4.1?.15修《改条文
《
?
: , , 工?程实践显《。示,一般在单点接地方式!下设:置回:流线将使电》缆线路的允许距离显!著增长对抑制—电,缆护:层短路工频过—电压UOV.A【C,效果较好
!
? , 如UOV.AC值!。增高超出SVL【的UA?C.t?时,交叉互联接地—具有的使SVL由△!接法改变为Y0、】桥形接?地,来降低UOV.AC!之途径对单点接地】方,式却不适应需以【回流线的设置来【适应
?
4—.1:.17 《。 ,系原条文4.1【。。.16修改条文【
:
— 110kV【及以上交流系统中性!点为:直接接地《系,统,发生:单,相接地?短路时在金属套单点!接,地的电缆线路中沿金!属套产生的》UOV.AC有下列!表达式?
!
《
!式中D地中电流穿】透深度(m)当f=!50Hz《时D=93.18】ρ为土壤《电阻率(《Ω·m)通常为【20~100;直】埋,取50~100;】
?
【 : R》金属套单点接地处的!。接地:电阻(Ω);
!。
【 Rp】和R1、R2—回流线电阻(Ω/k!m)及其两端—的接地电《阻(Ω?);
《
?
!。 Rg大地的【漏电电阻(Ω/【km)Rg》。=π2×f×10】-4:=,0.0493;
!
《 【 rp、r【s回:。流线导体《、电缆金属套的平】均半径(m》);
—
— s回流!线至相邻最》近一相电缆的距【离(m)《;
】 【。 :。Ik短路电流(k】A);?
,
! ? f工作频率(!H,。z);
》
,
:
— l—电缆线路计算长度】(k:m);当S》VL设?。置于线路中》央或者设置于—两侧终端而》在线路中央直接接】地时l为两侧终端之!间线路长度的—一半
】 ? 运用?式(:7)~?式(9)的一般结果!显示式(7)中R】占相当份额同一条件!下有式(8)—比式:(7)?式算值小式》(9:)比式(8)算【值较小?因而:比式(7)算值更小!由此本?条第:3款和?第1款的《前一段得以释明后一!段则指?系统短路时在—回流线感《生的暂态环流按发热!温升不致熔》融导体是保持—继续使用功》能的最低要求—现以热稳定》。计是留有《充分的安全》裕,度
! 需指出》当电缆并非直埋或】排管敷设而是在【隧道、沟道中—则金:属支:架接地的连接线就具!有一定?程度的回流》线功能
【
:4.1.1》8 系原条—文4:.1.17修改【条,文
》
》 ,温度在线监测目前普!。遍采用的是基于【分布式温度传感【技术的电《缆温度?在,线监测系《。统该技术利用—光时域?。反射原理、激光【拉曼光谱原理—经波分复《用器、光电检测【。器等对采集》的温度信息进—行,放大:并将温度信息实时地!计算出来在日本、欧!洲,及韩国等发达国【家的电力公司—对于超过110kV!。的高:压电缆均要求采用分!布式测?温设备根《据本标准高压、超高!压电力?电缆:及附件制造、使用和!运行情况调研报告】主,要对:高压:。、超高压电力电【缆在线监测系统使用!较多的广东、—广,西等进行了调研【和统计如《表6所示
】
:表6 电》缆线路在线监—测类型情况》统计表(台、套)
!
?
! 实际工程中高!。压电缆在线》。监测根据电缆重【要程度?往,往只:装,设了一?种或两种如国内某】。变电站线《路工程由《于受变电《站周边场地的制约】变电站侧3回11】0kV?进线采?。用电缆线《。路与:系统相连每回电缆线!路约0.6km该段!电,缆,线路全程采用电缆】沟+排管敷设—方式:
【 电《缆型式单芯》铜导体、《交联:聚乙烯绝缘波纹铝护!套、聚?氯,乙烯外护《套电力电缆电缆截】面1×630mm2!
》
该电缆】线路设?置一:套分布式光纤—。测温系统《实现对电缆线路【的在线监测功能【分布式光纤测温系】统由:主机、传感光—纤及其?他配置组《合而成可连续测量、!准确定位整条光【纤所处空间各—。点的温度通过—光纤:上的温?度的变化来》检测出光纤所处环】境变化当电》缆温度超《过报警限值》时发出报警信息并显!示,报警点位置》及温度在掌》握电缆全线的表【面温度后通过专用】软件计算《。电缆线芯温度和电缆!负,载率为线路调度提供!依据
—
? , 总体结构—。图如图4所示
】
《
》
图4 电缆线】路在:线监测总体结构图
!
?
,
分布【。式光纤测温及电缆】载流量在线》监测系统可实—现以下主要功能
!
(!1)温度监测功能】具备实时监测记录】电,。缆的:全程:不间:。断运行?温,度
:
《
(2【)温度监测和温度】异常报警功能通过对!电缆表面温度、【环境温度《的监测及时发—现电:缆运行过程中出【现的问题《。以及运行电》缆周围?环境的突变具备最高!温度报警、温升速】率报警?、平均温度报警【、系统故障报—警、光纤断裂报警等!功能并能显示、记】录测温数《。据、:报,警位置等信息
】
,。
? (3)载】流能力评估功—能能对?测,量的电缆温度—数据进行分析即根据!电缆表面温》度及其他相》关数据?计算出电缆导体【运行温?度以及?目前运行状态下电缆!的最大?稳态:载流量并《生成相应的负荷【曲线:(含实时负荷曲线】和,最大允许《的负荷曲线)
】
《 ? (4?)在:紧急状态下载流【能力评估《功能给定过》载电流和过载时【间,可以计算出》电缆的过《载温:度给定过《。。载电流和最高允许温!度可以计算过载时】间给定?过载时间《和最高?。允许温度可计算最大!允许过?载电流
—
(5!),动态载流量分析功】能(日负荷)能【对测量?的电缆温度》数据进?行分析即根据电缆表!面温度、实时电流及!其他相关数据实时计!算,。出电缆导体温度【;给出未《来,许,。用电流的预测—给定预设电流—可以计算出电缆【安全运行时间
!
【(6)海底电缆温】度,在线监?测系统通过海缆自】带的一?根单模光《纤或增设一根—多,模光纤实时监测【长距离海《。缆的表面温度、【导体温?度及载流量及—时发现海缆过—热点、异常点保【障海缆?的安全运行》是,海缆预防性》维护的?必要的基《础设施能够大幅降低!。海,缆故障以《后,带来的?昂贵的?维护成本《
?
》 因此鉴于—目前:在线:温度监测装置—制造水?平不断提高》根,据本标准高压、超高!压电:力电缆及附件制【造、:使用和运行情—。况调研报告情况和实!际,工程也有较》多成熟的应》用且:装设:对,电缆运行有一—定的监测《作用对?提高高压《电,缆线路?运行管理水平—有较好作用
!
:4.1?.19 系原条】文4.?1,.18修《。改,条文
?
!110?kV及以上高压电】缆线路?金属:套通:常采用单端》接地:或交:。叉互:联接地?此时金属套内—电流只有很小的电】。容,电,流或环流电流若电缆!金属:套外护套发生破损】接地则会在金属套】、接地线《。内产生明显较大的】电流:该电流可能导—致电缆温度升高进而!导致绝缘加快老化高!压电缆护层电流监】测装置通《过在电缆护》层接地线上安装一】套接地电流采集装置!实,现对电缆接》地电流的实时监控一!旦电缆发《生故障装置会马【上发出报《警,提示相关人员对【电,缆故障进行及时处理!可提:高电缆运《行的安全性装—置主要应用于—交叉互联《系统护层接地电【流监:测、保护接地线监测!、直接接地》线监测、GIS终】端接:地线监测等》方面装置《直接:采用电流互感器进行!采,样、监测其》原理:示意图如图5—、图6所《示
【
《
图?6 ?交叉互联接》地电:缆,、接地电流在—线监测系《统
》
,。
4.1.2—0 系新》增条文
》